Туманность Андромеды - которая, хоть и выглядит как туманное пятно, на самом деле является гигантской спиральной галактикой - один из излюбленных небесных объектов для любителей астрономии. Это ярчайшая галактика, видимая на территории России и сопредельных стран; при благоприятных условиях она может наблюдаться даже простым глазом. Находясь на расстоянии 2,5 миллионов световых лет от нас, галактика Андромеды - самый далекий объект во Вселенной, который можно увидеть без помощи телескопа или другого оптического инструмента. Давайте посмотрим, как увидеть Туманность Андромеды невооруженным глазом.
В чем трудность?
Я не зря написал выше, что галактика Андромеды может наблюдаться невооруженным глазом только при определенных условиях . Довольно часто начинающие астрономы-любители, разобравшись в понятии звездных величин и узнав, что Туманность Андромеды имеет видимую звездную величину 3,44 m , полагают, что увидеть ее не составит проблемы. Рассуждают примерно так: имеющая примерно такой же блеск звезда Мегрец, лежащая в основании ручки ковша Большой Медведицы, вполне отчетливо видна даже на городском небе - почему же нельзя на этом же небе увидеть Туманность Андромеды?
При этом они забывают, что 3,44 m - это интегральная звездная величина галактики , то есть блеск, которая имела бы Туманность Андромеды, собранная в звездообразный, точечный объект. На деле интегральный блеск размазан по площади, в несколько раз большей площади видимого диска Луны на небе. Значит, пятнышко галактики в реальности будет значительно тусклее.
Условия для наблюдения туманностей на небе
Вначале давайте посмотрим на главные факторы, влияющие на видимость тусклых объектов на небе. Вот они:
В городе галактика Андромеды с трудом видна даже в бинокль. Источник: Cloudy Nights
- Световое загрязнение неба. Все жители городов, знают что такое засветка. Это когда вы выходите на улицу, а на небе различимы только самые яркие звезды. Все остальные объекты тонут в свете, который создают тысячи уличных фонарей, неоновая реклама, витрины магазинов, фары тысяч автомобилей. Из-за уличного освещения давным-давно исчез с городского неба Млечный Путь.
- Загрязнение воздуха. Воздух не всегда бывает чистым и прозрачным. Довольно часто в атмосфере плавает пыль, наблюдается слабый туман, а над большими городами почти всегда бывает еще и смог. Из-за смога, который отлично рассеивает уличное освещение, даже ясное небо из темного превращается в рыжее или цвета кофе с молоком, абсолютно непригодное для наблюдений. Напротив, если небо прозрачное, то и засветка бывает несущественной.
- Облака. Я имею в виду не обычные кучевые или слоистые облака, которые способны испортить праздник любому астроному, а тонкие перистые, плавающие на большой высоте и ночью часто совершенно не заметные, если только не подсвечены Луной. Хотя перистые облака иногда помогают при наблюдении ярких планет (изображение становится более резким и спокойным), в случае наблюдения туманностей они - смертельный враг.
- Луна. Начиная с фазы первой четверти и даже еще раньше, свет Луны становится препятствием для наблюдения слабых туманных объектов на небе. Вблизи полнолуния о таких наблюдениях можно забыть.
Все это напрямую касается и наблюдения Туманности Андромеды. На небе крупных городов практически нет шансов увидеть эту галактику без бинокля или телескопа. Мне удавалось заметить М31 на окраине полумиллионного города: в особо прозрачные ночи она была видна прямым зрением, а в обычные - боковым. Но все-таки такие наблюдения требуют опыта.
Городские жители уже забыли, что такое по-настоящему темное и прозрачное небо. Источник: 7я.ру
Наконец, еще один важный момент: высота галактики над горизонтом . Как известно, земная атмосфера неплохо поглощает свет - вспомните, каким бывает летнее Солнце в полдень, когда находится высоко в небе, и на закате. Как-будто две разные звезды! Когда объект находится в зените, поглощение света атмосферой минимально, когда у горизонта - максимально. (Объясняется это тем, что свет небесного светила у горизонта проходит через бо́льшую толщу атмосферы.)
Вывод из всего вышесказанного простой: если хотите увидеть Туманность Андромеды невооруженным глазом, постарайтесь выполнить следующие шаги.
- Найдите место вдали от фонарей, где небо действительно темное, а не белесое и видны звезды до 5 m
- Не наблюдайте, когда на небе Луна.
- Занимайтесь поиском галактики тогда, когда она находится как можно выше над горизонтом.
Лучшее время для наблюдения Туманности Андромеды
А когда, кстати, Туманность Андромеды удобнее всего наблюдать? Ночью после полуночи в августе и в сентябре, поздним вечером и ночью в октябре, вечером в ноябре и декабре и ранним вечером в январе. В это время галактика находится высоко над южной стороной неба (на широте Москвы в 75° над горизонтом и на высоте 85° на широте Сочи).
Предположим, вы выполнили базовые условия (сделать это на самом деле не сложно - кому-то, вероятно, читать этот текст сложнее!), что дальше? Приступайте к поиску галактики на небе!
Как найти Туманность Андромеды я подробно описал . Если коротко: есть два способа поиска - отталкиваясь от звезд квадрата Пегаса и от звезд созвездия Кассиопеи, которое находится над галактикой. В обоих случаях вы должны прийти к трем звездам пояса Андромеды , расположенным одна над другой. В основании пояса находится яркая (2 m) звезда Мирах (бета Андромеды), а над ней две звездочки 4-й величины, мю и ню Андромеды. Галактика находится непосредственно на продолжении пояса чуть-чуть выше и правее звезды ню .
Галактика Андромеды находится между звездой Мирах и созвездием Кассиопеи. Рисунок: Stellarium
Не забудьте про адаптацию глаз к темноте и боковое зрение
Не беда, если не видите. Возможно, ночь не слишком прозрачная. Может быть, на небе Луна? Если ночь действительно темная, а вы все-таки ничего не видите, то скорее всего, ваши глаза еще не адаптировались к темноте. Дайте им хотя бы 10 минут, чтобы привыкнуть к окружающей обстановке. В это время не заглядывайте в телефон, прячьте глаза от фонарей и фар машин. Вы удивитесь, насколько легко найдете галактику после этой процедуры!
Туманность Андромеды предстанет маленьким, вытянутым вдоль главной цепочки звезд Андромеды пятнышком света - размытым и без четких краев. Оно действительно похоже на «небесное облачко» и на «клочок тумана», как его называли разные авторы.
Примерно так выглядит для невооруженного глаза галактика Андромеды на дачном небе. Найти туманное пятнышко, когда звезды поблизости не соединены линиями, немного сложнее, не так ли? Рисунок: Stellarium
Надо понимать, что невооруженным глазом мы видим только центральные, наиболее яркие области галактики Андромеды - так называемый балдж . На любительских фотографиях, призванных показать нам спиральную структуру галактики, эта часть М31 обычно безнадежно засвечена и предстает белым пятном, а при визуальных наблюдениях она похожа на свет неоновой лампы, просвечивающий сквозь запотевшее стекло. Надо сказать, что в телескоп мы способны увидеть не только балдж, но и часть диска галактики, а в большой любительский телескоп да еще в прозрачную ночь - также намеки на спиральные рукава.
