Видима зоряна величина
Кількість зірок на нічному небі, доступних неозброєному погляду, не так велика, як здається. Якщо мати хорошу гостроту зору і вибратися за місто, подалі від вуличного освітлення, то для спостереження будуть доступні близько 6000 зірок. При цьому половина з них завжди буде прихована від спостерігача за горизонтом. Але навіть цієї кількості достатньо, щоб помітити, наскільки зірки відрізняються по своїй яскравості. Чи помічали це і античні вчені. Що жив у II столітті до нашої ери давньогрецький математик і астроном Гіппарх розділив всі спостережувані їм зірки на шість величин. Найяскравіші він відніс до першої величини, самі тьмяні - до шостої. В цілому, цей принцип використовується і зараз. Але сьогодні можливості астрономії дозволяють спостерігати незліченну кількість зірок, більшість з яких настільки тьмяні, що спостерігати неозброєним поглядом їх неможливо. А саме поняття зоряної величини застосовується не тільки для далеких зірок, але і для інших об'єктів - Сонця, Місяця, штучних супутників, планет і так далі. Тому і вважається, що зоряна величина - це безрозмірна числова характеристика яскравості об'єкта.
Як випливає з вищесказаного, видима зоряна величина найяскравіших об'єктів буде негативна. Для порівняння, зоряна величина Сонця дорівнює -26,7, а зоряна величина найближчій до нашого світила, але не видимої неозброєним поглядом зірки Проксима Центавра становить +11,1. Максимальна зоряна величина Марса дорівнює. 2,91. Супутник «Маяк», який створили і планують відправити на орбіту молоді російські вчені, як заплановано повинен мати зоряну величину не більше? 10. І якщо все вдасться, він на деякий час стане найяскравішим об'єктом на нічному небі, якщо, звичайно, не брати до уваги Місяця в повний місяць (? 12,74).
Абсолютна зоряна величина
Денеб - одна з найбільших зірок, відомих науці, має зоряну величину +1,25. Її діаметр приблизно дорівнює діаметру орбіти Землі і більше діаметра Сонця в 110 разів. Відстань до цього велета - 1 640 світлових років. Хоча вчені ще сперечаються з цього питання, вже дуже це далеко. Більшість зірок, що знаходяться на такій відстані, можна побачити тільки в телескоп. Якби ми були до цієї зірці ближче, то і яскравість Денеба на небі була би значно вищим. Тим самим видима зоряна величина залежить як від світності об'єкта, так і від відстані до нього. Щоб можна було порівняти світність різних зірок між собою, використовують абсолютну зоряну величину. Для зірок вона визначається як видима зоряна величина об'єкта, якби він був розташований на відстані 10 парсек від спостерігача. Якщо відстань до зірки відомо, то абсолютну зоряну величину розрахувати нескладно.
Абсолютна зоряна величина Сонця становить +4,8 (видима, нагадаємо. 26,7). Сіріус - найяскравіша зірка нічного неба - має видиму величину? 1,46, але абсолютну всього +1,4. Що, втім, не дивно, адже діамант нічного неба (як називають цю зірку) знаходиться близько від нас: на відстані всього 8,6 світлових років. А ось абсолютна зоряна величина вже згаданого Денеба становить? 6,95.
Власне, паралакс (а це не тільки астрономічне поняття) являє собою зміну видимого положення об'єкту відносно віддаленого фону (в нашому випадку більш далеких зірок) в залежності від положення спостерігача. Використовується він і в геодезії. Має значення для фотографії. Вимірюється паралакс в кутових секундах (секундах дуги).
світловий рік
Міряти відстані в космічному просторі в кілометрах зовсім не зручно. Наприклад, відстань до найближчої до нас зірки Проксима Центавра. 4,01 № 10 13 кілометрів (40,1 трильйона кілометрів). Досить складно уявити цю відстань. Але якщо виміряти цю відстань у світлових роках, одиниці довжини, що дорівнює відстані, яку проходить світлом за один рік, то вийде 4,2 світлових роки. Світло від цього червоного карлика йде до нас приблизно 4 роки і 3 місяці. Все просто.
А ось з іншого одиницею довжини, що застосовується в астрономії, не все так просто. Відстань до зірки Проксима Центавра, виміряний в парсеках, становить 1,3 одиниці. Саме слово «парсек» утворене з слів «паралакс» і «секунда» (мається на увазі кутова секунда, рівна 1/3600 градуса, згадайте шкільний транспортир). Той самий паралакс, завдяки якому ми можемо вимірювати відстані до зірок. Парсек (позначається «пк»). це відстань, з якого відрізок довжиною в одну астрономічну одиницю (радіус земної орбіти), перпендикулярний променю зору, видно під кутом в одну кутову секунду.
галактичний рукав
Наш Чумацький Шлях має діаметр 100 000 світлових років. Він відноситься до одного з основних типів галактик. Чумацький Шлях - це спіральна галактика з перемичкою. Всі зірки, які ми бачимо на небі неозброєним поглядом, знаходяться в нашій Галактиці. Всього Чумацький Шлях містить, за різними оцінками, від 200 до 400 мільярдів зірок. Як же зорієнтуватися і дізнатися, де серед цих мільярдів зірок знаходиться Сонце?
