ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО На

БЕСПЛАТНОЕ
БЕСПЛАТНОЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
На
На развороте
развороте –– карта
карта
Млечного
Млечного Пути!
Пути!
стр. 41
стр. 41
ИЮЛЬ 2013
по
нашей
Галактике
ПОЛНОЕ
ПОЛНОЕ
РУКОВОДСТВО
РУКОВОДСТВО
стр. 24
стр. 24
Перевод выполнен DV для некоммерческого использования легальными подписчиками бумажной или
электронной версии журнала Sky&Telescope, для более удобного использования журнала
Оформление подписки на оригинал (29,95 USD, ≈ 1 000 RUB в год): https://secure.palmcoastd.com/pcd/eSv?iMagId=03401&i4Ky=SH01
Вглядываясь в глубины Галактики
Крейг Гроссен
Бинокль - идеальный инструмент для изучения
галактики, которую мы называем своим домом.
Самый крупный объект на небе – Млечный Путь, опоясывающий небо на все
360°. Но это не невзрачный мутный объект: у него есть завихрения, трещины и
отдельные звездные облака, хорошо заметные невооруженным глазом и
потрясающие при наблюдении в бинокль – когда вы смотрите на них из
достаточно темного места ясной, безлунной ночью. Эти особенности, равно
как и обилие скоплений и туманностей, отражают спиральную структуру
Галактики в окрестностях Солнца.
Мы видим два измерения Галактики: ее проекцию на небесную сферу. При
этом объекты, часто удаленные на огромное расстояние, видны рядом или
вовсе наслаиваются друг на друга. В особенности это касается созвездий
Стрельца, Скорпиона и Змееносца, где несколько рукавов спирали находятся
между нами и центром Галактики. Эта статья поможет вам ощутить всю
глубину Млечного Пути, когда вы смотрите на эту область через бинокль или
глазом; в двух последующих будет дано описание остальных частей спирали и
как их вид отражает структуру Галактики.
24 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E
ИЗУЧАЕМ МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ: ЧАСТЬ I
Стрелец и
Скорпион
Фото Бабака Тафреши
25 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E
Вглядываясь в глубины Галактики
Перепись населения
Изображение галактики NGC 4565 иллюстрирует, почему нам сложно
разглядеть структуру Млечного Пути: мы видим обе галактики с ребра,
спиральные рукава накладываются. Кроме того, большая часть
Галактики скрыта от наблюдения пылью в ее центре.
У астрономов-профессионалов с определением структуры
Галактики проблем не меньше, чем у любителей: ведь, как
известно, за деревьями леса не увидишь. В общих чертах
она известна многие десятилетия, но о деталях до сих пор
идут споры. Млечный Путь, по-видимому, относится к
типу галактик с баром (перемычкой) SBc, с довольно
свободно раскинутыми, яркими спиральными рукавами и
относительно небольшим балджем (утолщением). Диаметр
всего диска не превышает 100 тыс. св. лет, а Солнце
удалено от центра на расстояние 25—29 тыс. св. лет.
Ширина рукавов не превышает 1,5 тыс. св. лет при
наблюдении с ребра, но они находятся внутри диска
шириной 3—4 тыс. св. лет. Балдж представляет собой
приплюснутый сфероид, с полярным диаметром примерно
8 тыс. св. лет и экваториальным около 10 тыс. св. лет. И в
диске, и в ядре плотность звезд неравномерна и падает к
периферии, так что точно определить их параметры
невозможно.
Балдж пересекает слабая перемычка, чья ось наклонена по
отношению к наблюдателю на 10—40° — так, что ее сложно
увидеть. Некоторые исследователи полагают, что
перемычек две и они накладываются друг на друга.
Параметры Млечного Пути превышают средние.
Например, в Местной группе есть только одна галактика
схожих размеров (М31), одна чуть меньше (М33) и
несколько десятков маленьких галактик.
Млечный Путь насчитывает более 100 млрд. звезд, но
меньше триллиона. Большинство из них легче и тусклее
Солнца. Общая яркость Галактики – 15 миллиардов солнц
(при абсолютной звездной величине –20,5 M).
Хотя звезды обеспечивают почти все свечение Млечного
Пути, они составляют только часть его массы. Примерно
такую же массу составляет межзвездный газ, в основном
водород и гелий, и микрочастицы пыли. Пыль составляет
всего 1% массы, но ее значение в формировании облика и
эволюции Галактики выше, из-за того, что она блокирует
видимую часть спектра, в то время как газ прозрачен в
большинстве диапазонов.