И все-таки многих, наверное, интересует вопрос: можно ли увидеть Туманность Андромеды невооруженным глазом на городском небе и если да, то как ? Если небо прозрачно и при этом не слишком засвечено (скажем, на городской окраине или в неосвещенном парке), то вполне! Во всяком случае, если не прямым, то боковым зрением . Не секрет, что периферия сетчатки наших глаз более чувствительна к свету, чем центральные области, хотя дает и не такую четкую картинку. Благодаря этому эффекту мы способны уловить на городском небе довольно слабые небесные объекты - Млечный Путь, скопление хи-аш Персея и, конечно, Туманность Андромеды!
Чтобы увидеть галактику боковым зрением, смотрите не на саму галактику, а на несколько градусов в сторону от нее. Вероятность увидеть Туманность Андромеды повысится, если чуть-чуть покачивать головой из стороны в сторону - наш мозг лучше реагирует на движущиеся объекты.
Post Views: 2 910
Не смотря на гигантское расстояния до (составляющее 2,54 млн св. лет) она всё же имеет видимую звёздную величину 3,44 и линейный размер 3,167×1° на звёздном небе, что позволяет наблюдать её невооружённым глазом на небе как немного продолговатое пятнышко. Это достигается тем что Андромеда содержит около триллиона звёзд (превосходя тем самым размеры по крайней мере в 2,5 раза и являясь крупнейшей галактикой Местной группы). Однако не смотря на огромное число звёзд в ней, она всё ещё уступает по своей яркости примерно 150 звёздам в обоих полушариях звёздного неба.
Наблюдение
Галактика Андромеды находится в одноимённом созвездии, но её поиск лучше всего начинать от более легко находимой и двигаться через созвездия или .
Созвездие Пегаса: в данном случае на продолжении созвездия Пегаса нам необходимо будет найти Альферац (ярчайшую звезду созвездия Андромеды) от которой необходимо двигаться к Мираху, от которого мы поворачиваем на 90° и ищем две другие яркие звезды этого созвездия. Чуть далее второй из этих звёзд будет находиться Андромеда.
Созвездие Кассиопеи: другой способ нахождения Андромеды также начинается от Полярной звезды, но в данном случае нам следует найти созвездие Кассиопеи, выглядящее на небе как буква M или W в зависимости от текущего его положения. На продолжении линии Полярная звезда-Шедар (2-й звезды справа этого созвездия) чуть далее половины дистанции между ними будет находиться галактика Андромеды.
История наблюдений
Так как эта галактика видна невооружённым глазом, первые упоминания о ней датируются 946 годом н.э. Но до появления современных многометровых телескопов различить отдельные звёзды в ней было невозможно, так что истинная природа этого объекта скрывалась от наблюдателей под личиной маленькой туманности в нашей галактике. Первые признаки её внегалактического происхождения были получены посредством спектрального анализа, сделанного в 1912 году (оказалось, что она движется в нашу сторону со скоростью в 300 км/с) и зарегистрированного в 1917 году взрыва сверхновой (который дал первое приближённое значение дистанции до неё – 500 тыс. св. лет). Однако окончательную точку в спорах учёных удалось поставить только Эдвину Хабблу.
Так уж устроен человек, что ему постоянно необходимо испытывать пределы своих возможностей - бежать чуть быстрее, прыгать чуть выше, бросать чуть дальше... Испытывать, дабы доказать, что его способности далеко еще не исчерпаны. Но, казалось бы, какое это имеет отношение к столь далекой от спорта наблюдательной астрономии? Ан нет, и здесь тяга к соревнованиям дает о себе знать: вспомните свои попытки увидеть в телескоп самую слабую звезду или разрешить самую тесную двойную, найти на еще светлом небе Меркурий или тонкий лунный серп. Наверное, именно так появляются все новые и новые неофициальные зачеты: на наибольшее число объектов Мессье, увиденных за одну ночь, на самое первое наблюдение молодой Луны и многие другие рекорды, достойные коллекции Гиннеса.
Брент Арчинал, профессиональный астроном из американской Военно-морской обсерватории, сделал попытку определить, насколько далеко может заглянуть человек в пространство без помощи оптических приборов. А кто видит дальше всех? Конечно же, астрономы!
Итак, попробуем сориентироваться: Луна находится от нас на расстоянии около 400 тысяч километров, до Солнца уже 150 миллионов. ну а до самой дальней из планет, доступных невооруженному глазу - Урана - в противостоянии - около трех миллиардов! Мало? Конечно, ведь даже самые близкие звезды Млечного Пути расположены от нас гораздо дальше, и счет здесь уже идет не на километры, а на световые годы, десятки и сотни световых лет. Но. стоп! Мы же чуть не забыли про Туманность Андромеды - галактику, удаленную от нас на два с половиной миллиона световых тет (до Туманности Треугольника. по последним данным, немного меньше - 2.2 млн. св. лет). Вот он, предел?
M33
Другой бы, может, и успокоился на этой кругленькой цифре, но Арчинал задался вопросом: а нельзя ли еще дальше? И вот тут его внимание привлекла галактика М81 из созвездия Большой Медведицы, расстояние до которой оценивается в 12 миллионов световых лет. Интегральная яркость галактики равна 6.9 m , но относительно большие угловые размеры уменьшают ее поверхностную яркость. Тем не менее, у Арчинала еще теплилась надежда на то, что центральная часть галактики все же остается на границе видимости.
Для побития рекорда была выбрана безлунная ночь и высокогорная наблюдательная площадка вдали от городских огней. К сожалению, на максимальную высоту над горизонтом в это время года Большая Медведица поднималась только под утро. Делать нечего: ночевать пришлось в машине, но кто гарантировал, что путешествие на десять с лишним миллионов световых лет окажется легким?
Будильник прозвенел точно в 3 часа утра. Выйдя из машины и взглянув на усыпанное звездами небо. Арчинал сразу понял - ночь была поразительной чистоты и прозрачности.
И все же он сперва решил найти предмет своего интереса, воспользовавшись оптикой Бинокль с легкостью показал М81 и расположенную чуть севернее нее М82.
Итак, пришла пора отложить бинокль и двигаться дальше, рассчитывая только на собственные силы. Вскоре в нужном районе неба ему удалось разглядеть звезду SAO 15100, имеющую блеск 7.2 m - слабейшую из звезд, что он когда-либо видел невооруженным глазом. И почти сразу же справа от нее, боковым зрением было отмечено слабое свечение - есть объект! Воодушевленный легкой победой. Арчинал попытался было засечь и более слабую галактику М82, но сколько ни вглядывался, все безуспешно.
Было ли это наблюдение уникальным? Нет, и оно уже было повторено, в частности, известным американским любителем астрономии Стефаном О’Мара. Он проживает на Гавайских островах и имеет возможность пользоваться всеми преимуществами местного астроклимата. Кстати, помимо М81 он сумел разглядеть невооруженным глазом другую, даже немного более слабую, хотя и более близкую к нам галактику М83 из созвездия Гидры.
M83
Не менее зорким оказался и наш соотечественник, московский любитель астрономии Олег Чекалин. Увидеть невооруженным глазом галактику в Большой Медведице ему удалось на темном небе Кавказа (дело было в Специальной астрофизической обсерватории, куда этой весной он вместе с товарищами ездил на наблюдения). Самое удивительное, что произошло это совершенно случайно: выбирая область неба для фотографирования, он вдруг заметил странное пятнышко. Точно в этом месте на карту была нанесена М81 - галактика, которую он и не предполагал когда-либо найти простым глазом!
Интересно было бы узнать, а сможет ли еще кто-нибудь из наших читателей повторить наблюдение этого самого далекого объекта. теперь уже точно доступного невооруженному глазу? Обязательно напишите нам об этом!
