Скільки зірок на небі
Астроном Володимир Сурдин про кількість зірок, доступних людському оку, і спробах астрономів порахувати всі зірки Всесвіту .----------------------
Якщо запитати: «Скільки зірок на небі може побачити людина?», То потрібно уточнювати, за яких обставин. Наприклад: скільки зірок на небі бачить людина неозброєним оком? Скільки зірок на небі бачить людина в телескоп того чи іншого діаметру? Скільки зірок на небі бачить людина в місті, а скільки в горах? Скільки на березі моря, а скільки в пустелі? А скільки зірок можна побачити на фотографії, отриманої тим або іншим телескопом? Астрономи можуть відповісти на це питання, тому що всі зірки, доступні і оці, і маленькому і великому телескопу, давно перераховані і їх кількість відомо. Скажімо, у багатьох книгах можна прочитати, що неозброєним оком людина бачить близько шести тисяч зірок. Однак насправді точне число видимих зірок залежить від багатьох умов.
Якщо жити у великому місті і дивитися на небо неозброєним оком, то в ясну погоду можна побачити не більше 150-200 зірок. Нічне небо в великих містах ніколи не буває абсолютно чорним, воно завжди освітлено ліхтарями і виглядає брудно-сірим. Навіть в безхмарну погоду на ньому помітно дуже мало зірок. Близько 100-150 зірок можна побачити в центрі великого міста, наприклад Москви. Це найяскравіші зірки, їх називають навігаційними. В епоху до GPS штурмани кораблів і літаків користувалися ними для визначення напрямків і географічних координат. Вони знали не всі зірки на небі, а тільки найяскравіші, які бувають видно навіть в поганих умовах, наприклад крізь хмарну серпанок. Навігаційні (або штурманські) зірки зазвичай видно в місті на тлі сірого нічного неба.
Рекомендуємо по цій темі:
Чи є життя на інших планетах?
Якщо виїхати за місто, то на рівні моря, де спостерігач накритий товстим шаром атмосфери, можна побачити до півтори тисячі зірок. А щоб побачити ті шість тисяч зірок, про яких відомо астрономам, треба знайти високогірну пустелю. У сухому гірському повітрі можна побачити максимальна кількість зірок. Але і в цей раз над вами буде не шість, а три тисячі зірок, тому що одна половина небосхилу видно, а друга прихована земною поверхнею. І тільки якщо почекати досить довго, від'їхати до екватора і дочекатися, коли Земля повернеться на півоберта, можна побачити решту три тисячі зірок неозброєним оком.
Всі доступні для огляду зірки діляться за своєю видимої яскравості (астрономи говорять «за блиском») на зоряні величини. Стародавні греки розбили всі зірки за яскравістю на шість класів. Найяскравіші - це зірки першої величини, трохи більше бляклі - другий, потім третій, четвертій і так далі. І ледве помітні зірки назвали зірками шостої величини. Людям з дуже гострим зором доступні зірки до сьомої величини. У горах на висоті 4000 метрів, де сухий і прозоре повітря, при хорошому зорі деяким вдається побачити зірки до восьмої зоряної величини. Їх не шість тисяч, а кілька десятків тисяч. На більше наші очі не здатні, тому що вони працюють як кінокамера. У зору коротка експозиція. Око людини протягом секунди робить приблизно 10-12 кадрів. А фотоапарат може довго дивитися на небо і накопичувати світло слабких зірок. Тому можна взяти звичайний фотоапарат, налаштувати тривалу експозицію і відобразити зірки майже до десятої зоряної величини.
Але щоб побачити ще більше зірок, потрібно скористатися телескопом. Чим більше діаметр об'єктива телескопа, тим менш яскраві зірки видно. Найпотужніші телескопи на сьогодні мають діаметр об'єктива близько 10 метрів. Такі телескопи можуть накопичити достатньо світла, щоб зареєструвати зірки 28-29-ї зоряної величини.
Рекомендуємо по цій темі:
5 книг про дослідження планет
Зірка кожної наступної зоряної величини надсилає до нас приблизно в 2,5 рази менше світла, ніж зірка попередньої величини. Тобто від першої величини до шостої п'ять сходинок. Два з половиною в п'ятого ступеня - це 100. Тобто потоки світла від зірки першої величини, яка добре видна на небі, і від зірки шостої величини, насилу виділяється на темному небі, розрізняються в 100 разів. Приймач випромінювання людини - очей - має колосальний динамічний діапазон. Очей не перегорає від сонячного світла і залишається чутливим до світла зірок. Немає жодного приладу, який на це здатний. Це властивість очі залишається загадкою для астрономів.
Ще більш пильними, ніж наземні, є космічні телескопи. Їм не заважає земна атмосфера. Світло зірок, що проходить крізь атмосферу, меркне, розсіюється. Близько 20% світла, що проходить через чисте повітря, втрачається. На дні атмосфери ми отримуємо менше світла. До того ж світиться сама атмосфера. Живучи на Землі, ми ніколи не бачимо чорного неба. Світло повітря вдень заряджається сонячною енергією, а вночі віддає її у вигляді слабкого світла. Світіння атмосфери створює фон, на якому слабкі зірочки залишаються непоміченими. А якщо запустити телескоп в космос, на цьому більш темному тлі виявляються зірки до 30-ї зоряної величини.
Звичайно, астрономи хотіли б порахувати, скільки зірок у всьому Всесвіті. Але поки це неможливо. Цим підрахунками перешкоджає космічний пил. Справа в тому, що в просторі між зірками є дуже розріджена п'ятниця - газ і нечисленні тверді частинки з графіту і металу, які в ньому розподілені. Газ прозорий і практично не заважає бачити вдалину. А ось пил перехоплює світло далеких зірок.
Рекомендуємо по цій темі:
сучасні телескопи
На даний момент ми можемо побачити більш-менш чистий простір навколо Сонця розміром близько 10 тисяч світлових років. А діаметр диска нашої Галактики - 100 тисяч світлових років. Значить, ми ясно бачимо приблизно 1% нашої Галактики, але з непрямих міркувань розуміємо, що Галактика приблизно однакова у всіх частинах. Ми вважаємо зірки поблизу, а потім екстраполюємо це на всю Галактику в цілому. Виходить, що в ній близько 200 мільярдів зірок. Більшість з них схожі на Сонце. Двісті мільярдів - це та умовна цифра, на яку ми зараз орієнтуємося. Помилка може скласти не більше 30%.
Але наша Галактика не єдина. Поруч з нею інші галактики. Деякі більше неї, інші менше. Таких галактик в доступній для огляду області Всесвіту близько 100 мільярдів. У кожній галактиці близько 200 мільярдів зірок, а всього таких галактик близько 100 мільярдів. Якщо перемножити ці два числа, ми отримаємо 2 • 1022 (тобто двійку з двадцятьма двома нулями). Точної назви для такої величини в математиці немає: в одних країнах її назвуть «двадцять трілліардов», в інших - «двадцять секстильйонів».
З кожним роком наші телескопи бачать все далі, тому що світлова сфера, тобто область, звідки до нас приходять промені світла, розширюється за рік на один світловий рік. Тому очевидно, що зірок набагато більше, ніж відомо на сьогоднішній день, але ми обмежені сферою, доступною нашим телескопам. Тобто ми бачимо зірки майже до краю тієї Всесвіту, яка нам доступна, через кінцівки швидкості світла.
ІЛГА
Реставратор.
Уви- поки для нас світобудову, суцільна таємниця.