Центр Галактики
Как и наш Млечный Путь, М83 относится к типу SBc. Но даже в этом
случае, наблюдая в лучших условиях – прямо сверху, сложно
определить ее структуру. Сколько рукавов вы можете насчитать? Два?
Три? Может быть пять, или восемь?..
26 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E
Астрономы долго предполагали, что центр Галактики
находится на пересечении созвездий Стрельца, Скорпиона
и Змееносца, по двум причинам – здесь самая широкая и
яркая часть Млечного Пути и здесь сконцентрированы
шаровые скопления. Из 29 шаровых скоплений каталога
Мессье – семь в Стрельце, три в Скорпионе, шесть в
Змееносце, в то время как в зимней части неба только
одно: М79 в созвездии Зайца.
Подозрения подтвердились, когда в ничем не
примечательной точке неба по соседству с γ Стрельца
(западная звезда в астеризме Чайник) с координатами 17
ч. 45,7 мин. по прямому восхождению и –29 град. 00 мин. п
склонению нашли мощный радиоисточник.
Некоторые признаки указывают на то, что излучение
исходит от аккреционного диска, вращающегося вокруг
сверхмассивной черной дыры в центре галактики.
которую можно наблюдать невооруженным глазом. Оно
располагается в нескольких градусах севернее γ и δ Стрельца
и великолепно видна в бинокль – яркое пятно, моментально
распадающееся на мириады ярких звездочек. Это облако –
часть центрального балджа—утолщения.
В балдже исчерпаны запасы газа и пыли, из которых
образуются новые звезды, так что, в отличие от спиральных
рукавов, здесь практически нет ярких, молодых голубых
звезд. Большинство ярких звезд – оранжевые гиганты типа К.
Поэтому на цветных фотографиях облако имеет желтоватый
оттенок.
Большая часть утолщения скрыта от нас пылью во
внутренних рукавах, если бы она не мешала, балдж бы
растянулся от жала Скорпиона до малого звездного облака
Стрельца (М24), а по узкой части – до половины расстояния
до Антареса, как показано на фото. Большое звездное облако
видно только из-за окна в структуре пыли внутренних
областей Галактики.
Галактическое ядро – область вокруг ее центра –
доступна при наблюдении только в радио,
микроволновом и инфракрасном диапазонах, так как
пыль во внутренних рукавах и в самом ядре полностью
блокирует излучение с меньшей длиной волны.
Видимый свет от ядра слабее на 30 величин, т. е. в
триллион раз, света, который бы поступал к нам, если
бы не мешали пылевые облака.
Ядро представляет собой что-то вроде огромного
шарового звездного скопления, в котором
расположено более 100 миллионов звезд в сфере с
радиусом всего 150 св. лет. Для сравнения, в
аналогичной сфере в окрестностях Солнца помещается
всего около 50 тыс. звезд. Внутри ядра расположены
три компактных рассеянных скопления, населенных
гигантами и сверхгигантами, окруженными плотными
газо-пылевыми облаками.
Балдж
Несмотря на плотные облака пыли, вглядываясь в
области созвездий Стрельца и Скорпиона мы можем
увидеть четыре слоя галактической структуры.
Большое звездное облако Стрельца – самая центральная
часть Млечного Пути, которую можно наблюдать в
видимом свете и самая удаленная,
Замечательное фото Акиры Фуджи демонстрирует нам центральную область
Млечного Пути так, как он виден в умеренных северных широтах. Пунктирная
линия обозначает плоскость Галактики. Эллипс показывает, насколько велико
было бы центральное утолщение, если бы его не закрывала пыль. Его размеры –
8 × 10 тыс. св. лет, оно удалено от нас на 27 тыс. св. лет.
М16
М17
М25
М23
М24
М20
М8
Антарес
Галактический центр
Большое звездное
облако Стрельца М6
М7
NGC 6231
Вглядываясь в глубины Галактики
ТРЕВИС РЕКТОР, БРЕНДА УОЛПА / НАЦИОНАЛЬНАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ОПТИЧЕСКОЙ АСТРОНОМИИ /
АССОЦИАЦИЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ИНСТИТУТОВ
Некоторые исследователи называют его рукавом Щита—
Центавра, используя термин «рукав Наугольника» для
меньшего рукава, лежащего ближе к центру Галактики. В
рамках этой терминологии составлена схема в центре
этого номера.
Яркое Звездное облако Наугольника южнее Млечного Пути
и Звездное облако Щита тоже находятся в рукаве
Наугольника. О них будет написано в следующих статьях.