M81
И в заключение, любопытная информация для любителей истории астрономии: несмотря на то, что самые слабые из наших объектов сегодня более известны как объекты Мессье, пара М81 и M82 была открыта в последний день 1774 года в Берлинской обсерватории Иоганном Боде, а М83 - в районе 1751 года на Мысе Доброй Надежды французским астрономом Луи де Лакайлем во время его экспедиции в Африку. К сожалению, мы не имеем документальных сведений о попытках этих астрономов отыскать своих "первенцев" невооруженным глазом, хотя все вышеизложенное может навести на мысль еще раз покопаться в архивах.
Доктор педагогических наук Е. ЛЕВИТАН, действительный член Российской академии естественных наук
Наука и жизнь // Иллюстрации
Одна из лучших современных астрофизических обсерваторий - Европейская южная обсерватория (Чили). На снимке: уникальный инструмент этой обсерватории - "Телескоп новых технологий" (NТТ).
Фотография обратной стороны 3,6-метрового главного зеркала "Телескопа новых технологий".
Спиральная галактика NGC 1232 в созвездии Эридана (расстояние до нее около 100 млн световых лет). Размер - 200 световых лет.
Перед вами огромный, возможно, раскаленный до сотен миллионов градусов по Кельвину газовый диск (его диаметр около 300 световых лет).
Странный, казалось бы, вопрос. Разумеется, мы видим и Млечный Путь и другие, более близкие к нам звезды Вселенной. Но вопрос, поставленный в заглавии статьи, на самом-то деле не так уж прост, а потому постараемся разобраться в этом.
Яркое Солнце днем, Луна и звездная россыпь на ночном небе всегда привлекали к себе внимание человека. Судя по наскальным рисункам, на которых древнейшие живописцы запечатлели фигуры наиболее приметных созвездий, уже тогда люди, по крайней мере наиболее любознательные из них, вглядывались в таинственную красоту звездного неба. И уж конечно проявляли интерес к восходу и заходу Солнца, к загадочным изменениям вида Луны... Вероятно, так зарождалась "примитивно-созерцательная" астрономия. Произошло это на много тысяч лет раньше, чем возникла письменность, памятники которой стали для нас уже документами, свидетельствующими о зарождении и развитии астрономии.
Сначала небесные светила, может быть, были только предметом любопытства, потом - обожествления и, наконец, стали помогать людям, выполняя роль компаса, календаря, часов. Серьезным поводом для философствования о возможном устройстве Вселенной могло стать открытие "блуждающих светил" (планет). Попытки разгадать непонятные петли, которые описывают планеты на фоне якобы неподвижных звезд, привели к построению первых астрономических картин или моделей мира. Апофеозом их по праву считается геоцентрическая система мира Клавдия Птолемея (II век н. э.). Древние астрономы пытались (в основном безуспешно) определить (но еще не доказать!), какое место Земля занимает по отношению к семи известным тогда планетам (таковыми считались Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). И только Николаю Копернику (1473-1543) это наконец удалось.
Птолемея называют создателем геоцентрической, а Коперника - гелиоцентрической системы мира. Но принципиально эти системы отличались только содержащимися в них представлениями о расположении Солнца и Земли по отношению к истинным планетам (Меркурию, Венере, Марсу, Юпитеру, Сатурну) и к Луне.
Коперник, по существу, открыл Землю как планету, Луна заняла подобающее ей место спутника Земли, а центром обращения всех планет оказалось Солнце. Солнце и движущиеся вокруг него шесть планет (включая Землю) - это и была Солнечная система, какой ее представляли в XVI веке.
Система, как мы теперь знаем, далеко не полная. Ведь в нее кроме известных Копернику шести планет входят еще Уран, Нептун, Плутон. Последний был открыт в 1930 году и оказался не только самой далекой, но и самой маленькой планетой. Кроме того, в Солнечную систему входят около сотни спутников планет, два пояса астероидов (один - между орбитами Марса и Юпитера, другой, недавно открытый, - пояс Койпера - в области орбит Нептуна и Плутона) и множество комет с разными периодами обращения. Гипотетическое "Облако комет" (что-то вроде сферы их обитания) находится, по разным оценкам, на расстоянии порядка 100-150 тысяч астрономических единиц от Солнца. Границы Солнечной системы соответственно многократно расширились.
В начале 2002 года американские ученые "пообщались" со своей автоматической межпланетной станцией "Пионер-10", которая была запущена 30 лет назад и успела улететь от Солнца на расстояние 12 млрд километров. Ответ на радиосигнал, посланный с Земли, пришел через 22 ч 06 мин (при скорости распространения радиоволн около 300 000 км/сек). Учитывая сказанное, "Пионеру-10" еще долго придется лететь до "границ" Солнечной системы (конечно, достаточно условных!). А дальше он полетит к ближайшей на его пути звезде Альдебаран (самая яркая звезда в созвездии Тельца). Туда "Пионер-10", возможно, домчится и доставит заложенные в нем послания землян только через 2 млн лет...
От Альдебарана нас отделяют не менее 70 световых лет. А расстояние до самой близкой к нам звезды (в системе a Центавра) всего 4,75 светового года. Сегодня даже школьникам надлежит знать, что такое "световой год", "парсек" или "мегапарсек". Это уже вопросы и термины звездной астрономии, которой не только во времена Коперника, но и много позже просто не существовало.
Предполагали, что звезды - далекие светила, но природа их была неизвестна. Правда, Джордано Бруно, развивая идеи Коперника, гениально предположил, что звезды - это далекие солнца, причем, возможно, со своими планетными системами. Правильность первой части этой гипотезы стала совершенно очевидной только в XIX веке. А первые десятки планет около других звезд были открыты лишь в самые последние годы недавно закончившегося XX века. До рождения астрофизики и до применения в астрономии спектрального анализа к научной разгадке природы звезд просто невозможно было приблизиться. Вот и получалось, что звезды в прежних системах мира почти никакой роли не играли. Звездное небо было своеобразной сценой, на которой "выступали" планеты, а о природе самих звезд особо не задумывались (иногда упоминали о них, как... о "серебряных гвоздиках", воткнутых в твердь небесную). "Сфера звезд" была своеобразной границей Вселенной и в геоцентрической и в гелиоцентрической системе мира. Вся Вселенная, естественно, считалась видимой, а то, что за ее пределами, - "царствие небесное"...
Сегодня мы знаем, что невооруженным глазом видна лишь ничтожная часть звезд. Белесоватая полоса, протянувшаяся через все небо (Млечный Путь), оказалась, как догадывались еще некоторые древние греческие философы, множеством звезд. Наиболее яркие из них Галилей (в начале XVII века) различил даже с помощью своего весьма несовершенного телескопа. По мере увеличения размеров телескопов и их совершенствования астрономы получали возможность постепенно проникать в глубь Вселенной, как бы зондируя ее. Но далеко не сразу стало понятно, что звезды, наблюдаемые в разных направлениях неба, имеют какое-то отношение к звездам Млечного Пути. Одним из первых, кому удалось это доказать, был английский астроном и оптик В. Гершель. Поэтому с его именем связывают открытие нашей Галактики (ее иногда так и называют - Млечный Путь). Однако увидеть целиком нашу Галактику простому смертному, видимо, не дано. Конечно, достаточно заглянуть в учебник астрономии, чтобы обнаружить там ясные схемы: вид Галактики "сверху" (с отчетливой спиральной структурой, с рукавами, состоящими из звезд и газово-пылевой материи) и вид "сбоку" (в этом ракурсе наш звездный остров напоминает двояковыпуклую линзу, если не вдаваться в некоторые детали строения центральной части этой линзы). Схемы, схемы... А где же хотя бы одна фотография нашей Галактики?