Чумацький Шлях - спіральна галактика, і вона має спіральні галактичні рукави, розташовані в площині диска. Галактичний рукав - це структурний елемент спіральної галактики. Основна кількість зірок, пилу і газу міститься саме в галактичних рукавах.
Таких рукавів кілька, але основні це рукав Стрільця, рукав Лебедя, рукав Персея, рукав Центавра і рукав Оріона. Такі назви вони отримали по імені сузір'їв, в яких можна спостерігати основний масив рукавів. Рукав Оріона, в порівнянні з іншими, невеликий. Іноді його навіть називають Шпора Оріона. Його довжина всього близько 11 000 світлових років. Але для нас цей рукав примітний тим, що Сонце і невелика Блакитна планета, що обертається навколо нього і є нашим будинком, знаходяться саме в ньому.
Апоцентр і перицентр
Більшість з відомих орбіт штучних супутників і небесних тіл еліптичні. А для будь-якої еліптичної орбіти завжди можна вказати точку, найближчу до центрального тіла і найбільш віддалену від нього. Найближча точка називається перицентра, а найбільш віддалена - апоцентром.
Але, як правило, замість слова «центр», після «пери» або «апо-», підставляють назву тіла, навколо якого відбувається рух. Так, для орбіт штучних супутників Землі (Гея - давньогрецькою мовою) і орбіти Місяця застосовують терміни апогей і перигей. Для навколомісячної (Місяць - Селена) орбіти іноді застосовуються апоселеній і периселеній. Найближча до Сонця (Геліос) точка орбіти нашої планети або іншого небесного тіла Сонячної системи - перигелій, далека - афелій або апогелій. Для орбіт навколо інших зірок (астрон - зірка) - періастр і апоастром.
астрономічна одиниця
Перигелій орбіти нашої планети (найближча точка орбіти до Сонця) становить 147 098 290 км (0,983 астрономічних одиниць), афелій - 152 098 232 км (1,017 астрономічних одиниць). А ось якщо взяти середнє відстань від Землі до Сонця, то виходить зручна одиниця виміру в космосі. Для тих відстаней, де в кілометрах міряти вже незручно, а в світлових роках і парсеках ще незручно. Така одиниця виміру називається «астрономічної одиницею» (позначається «а. Е.») І застосовується для визначення відстаней між об'єктами Сонячної системи, позасонячних систем, а також між компонентами подвійних зірок. Після декількох уточнень астрономічна одиниця визнана рівною 149597870,7 кілометрам.
межа Роша
У космосі немає нічого постійного. Просто для зміни звичного нам порядку потрібні мільйони років. Так, якщо якийсь спостерігач через кілька мільйонів років буде спостерігати Марс, то він може не виявити у нього одного або навіть двох його супутників. Як відомо, більший з супутників червоної планети - Фобос - наближається до неї на 1,8 метра за сторіччя. Фобос рухається на відстані всього близько 9 000 км від Марса. Для порівняння, орбіти навігаційних супутників знаходяться на висоті 19 400-23 222 км, геостаціонарна орбіта - 35 786 км, а Місяць, природний супутник нашої планети, знаходиться від Землі на відстані 385 000 км.
Пройде ще 10-11 мільйонів років, і Фобос перейде свою межу Роша, в результаті чого зруйнується. Межа Роша, названий так по імені Едуарда Роша, вперше розрахував такі межі для деяких супутників, - це відстань від планети (зірки) до її супутника, ближче якого супутник руйнується приливними силами. Як було встановлено, сила тяжіння планети компенсується відцентровою силою тільки в центрі мас супутника. В інших точках супутника такого рівності сил немає, що і є причиною утворення приливних сил. В результаті дії припливних сил супутник спочатку набуває еліпсоїдальної форму, а при проходженні межі Роша розривається ними. А ось орбіта іншого супутника червоної планети - Деймоса (висота орбіти близько 23 500 км) - з кожним разом все далі. Рано чи пізно він подолає тяжіння Марса і відправиться в самостійне подорож по Сонячній системі.
Чи зможете ви сказати, де у Всесвіті знаходиться наша планета? Звичайно, планета Земля перебуває в Сонячній системі, яка, в свою чергу, знаходиться в Рукаві Оріона - невеликому галактичному рукаві Чумацького Шляху. Ну а далі? Наша Галактика, найближчі до нас галактика Андромеди, галактика Трикутника і ще більше 50 галактик входять в так звану Місцеву групу галактик, яка є складовою надскупчення Діви.
А ось вже надскупчення Діви, зване також Місцеве надскупчення галактик, надскупчення Гідри-Центавра і Павлина-Індіанця, а також Південне надскупчення утворюють надскупчення галактик, зване ланіакея. Воно містить в собі приблизно 100 тисяч галактик. Діаметр Ланіакеі - 500 мільйонів світлових років. Для порівняння, діаметр нашої Галактики - всього-то 100 тисяч світлових років. У перекладі з гавайського ланіакея означає «неосяжні небеса». Що в цілому точно відображає той факт, що в доступному для огляду майбутньому долетіти до краю цих «небес» ми навряд чи зможемо.
Ще трохи про астрономію можна дізнатися тут. Про відстанях в самому ближньому космосі - в цій статті. А про те, які бувають зірки і як проживають своє життя, - в цій.