Рукав Стрельца—Киля
Рукав Стрельца—Киля содержит множество областей интенсивного
звезообразования. Одна из них, М16, показана на этой фотографии,
выполненной в ложных цветах (кислород – голубой, водород –
зеленый, сера – красный)
Аналогичные окна позволяют нам увидеть относительно
далекие области сквозь галактический диск. Другое окно,
через которое мы можем мельком увидеть балдж
находится рядом с рассеянным скоплением М7 в хвосте
Скорпиона. На цветных фото вокруг скопления видно
желтоватое облако, такого же оттенка как и Большое
звездное облако к северу от этого места. Хотя М7
находится на расстоянии всего 1 тыс. св. лет от нас, на его
месте мы также видим гораздо более удаленную часть
галактического утолщения.
Рукав Наугольника
Еще одно окно в завесе внутригалактической пыли дарит
нам вид на вторую по удаленности галактическую
структуру в Стрельце – Малое звездное облако Стрельца,
М24. Этот объект примерно прямоугольной формы
размером 2 × ¾°, расположен в двух градусах северосеверо-восточнее μ Стрельца. При наблюдении в бинокль
он не так ярок, как Большое звездное облако, но более
зрелищно распадается на звезды седьмой – десятой
величины. Приблизительное расстояние М24 от нас – 10—
16 тыс. св. лет, это один из внутренних спиральных
рукавов. Вид в бинокль подтверждает это, поскольку в
рукавах много ярких гигантов, которые легко разрешаются
на малых инструментах даже на таком удалении, как у
М24.
М24, по-видимому, часть рукава Наугольника, второго
рукава, если считать от нашего рукава Ориона—Лебедя.
28 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E
Двигаясь к Солнцу от рукава Наугольника, следующим
интересующим нас объектом будет рукав Стрельца—Киля названный так по большому количеству ярких
эмиссионных туманностей и рассеянных скоплений,
раскинутых от Стрельца до Киля. С северо-востока до югозапада они включают М16 (туманность Орел) в Змее;
эмиссионная туманность М17 (Омега или Лебедь); М20
(Тройная туманность) и М8 (Лагуна) в Стрельце;
рассеянные скопления М21 в Стрельце и NGC 6231 в
Скорпионе; скопление и эмиссионная туманность NGC
6193 и 6188 в Жертвеннике; рассеянное скопление NGC
4755 (Шкатулка с драгоценностями) в Южном Кресте;
огромная эмиссионная туманность NGC 3372 (Туманность
η Киля). Все эти туманности включают скопления или
ассоциации молодых звезд, хотя в ряде случаев эти звезды
скрыты пылью.
Хотя для наблюдателей США и Европы скопление NGC 6231
в Хвосте Скорпиона, один из главных признаков рукава
Стрельца—Киля, находится очень далеко на юге, его можно
хорошо рассмотреть в бинокль. Это необычное скопление,
в нем сконцентрировано много исключительно горячих и
ярких гигантов и сверхгигантов типа О. Один из его
членов, ζ1 Скорпиона, в половине градуса на юг это
сверхгигант типа B1.5 Ia+, обладающий при видимой
величине +4,8m абсолютной величиной –8,8 M (300 000
солнц).
В примерно градусе на северо-северо-восток от NGC 6231,
на широкое поле зрения бинокля раскинулось скопление
звезд 6—9 величины, обозначаемое как Коллиндер 316 или
Трамплер 24, но на самом деле это удаленная часть
ассоциации OB1 Скорпиона, центр которой – NGC 6231.
Эта область описывается в рубрике «Наблюдения с
биноклем» на стр. 40.
Скопления Стрельца—Киля и туманности Стрельца и
Скорпиона удалены от нас на 4 500 и 7 000 св. лет,
соответственно центр рукава удален от нас на расстояние 5
500 св. лет. Далее на северо-восток по рукаву расположена
туманность М16 (6 500 св. лет). Здесь рукав начинает
поворачивать в сторону внутренних областей Галактики.
На изгибающейся грани рукава расположено Звездное
облако Щита, где рукава Стрельца—Киля и Наугольника,
возможно, пересекаются. На противоположном, югозападном конце рукава находится комплекс η Киля в 8 тыс.
св. лет от нас. Остальные звездные ассоциации Стрельца—
Киля расположены за ним: здесь рукав начинает
поворачивать к периферии Галактики и мы видим его
длинную распрямляющуюся линию.
Рукав Ориона—Лебедя
Четвертой частью галактической структуры в области
Стрельца, конечно же, является наш рукав Ориона—
Лебедя. Его внутренная грань обозначена цепью пылевых
облаков Большого разлома от Денеба на северо-востоке к
Альфе Центавра на юго-западе. Большой разлом более
детально будет описан в следующей части статьи.