Гагарин был первым из землян, кто увидел нашу планету из космического пространства. Теперь, наверное, каждый видел фотографии Земли из космоса, переданные с борта искусственных спутников Земли, с автоматических межпланетных станций. Сорок один год минул со времени полета Гагарина, и 45 лет со дня запуска первого ИСЗ - начала космической эры. Но и поныне никто не знает, сможет ли когда-нибудь человек увидеть Галактику, выйдя за ее пределы... Для нас это вопрос из области фантастики. А потому вернемся к реальности. Но только при этом, пожалуйста, подумайте о том, что всего лишь лет сто назад нынешняя реальность могла показаться самой невероятной фантастикой.
Итак, открыты Солнечная система и наша Галактика, в которой Солнце - одна из триллионов звезд (невооруженным глазом на всей небесной сфере видно около 6000 звезд), а Млечный Путь - проекция части Галактики на небесную сферу. Но подобно тому, как в XVI веке земляне поняли, что наше Солнце - самая рядовая звезда, мы теперь знаем, что наша Галактика - одна из множества ныне открытых других галактик. Среди них, как и в мире звезд, есть гиганты и карлики, "обычные" и "необычные" галактики, относительно спокойные и чрезвычайно активные. Они находятся на громадных расстояниях от нас. Свет от самой близкой из них мчится к нам почти два миллиона триста тысяч лет. А ведь эту галактику мы видим даже невооруженным глазом, она в созвездии Андромеды. Это очень большая спиральная галактика, похожая на нашу, и поэтому ее фотографии в какой-то степени "компенсируют" отсутствие снимков нашей Галактики.
Почти все открытые галактики удается рассмотреть лишь на фотографиях, полученных с помощью современных наземных телескопов-гигантов или космических телескопов. Применение радиотелескопов и радиоинтерферометров помогло существенно дополнить оптические данные. Радиоастрономия и внеатмосферная рентгеновская астрономия приоткрыли завесу над тайной процессов, происходящих в ядрах галактик и в квазарах (самых далеких из известных ныне объектов нашей Вселенной, почти неотличимых от звезд на фотографиях, полученных с помощью оптических телескопов).
В чрезвычайно огромном и практически скрытом от глаз мегамире (или в Метагалактике) удалось открыть его важные закономерности и свойства: расширение, крупномасштабную структуру. Все это несколько напоминает другой, уже открытый и во многом разгаданный микромир. Там исследуются совсем близкие к нам, но тоже невидимые кирпичики мироздания (атомы, адроны, протоны, нейтроны, мезоны, кварки). Познав устройство атомов и закономерности взаимодействия их электронных оболочек, ученые буквально "оживили" Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева.
Самое важное то, что человек оказался способным открыть и познать непосредственно не воспринимаемые им миры различных масштабов (мегамир и микромир).
В этом контексте астрофизика и космология вроде бы не оригинальны. Но тут мы приближаемся к самому интересному.
"Занавес" издавна известных созвездий открылся, унося с собой последние потуги нашего "центризма": геоцентризма, гелиоцентризма, галактикоцентризма. Мы сами, как и наша Земля, как Солнечная система, как Галактика, - всего лишь "частицы" невообразимой по обыденным масштабам и по сложности структуры Вселенной, именуемой "Метагалактика". Она включает в себя множество систем галактик разной сложности (от "двойных" до скоплений и сверхскоплений). Согласитесь, что при этом осознание масштаба собственной ничтожной величины в необъятном мегамире не унижает человека, а, наоборот, возвышает мощь его Разума, способного открыть все это и разобраться в том, что было открыто ранее.
Казалось бы, пора и успокоиться, поскольку современная картина строения и эволюции Метагалактики в общих чертах создана. Однако, во-первых, она таит в себе много принципиально нового, ранее неведомого для нас, а во-вторых, не исключено, что кроме нашей Метагалактики есть и другие мини-вселенные, образующие пока еще гипотетическую Большую Вселенную...
Может быть, на этом стоит пока остановиться. Потому что нам бы сейчас, как говорится, со своей Вселенной разобраться. Дело в том, что она в конце ХХ века преподнесла астрономии большой сюрприз.
Тем, кто интересуется историей физики, известно, что в начале ХХ века некоторым великим физикам показалось, будто бы их титанический труд завершен, ибо все главное в этой науке уже открыто и исследовано. Правда, на горизонте оставалась пара странных "облачков", но мало кто предполагал, что они вскоре "обернутся" теорией относительности и квантовой механикой... Неужели что-то подобное ожидает астрономию?
Вполне вероятно, потому что наша Вселенная, наблюдаемая с помощью всей мощи современных астрономических инструментов и вроде бы уже довольно основательно изученная, может оказаться лишь вершиной вселенского айсберга. А где же его остальная часть? Как могло возникнуть столь дерзкое предположение о существовании еще чего-то громадного, материального и совершенно доселе неизвестного?
Вновь обратимся к истории астрономии. Одной из ее триумфальных страниц было открытие планеты Нептун "на кончике пера". Гравитационное воздействие какой-то массы на движение Урана натолкнуло ученых на мысль о существовании неизвестной еще планеты, позволило талантливым математикам определить ее местоположение в Солнечной системе, а потом точно указать астрономам, где ее искать на небесной сфере. И в дальнейшем гравитация оказывала астрономам подобные услуги: помогала открывать разные "диковинные" объекты - белых карликов, черные дыры. Так вот и теперь исследование движения звезд в галактиках и галактик в их скоплениях привело ученых к выводу о существовании таинственного невидимого ("темного") вещества (а может быть, вообще какой-то неведомой нам формы материи), и запасы этого "вещества" должны быть колоссальными.
По наиболее смелым оценкам, все то, что мы наблюдаем и учитываем во Вселенной (звезды, газово-пылевые комплексы, галактики и т. д.), составляет лишь 5 процентов от массы, которая "должна была бы быть" по расчетам, основанным на законах гравитации. Эти 5 процентов включают весь известный нам мегамир от пылинок и распространенных в космосе атомов водорода до сверхскоплений галактик. Некоторые астрофизики относят сюда даже всепроникающие нейтрино, считая, что, несмотря на их небольшую массу покоя, нейтрино своим бессчетным количеством вносят определенный вклад все в те же 5 процентов.
Но, может быть, "невидимое вещество" (или по крайней мере часть его, неравномерно распределенная в пространстве) - это масса потухших звезд или галактик либо таких невидимых космических объектов, как черные дыры? В какой-то мере подобное допущение не лишено смысла, хотя недостающие 95 процентов (или, по другим оценкам, 60-70 процентов) восполнить не удастся. Астрофизики и космологи вынуждены перебирать различные другие, в основном гипотетические, возможности. Наиболее фундаментальные идеи сводятся к тому, что значительная часть "скрытой массы" - это "темное вещество", состоящее из не известных нам элементарных частиц.