Внутренняя часть рукава также отмечена ассоциацией
Скорпиона—Центавра, включающей большинство ярких
звезд от Скорпиона на северо-востоке, Волка и Центавра,
до Южного Креста. Центр ассоциации удален от нас на 550
св. лет в направлении α Волка и ζ Центавра; она сильно
вытянута: 700 св. лет длиной, 250 св. лет высотой
(относительно плоскости Галактики) и 400 св. лет
глубиной в направлении взгляда. Она расположена
немного ближе Большого разлома, хотя Антарес и пара
звезд в голове и сердце Скорпиона находятся рядом с
ближайшими краями Большого разлома.
За исключением красного сверхгиганта Антареса, все
яркие звезды ассоциации – синие гиганты типов B0, B1, B2
и звезды главной последовательности. В бинокль контраст
цвета между оранжево-красным Антаресом и серебряноголубыми σ и τ Скорпиона просто поражает. Все три
звезды помещаются в поле зрения бинокля.
В бинокль также видно относительно яркое (5,7m) шаровое
скопление М4 в 1,3° западнее Антареса. В бинокль 10 × 50
М4 видно как большое туманное пятно (см. июньский
номер, стр. 45). Это одно из двух или трех ближайших к
нам шаровиков (примерно 7,2 тыс. св. лет). Примерно на
таком же расстоянии находится и рукав Стрельца—Киля,
но шаровые скопления слишком старые, чтобы быть
частью рукавов. Рукава быстро меняются, возможно,
могут и исчезать, и полностью переформировываются
через каждый миллиард лет. Напротив, шаровые
скопления, видимо, настолько же стары, как и сама
Галактика.
Более того, М4 довольно далека от рукава Стрельца—Киля,
в 16° северо-западнее его центра. Так что наблюдатели на
М4 могли бы увидеть во всей красе рукав при виде
«сверху». Наблюдатели со звезд М4 также отлично бы
видели балдж Галактики, потому что им бы не мешали
пылевые облака.
В следующих двух частях мы посетим крайние точки
Млечного Пути, чтобы продвинуться дальше в нашем
понимании глубины Галактики и нашего места в ней.
Крейг Гроссен – редактор, живущий в г. Вена. Вместе с
Геральдом Реманном он является соавтором книги
«Вереницы звезд: астрономия для бинокля и
широкоформатного телескопа» (Sky Vistas:
Astronomy for Binoculars and Richest-Field Telescopes)
В области вокруг Антареса
множество ярких звезд
частично перекрыты газопылевыми облаками в
Большом разломе. Эти звезды
светят сквозь облака и
вызывают их свечение, что
приводит к буйству красок на
поразительных фотографиях.
Обратите внимание на
скопление М4 и контраст
между цветом Антареса и
голубой звезды σ Скорпиона.
σ Скорпиона
М4
ГЕРАЛЬД РЕМАНН
Антарес
29 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E
Гери Сероник
Наблюдения с биноклем
СКОРПИОН
6281
µ
Ложная комета, истинная красота
Один из лучших на всем небе видов в бинокль расположен в Скорпионе,
севернее восточного изгиба «рыболовного крючка». Здесь вы увидите трио
6281
интересных объектов, которые вместе образуют роскошную россыпь,
6268
известную как Ложная комета. Когда вы наведете на эту эрзац-комету
бинокль, иллюзия исчезнет. Но это не значит, что вид от этого станет хуже:
ровно наоборот.
Cr 316
Ядро Ложной кометы – симпатичный звездный треугольник, состоящий из
яркой, легко разрешаемой оптической двойной ζ Скорпиона (3,6 и 4,8m,
разделенные 6') и соседней звезды на юге (5,8m). Присмотритесь к этой паре.
6231
Различаете цвета? Мой глаз видит более яркую звезду желтой, медового
оттенка, а ее компаньона – холодно-белым.
ζ
Двигаясь к хвосту кометы, мы увидим красивое, компактное рассеянное
η
6322
скопление NGC 6231. В мой бинокль 10 × 30 со стабилизатором, я могу
увидеть тесный квартет звезд шестой величины вперемешку с тусклым
фоновым светом.
Бинокль 15 × 45 удваивает количество различаемых звезд в скоплении и его блеск. Изгибающаяся к северо-северо-западу линия
шестой—седьмой величины от NGC 6231 идет к большому скоплению Коллиндер 316 (Трамплер 24). Формируя широкий «хвост», Cr
316 состоит из восьми разбросанных по небу ярких звезд, наряду с более слабыми помигивающими звездочками, иногда заметными
в 10 × 30. Я также могу различить вторую группу звезд у северо-восточного края скопления, которая придает хвосту дополнительное
свечение.
40 Июль 2013 S K Y & T E L E S C O P E