Дальнейшие исследования в области физики покажут, какие элементарные частицы кроме тех, которые состоят из кварков (барионы, мезоны и др.) или являются бесструктурными (например, мюоны), могут существовать в природе. Разгадать эту загадку будет, вероятно, легче, если объединить силы физиков, астрономов, астрофизиков, космологов. Немалые надежды возлагаются на данные, которые могут быть получены уже в ближайшие годы в случае успешных запусков специализированных космических аппаратов. Например, планируется запустить космический телескоп (диаметр 8,4 метра). Он сможет зарегистрировать огромное число галактик (до 28-й звездной величины; напомним, что невооруженным глазом видны светила до 6-й звездной величины), а это позволит построить карту распределения "скрытой массы" по всему небу. Из наземных наблюдений тоже можно извлечь определенную информацию, поскольку "скрытое вещество", обладая большой гравитацией, должно искривлять лучи света, идущие к нам от далеких галактик и квазаров. Обрабатывая на компьютерах изображения таких источников света, можно зарегистрировать и оценить невидимую гравитирующую массу. Подобного рода обзоры отдельных участков неба уже сделаны. (См. статью академика Н. Кардашева "Космология и проблемы SETI", недавно опубликованную в научно-популярном журнале президиума РАН "Земля и Вселенная", 2002, № 4.)
В заключение вернемся к вопросу, сформулированному в названии данной статьи. Думается, что после всего сказанного вряд ли на него можно уверенно дать положительный ответ... Древнейшая из самых древних наук - астрономия только начинается.
Который звучит вот так: Вот такой вопрос. Все наверняка видели изображения нашей галактики. Много фильмов документальных смотрел по космической тематике, но нигде не объясняется откуда эти изображения берутся. Как узнали, что галактика имеет спиральную форму, а не форму диска например. Мы же в плоскости спирали находимся?
Давайте разберемся что и как. Осознать связь Млечного Пути, перекинувшегося через ночной небосвод, с понятием «наш дом» довольно трудно. В век, горящий электрическими огнями, Млечный Путь для жителей городов практически недоступен. Увидеть его можно только вдали от городских огней, причем в определенное время года. Особенно красив в наших широтах он бывает в августе, когда проходит через область зенита и, словно гигантская небесная арка, возвышается над спящей Землей.
На берегах молочной
Тайна Млечного Пути не давала людям покоя на протяжении долгих веков. В мифах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, наполненной божественным молоком. Полагают, что именно он имелся в виду, когда старинные русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители древней Эллады звали его Galaxias kuklos, что означает «молочный круг». Отсюда и происходит привычное сегодня слово Галактика. Но в любом случае, Млечный Путь, как и все, что можно увидеть на небе, считался священным. Ему поклонялись, в честь него строили храмы. Между прочим, мало кто знает, что елка, которую мы украшаем на Новый год, есть не что иное, как отголосок тех древних культов, когда Млечный Путь представлялся нашим предкам осью Вселенной, Мировым Древом, на невидимых ветвях которого зреют плоды звезд. Именно на Новый год Млечный Путь «стоит» вертикально, словно поднимающийся из-за горизонта ствол. Вот почему в подражание древу небесному, вечно плодоносящему, в начале нового годового цикла наряжали дерево земное. Верили, что это давало надежду на будущий урожай и благосклонность богов. Что же такое Млечный Путь, почему он светится, и светится неоднородно, то льется по широкому руслу, то вдруг разделяется на два рукава? Научной истории этого вопроса можно насчитать как минимум 2 000 лет.
Так, Платон называл Млечный Путь швом, соединяющим небесные полушария, Демокрит и Анаксагор говорили, что его подсвечивают звезды, а Аристотель объяснял его светящимися парами, располагающимися под Луной. Было и другое предположение, высказанное римским поэтом Марком Манилием: возможно, Млечный Путь - это сливающееся сияние маленьких звезд. Как недалек был он от истины. Но подтвердить ее, наблюдая за звездами невооруженным глазом, было невозможно. Тайна Млечного Пути приоткрылась только в 1610 году, когда знаменитый Галилео Галилей навел на него свой первый телескоп, в который увидел «необъятное скопище звезд», для невооруженного глаза сливающихся в сплошную белую полосу. Галилей был поражен, он понял, что неоднородность, даже клочковатость строения белой полосы объясняется тем, что она состоит из множества звездных скоплений и темных облаков. Их комбинация и создает неповторимый образ Млечного Пути. Однако почему неяркие звезды концентрируются в узкую полосу, понять на тот момент было невозможно. В движении звезд в Галактике ученые различают целые звездные потоки. Звезды в них связаны друг с другом. Не стоит путать звездные потоки с созвездиями, очертания которых часто могут быть простой игрой природы и представлять собой связанную группу только при наблюдении из Солнечной системы. На деле же бывает, что в одном созвездии оказываются звезды, принадлежащие разным потокам. Например, в известном всем ковше Большой Медведицы (самой заметной фигуре этого созвездия) лишь пять звезд из середины ковша принадлежат одному потоку, первая же и последняя в характерной фигуре - уже из другого потока. И при этом в одном потоке с пятью срединными звездами находится знаменитый Сириус - ярчайшая звезда нашего неба, принадлежащая совсем другому созвездию.
Проектировщик Вселенной
Еще одним исследователем Млечного Пути стал в XVIII веке Вильям Гершель. Будучи музыкантом и композитором, он занимался наукой о звездах и изготовлением телескопов. Последний из них был весом в тонну, имел диаметр зеркала 147 сантиметров и длину трубы целых 12 метров. Однако большинство своих открытий, которые стали закономерной наградой за усердие, Гершель сделал при помощи телескопа, вдвое меньшего этого гиганта. Одно из самых важных открытий, как его называл сам Гершель, был Великий План Вселенной. Метод, который он применил, оказался простым подсчетом звезд в поле зрения телескопа. И естественно, в разных частях неба обнаружилось разное количество звезд. (Участков неба, где проводился подсчет звезд, получилось более тысячи.) На основе этих наблюдений Гершель сделал вывод о форме Млечного Пути уже как о звездном острове во Вселенной, которому принадлежит и Солнце. Он даже нарисовал схематический рисунок, из которого видно, что наша звездная система имеет неправильную вытянутую форму и напоминает гигантский жернов. Ну а поскольку этот жернов окружает наш мир кольцом, то, следовательно, Солнце находится внутри него и расположено где-то вблизи центральной части.
Именно так нарисовал Гершель, и это представление дожило в умах ученых почти до середины прошлого века. На основании выводов Гершеля и его последователей получалось, что Солнце имеет в Галактике, называемой Млечным Путем, особое центральное положение. Такая структура была чем-то похожа на геоцентрическую систему мира, принятую до эпохи Коперника, с той лишь разницей, что раньше центром Вселенной считалась Земля, а теперь Солнце. И все же, оставалось непонятным, есть ли за пределами звездного острова, иначе - нашей Галактики, другие звезды?
Строение нашей Галактики (вид сбоку)
Телескопы Гершеля позволили приблизиться к разгадке и этой тайны. Ученый обнаружил на небе множество слабых туманных светящихся пятен и исследовал наиболее яркие из них. Увидев, что некоторые из пятен распадаются на звезды, Гершель сделал смелый вывод, что это не что иное, как другие звездные острова, подобные нашему Млечному Пути, только очень далекие. Именно тогда он предложил во избежание путаницы писать название нашего Мира с прописной буквы, а остальных - со строчной. Так же произошло и со словом Галактика. Когда мы пишем его с прописной буквы, то имеем в виду наш Млечный Путь, когда со строчной - все прочие галактики. Сегодня термином Млечный Путь астрономы называют и «молочную реку», видимую на ночном небе, и всю нашу Галактику, состоящую из сотен миллиардов звезд. Таким образом, этот термин употребляется в двух смыслах: в одном - при разговоре о звездах на Земном небе, в другом - при обсуждении устройства Вселенной. Наличие спиральных ветвей у Галактики ученые объясняют гигантскими волнами сжатия и разрежения межзвездного газа, идущими по галактическому диску. Из-за того, что орбитальная скорость Солнца почти совпала со скоростью движения волн сжатия, оно остается впереди фронта волны уже несколько миллиардов лет. Это обстоятельство имело большое значение для возникновения жизни на Земле. Спиральные ветви содержат множество звезд высокой светимости и массы. А если масса звезды велика, порядка десятка масс Солнца, ее ждет незавидная судьба, заканчивающаяся грандиозной космической катастрофой - взрывом, называемым вспышкой сверхновой звезды.
При этом вспышка бывает настолько сильной, что эта звезда светит, как все звезды Галактики, вместе взятые. Такие катастрофы астрономы часто фиксируют в других галактиках, однако в нашей - последние несколько сот лет подобного не происходит. При взрыве сверхновой возникает мощная волна жесткого излучения, способная уничтожить все живое на пути. Может быть, именно из-за уникального положения в Галактике нашей цивилизации удалось развиться до такой степени, что ее представители пытаются познать свой звездный остров. Получается, что возможных братьев по разуму можно искать только в тихих галактических «закутках», наподобие нашего.
Спиральная галактика NGC 3982 находится в 60 млн световых лет от Млечного Пути, в созвездии Большая Медведица. NGC 3982 состоит из звездных скоплений, газо-пылевых облаков и тёмных туманностей, которые, в свою очередь, закручены в несколько рукавов. Наблюдать за NGC 3982 с Земли можно даже в небольшой телескоп. Однако, при ближайшем рассмотрении галактики при помощи телескопа Хаббл, ученые обнаружили 13 переменных звёзд и 26 кандидатов в цефеиды с периодами от 10 до 45 суток. Кроме того, при наблюдении за галактикой было обнаружено образование сверхновой звезды , которая получила имя SN 1998aq.
Цефеиды - маяки Вселенной
В понимании строения «собственной» Галактики большую роль сыграли исследования туманности Андромеды. Туманные пятна на небосводе были известны давно, но их считали либо клочками, оторвавшимися от Млечного Пути, либо сливающимися в сплошную массу далекими звездами. Но одно из таких пятен, известное как туманность Андромеды, было самым ярким и привлекало к себе наибольшее внимание. Его сравнивали и со светящимся облаком, и с пламенем свечи, а один астроном даже считал, что в этом месте хрустальный купол небес тоньше, чем в других, и на Землю сквозь него льется свет Царства Божьего. Туманность Андромеды действительно захватывающее зрелище. Если бы наши глаза были более чувствительны к свету, она предстала бы нам не маленьким вытянутым туманным пятнышком, где-то в четверть лунного диска (это ее центральная часть), а образованием, в семь раз превышающим полную Луну. Но и это еще не все. Современные телескопы видят туманность Андромеды такой, что на ее площади умещается до 70 полных лун.
Понять структуру туманности Андромеды удалось лишь в 20-х годах прошлого века. Это сделал с помощью телескопа с поперечником зеркала 2,5 м американский астрофизик Эдвин Хаббл. Он получил снимки, на которых красовался, теперь уже сомнений не было, гигантский звездный остров, состоящий из миллиардов звезд, - другая галактика. А наблюдение отдельных звезд туманности Андромеды позволили решить еще одну задачу - вычислить расстояние до нее. Дело в том, что во Вселенной существуют так называемые цефеиды - переменные звезды, пульсирующие благодаря внутренним физическим процессам, изменяющим их блеск.
Эти изменения происходят с определенным периодом: чем период больше, тем выше светимость цефеиды - энергия, выделяемая звездой в единицу времени. А по ней можно определить и расстояние до звезды. Так, например, цефеиды, выявленные в туманности Андромеды, позволили определить расстояние до нее. Оно оказалось огромным - 2 миллиона световых лет. Впрочем, это только одна из ближайших к нам галактик, которых, как оказалось, во Вселенной великое множество. Чем мощнее становились телескопы, тем яснее очерчивались варианты строения наблюдаемых астрономами галактик, которые оказались очень необычными. Среди них есть так называемые неправильные, не имеющие симметричной структуры, есть эллиптические, а есть - спиральные. Вот они-то и кажутся наиболее интересными и загадочными. Представьте себе ярко сияющую сердцевину, из которой выходят исполинские светящиеся спиральные ветви. Есть галактики, у которых ярче выражена именно сердцевина, а у других доминируют ветви. Существуют и галактики, где ветви выходят не из сердцевины, а из особой перемычки - бара. Так к какому же типу отнести наш Млечный Путь? Ведь, находясь внутри Галактики, понять ее строение намного труднее, нежели наблюдая со стороны. Ответить на этот вопрос помогла сама природа: галактики по отношению к нам «разбросаны» в самых разных положениях. Одни мы можем видеть с ребра, другие «плашмя», третьи - в различных ракурсах. Долгое время считалось, что ближайшая к нам галактика - Большое Магелланово Облако. Сегодня известно, что это не так.
В 1994 году космические расстояния были измерены более точно, и первенство получила карликовая галактика в созвездии Стрельца. Однако совсем недавно и это утверждение пришлось пересмотреть. В созвездии Большого Пса обнаружился еще более близкий сосед нашей Галактики. От него до центра Млечного Пути всего 42 тысячи световых лет. Всего известно 25 галактик, составляющих так называемую Местную систему, то есть сообщество галактик, непосредственно связанных друг с другом гравитационными силами. Поперечник Местной системы галактик равен примерно трем миллионам световых лет. В Местную систему помимо нашего Млечного Пути и его спутников входит и туманность Андромеды, ближайшая к нам гигантская галактика с ее спутниками, а также еще одна спиральная галактика созвездия Треугольника. Она повернута к нам «плашмя». Доминирует в Местной системе, безусловно, туманность Андромеды. Она в полтора раза массивнее Млечного Пути.
Прекрасная спиральная галактика NGC 5584 в созвездии Девы. На этом снимке «Хаббла» видны некоторые наиболее яркие звезды галактики, среди которых имеются периодически меняющие свой блеск переменные звезды - цефеиды. Исследуя цефеиды в разных галактиках, астрономы способны измерить скорость расширения Вселенной. Фото: NASA, ESA.
Окраина звездной провинции
Если цефеиды туманности Андромеды позволили понять, что она находится далеко за пределами нашей Галактики, то изучение более близких цефеид позволило определить положение Солнца внутри Галактики. Первопроходцем здесь был американский астрофизик Харлоу Шепли. Одним из объектов его интереса стали шаровые звездные скопления, настолько плотные, что их сердцевина сливается в сплошное сияние. Наиболее богатая шаровыми скоплениями область расположена в направлении зодиакального созвездия Стрельца. Известны они и в других галактиках, причем эти скопления всегда концентрируются вблизи галактических ядер. Если предположить, что законы для Вселенной едины, можно сделать вывод, что подобным образом должна быть устроена и наша Галактика. Шепли отыскал в ее шаровых скоплениях цефеиды и измерил расстояние до них. Оказалось, что Солнце расположено вовсе не в центре Млечного Пути, а на его окраине, можно сказать, в звездной провинции, на расстоянии 25 тысяч световых лет от центра. Так, второй раз после Коперника было развенчано представление о нашем особом привилегированном положении во Вселенной.
Где ядро?
Поняв, что мы находимся на периферии Галактики, ученые заинтересовались ее центром. Ожидалось, что у нее, как и у других звездных островов, есть ядро, из которого выходят спиральные ветви. Именно их мы видим, как светлую полосу Млечного Пути, но - видим изнутри, с ребра. Эти спиральные ветви, проецируясь друг на друга, не позволяют понять, сколько их и как они устроены. Более того, ядра других галактик ярко сияют. Но почему же этого сияния не видно в нашей Галактике, возможно ли то, что у нее нет ядра? Разгадка пришла опять-таки благодаря наблюдениям за другими. Ученые обратили внимание, что в спиральных туманностях, к типу которых относили и нашу Галактику, бывает отчетливо видна темная прослойка. Это есть не что иное, как скопление межзвездных газа и пыли. Они-то и позволили ответить на вопрос - почему мы не видим собственного ядра: наша Солнечная система расположена как раз в такой точке Галактики, что гигантские темные облака загораживают ядро для земного наблюдателя. Теперь можно ответить и на вопрос: почему Млечный Путь раздваивается на два рукава? Как оказалось, его центральную часть заслоняют мощные пылевые облака. В действительности, за пылью находятся миллиарды звезд, в том числе и центр нашей Галактики. Исследования также показали, что если бы пылевое облако не мешало нам, земляне наблюдали бы грандиозное зрелище: гигантский сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд занимал бы в небе площадь более ста лун.
Млечный путь и Туманность Андромеды
Суперобъект Стрелец А*
Увидеть ядро Галактики за этим пылевым облаком помогли телескопы, работающие в таких диапазонах спектра электромагнитных излучений, которым пылевой щит не помеха. Но большинство из этих излучений задерживается атмосферой Земли, поэтому на сегодняшнем этапе существенную роль в познании Галактики играют космонавтика и радиоастрономия. Оказалось, что центр Млечного Пути хорошо светится в радиодиапазоне.
Особенно заинтересовал ученых так называемый радиоисточник Стрелец А* - некий объект в Галактике, активно излучающий радиоволны и рентгеновские лучи. Сегодня можно считать фактически доказанным, что в созвездии Стрельца расположен таинственный космический объект - сверхмассивная черная дыра. По оценкам, масса ее может равняться массе 3 миллионов солнц. Этот объект чудовищной плотности имеет столь мощное гравитационное поле, что из него не может вырваться даже свет. Естественно, сама черная дыра не светится ни в каком диапазоне, но падающее на нее вещество излучает рентгеновские лучи и позволяет обнаружить местонахождение космического «чудовища».
Правда, излучение Стрельца А* слабее, чем то, что обнаружено в ядрах других галактик. Возможно, это связано с тем, что падение вещества осуществляется неинтенсивно, но когда оно происходит, фиксируется вспышка рентгеновского излучения. Один раз яркость объекта Стрелец А* увеличилась буквально за минуты - подобное невозможно для крупного образования. Значит, этот объект компактный и им может являться только черная дыра. Кстати, чтобы превратить Землю в черную дыру, ее нужно сжать до размера спичечного коробка. Вообще, в центре нашей Галактики обнаружено немало переменных рентгеновских источников, которые, возможно, являются более мелкими черными дырами, группирующимися вокруг центральной сверхмассивной. Именно за ними сегодня наблюдает американская космическая рентгеновская обсерватория «Чандра». Еще одно подтверждение наличия сверхмассивной черной дыры в центре ядра нашей Галактики дало исследование движения звезд, находящихся в непосредственной близости от ядра. Так, в инфракрасном диапазоне астрономам удалось пронаблюдать движение звезды, проскочившей от центра ядра на ничтожном по галактическим масштабам расстоянии: всего в три раза превышающем радиус орбиты Плутона. Параметры орбиты движения этой звезды говорят о том, что она находится вблизи компактного невидимого объекта, обладающего чудовищным полем тяготения. Таким может быть только черная дыра, причем сверхмассивная. Ее исследования продолжаются.
Внутри орионова рукова
Об устройстве спиральных ветвей нашей Галактики информации удивительно мало. По виду Млечного Пути можно судить лишь о том, что Галактика имеет форму диска. И только с помощью наблюдений за излучением межзвездного водорода - самого распространенного элемента во Вселенной - удалось в некоторой степени реконструировать картину рукавов Млечного пути. Это стало возможным опять же благодаря аналогии: в других галактиках водород концентрируется как раз вдоль спиральных рукавов. Там же расположены и области звездообразования - множество молодых звезд, скоплений пыли и газа - газопылевых туманностей. В 50-х годах прошлого века ученым удалось составить картину распределения облаков ионизированного водорода, находящихся в галактической окрестности Солнца. Выяснилось, что существуют по крайней мере три участка, которые можно было бы отождествить со спиральными рукавами Млечного Пути. Один из них, ближайший к нам, ученые назвали рукавом Ориона-Лебедя. Более далекий от нас и, соответственно, близкий к центру Галактики назван рукавом Стрельца-Киля, а периферийный - рукавом Персея. Но исследуемая галактическая окрестность ограничена: межзвездная пыль поглощает свет далеких звезд и водорода, так что понять дальнейший рисунок спиральных ветвей становится невозможным. Однако там, где не может помочь астрономия оптическая, приходят на помощь радиотелескопы. Известно, что атомы водорода излучают на длине волны 21 см. Именно это излучение и стал ловить голландский астрофизик Ян Оорт. Картина, полученная им в 1954 году, впечатляла. Спиральные ветви Млечного Пути можно было теперь проследить на огромных расстояниях. Сомнений больше не было: Млечный Путь представляет собой спиральную звездную систему, похожую на туманность Андромеды. Только вот детальной картины спирального узора Млечного Пути мы пока не имеем: его ветви сливаются одна с другой и определить расстояние до них очень трудно.
Кликабельно 1800 рх
Авторы и права: Серж Брунье, Перевод: Колпакова А.В.
Пояснение: Поднимитесь на высоту 5 тысяч метров над уровнем моря около Сьерро-Чайнантор в северных Андах в Чили, и Вы увидите ночное небо, подобное изображенному на картинке. Эта фотография сделана как раз на том высокогорном сухом месте с помощью объектива «рыбий глаз». На фотографии запечатлены мириады звезд и протяженные пылевые облака нашей Галактики. Направление на центр Галактики находится вблизи зенита, т.е. в центра изображения, однако сам галактический центр скрыт от нас, поскольку расположен за поглощающей свет пылью. Над центральным балджем Млечного пути сияет Юпитер. Правее Юпитера виден менее яркий желтый гигант Антарес. У правого края изображения видно небольшое слабое пятнышко - это один из многочисленных галактик-спутников Млечного пути, Малое Магелланово Облако.
Звездные итоги
На сегодняшний день известно, что наша Галактика - это гигантская звездная система, включающая сотни миллиардов звезд. Все звезды, которые мы видим над головой в ясную ночь, принадлежат нашей Галактике. Если бы мы могли переместиться в пространстве и взглянуть на Млечный Путь со стороны, нашему взору предстал бы звездный город в виде огромной летающей тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В ее центре мы бы увидели заметное утолщение- бар - диаметром 20 тысяч световых лет, от которого в пространство уходят исполинские спиральные ветви. Несмотря на то что внешний вид Галактики говорит о плоской системе, это не совсем так.
Вокруг нее простирается так называемое гало, облако разреженного вещества. Его радиус достигает 150 тысяч световых лет. Вокруг центрального утолщения и ядра находится множество шаровых звездных скоплений, состоящих из старых холодных красных звезд. Харлоу Шепли называл их «скелетом тела» нашей Галактики. Холодные звезды составляют так называемую сферическую подсистему Млечного Пути, а его плоскую подсистему, иначе - спиральные рукава - составляет «звездная молодежь». Здесь немало ярких, выделяющихся звезд высокой светимости. Молодые звезды в плоскости Галактики появляются благодаря наличию там огромного количества пыли и газа. Известно, что звезды рождаются за счет сжатия вещества в газопылевых облаках. Потом, в течение миллионов лет, новорожденные звезды «раздувают» эти облака и становятся видимыми. Земля и Солнце не являются геометрическим центром Мира - они расположены в одном из тихих закоулков нашей Галактики.
И, по всей видимости, это особое местоположение идеально подходит для возникновения и развития жизни. Вот уже десять лет ученые умеют обнаруживать крупные планеты - размером не меньше Юпитера - у других звезд. Сегодня их известно около полутора сотен. Это означает, что подобные планетные системы широко распространены в Галактике. Вооружившись более мощными телескопами, можно отыскать и такие небольшие планеты, как Земля, а на них, быть может, и братьев по разуму. Все звезды в Галактике движутся по своим орбитам вокруг ее ядра. Есть собственная орбита и у звезды по имени Солнце. Чтобы совершить полный оборот, Солнцу требуется ни много ни мало 250 миллионов лет, которые составляют галактический год (скорость движения Солнца - 220 км/с). Земля уже облетела вокруг центра Галактики 25-30 раз. Значит, ей именно столько галактических лет. Проследить путь Солнца через Млечный Путь очень сложно. Но современные телескопы могут обнаружить и это движение. В частности, определить, как меняется вид звездного неба при перемещении Солнца относительно ближайших звезд. Точка, в направлении которой перемещается Солнечная система, называется апекс и расположена в созвездии Геркулеса, на границе с созвездием Лиры.
Итак, какой можно сделать краткий вывод по существу вопроса. Иногда неудачно говорят, что Млечный Путь - это и есть наша Галактика. Млечный Путь - это видимое нами на небе светлое кольцо, а наша Галактика - это пространственная звездная система. Большинство ее звезд мы видим в полосе Млечного Пути, но ими она не исчерпывается. В Галактику входят звезды всех созвездий. Мы настолько маленькие по сравнению с Млечным путём. что можем снимать во все стороны. Солнце находится не в центре галактического диска, а на расстоянии двух третей от его центра к краю. Ну и самое главное, не забывайте, что большинство таких красивых снимков являются всего лишь коллажем, графикой, моделью и рисунками. Либо же просто это снимок какой то другой спиральной галлактики. Ну а вот реальные фотографии, хоть и сильно обработанные.
Как же сфотографировать Млечный путь? Вот что пишет renat :
Многим кажется, что для получения красивых фотографий космоса просто-таки необходимо обладать сверхдорогим оборудованием, да еще и проучиться пяток лет в профильном ВУЗе. Однако на самом деле фотографирование звездного неба – это совсем несложно и вполне доступно каждому.
Дабы продемонстрировать справедливость этого утверждения на практике, я планирую написать небольшую серию заметок, каждая из которых будет содержать одну или несколько фотографий, а также краткий рассказ о том, как они были получены. Излагать постараюсь максимально понятно, а снимки будут подбираться таким образом, чтобы для их создания не требовалось особенно сложной аппаратуры. Итак…
Одним из самых простых для фотографирования небесных объектов является Млечный Путь. Однако многие его даже и не видели никогда! Парадокс? Отнюдь! Все дело в том, что заметность небесных объектов, кроме Луны и планет, драматически зависит от степени засвеченности неба. Большинство людей живет в городах, где ночное освещение столь яркое, что на небе можно увидеть лишь несколько самых ярких звезд. И потому очень и очень многих вид настоящего, черного Ночного Неба просто-таки завораживает…
Итак, чтобы увидеть – и сфотографировать – Млечный Путь, надо выбраться из города, и желательно подальше. Тут уж звездным небом можно насладиться во всей красе! Совсем замечательно будет производить наблюдения где-нибудь на юге, хотя бы на широте Крыма или Кавказа. Еще лучше подойдут Израиль, Египет, Марокко, Канары. Дело в том, что в Центральной России самые красивые, яркие области Млечной Дороги просто не видны, закрыты горизонтом. Именно потому южное небо столь привлекательно.
Но мы, однако, не только любоваться едем – нет, нам надо еще и достойно запечатлеть увиденное. Какая же техника нам для этого понадобится? Все зависит от того, что мы хотим получить. Так, приведенный выше кадр был получен с помощью фотоаппарата Canon 350D 18-55mm/3.5-5.6@18mm/3.5. То есть для съемки был использован максимально широкий угол. Смысл в том, чтобы, во-первых, включить в кадр максимально большой фрагмент Млечного Пути, а также достаточные участки незанятого им неба и окружающего пейзажа. Лучше всего наша галактика видна на фоне других объектов, и именно поэтому их крайне желательно запечатлеть. В случае, если использовать нормальный, а не широкоугольный объектив, Млечная Дорога будет несколько сливаться с фоном.
К тому же не следует забывать и о том, что небесная сфера имеет свойство вращаться – и чем более короткофокусный объектив мы используем, тем большую выдержку сможем поставить без заметного на итоговом кадре смаза. А для столь неяркого объекта, как нами выбранный, это очень и очень важно. В моем случае затвор был открыт тридцать секунд. Разумеется, и речи не может быть о том, чтобы неподвижно удерживать фотоаппарат в руках половину минуты. Как известно, тремор свойственен человеку, а потому смаз при таких выдержках неизбежен. Если, конечно, не закрепить фотоаппарат на чем нибудь стабильном — вполне подойдет, например, стандартная фотографическая тренога.
Однако для того, чтобы Млечный Путь прорабатывался детальнее, выдержку надо еще увеличивать – но это уже не так просто, если мы не хотим получить смаз. Выход есть – фотоаппарат должен вращаться вслед за фотографируемым небесным объектом. Разумеется, обычный штатив нам уже не подойдет, нужна специальная монтировка.
При съемке этого кадра использовалась как раз такая вещь, альт-азимутал. Площадка с закрепленным на ней фотоаппаратом способна автоматически двигаться вправо-влево и вверх-вниз, вслед за вращением небесной сферы. Однако последняя, как известно, вращается по дуге – а стало быть при использовании монтировки такого типа мы получим вращение поля. И в самом деле, приглядитесь: по краям кадра звезды стали уже не вполне точечками. Поэтому мне пришлось ограничить выдержку одной минутой — однако детализация все равно возрасла весьма существенно, если сравнивать с тридцатисекундной экспозицией.
Чтобы нивелировать эффект вращения поля, можно использовать экваториальную монтировку. Она будет крутить фотоаппарат вокруг Полюса Мира, и указанная проблема не возникнет.
А вот профессиональные кадры:
Млечный Путь над долиной Монументов (США). Внизу мы видим огромные скалы - останцы. Останцы - это скалы из твёрдой породы, оставшиеся после того, как вода вымыла весь окружающий их мягкий материал. Две горы - самая близкая гора слева и гора справа от нее - называются Варежки. Вверху гигантской аркой раскинулся Млечный Путь. Над левой Варежкой находится созвездие Лебедя вместе с красноватой туманностью Северная Америка. Далее Млечный Путь следует через созвездия Лисички, Стрелы, Змеи, Орла и Щита, пока не входит в созвездия Стрельца и Скорпиона. Здесь он становится наиболее ярким и заметным. Этот снимок стал лауреатом конкурса Астрономическая картинка дня 1 августа 2012 года. Фото: Wally Pacholka
источники
http://www.vokrugsveta.ru - Дмитрий Гулютин
http://renat.livejournal.com/15030.html
http://www.astrogalaxy.ru/151.html
Давайте вспомним , а так же ответ на вопрос Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
