В звёздных лабиринтах: Ориентирование по небу

Комаров Виктор Ноевич

Этот язык был широко распространен около двух с половиной тысяч лет тому назад. В его основу лёг язык племени латинов, населявшего в начале первого тысячелетия до н.э. приморскую область Лациума, расположенную к югу от устья Тибра.

На латинском языке в период древней истории было создано немало замечательных художественных произведений и исторических хроник. Их авторами были Юлий Цезарь, Тит Ливий, Апулей, Гораций, Гесиод, Вергилий, Лукреций и другие выдающиеся писатели Древнего Рима. И хотя латинский язык в настоящее время обычно относят к числу «мертвых» языков — на нём уже не говорит ни один народ в мире, тем не менее его можно назвать одним из самых распространенных: ведь почти во всех европейских языках мы встречаем тысячи

латинских слов и по-прежнему их широко употребляем. Неудивительно, что именно латинский язык в своё время был принят за основу международного языка эсперанто, число приверженцев которого исчисляется миллионами.

Латинский язык наряду с древнегреческим лежит в основе и всей современной научной терминологии. Химики во всем мире кислород называют «оксигениум», углерод — «карбоникум», железо — «фэррум», а медь—«купрум». Точно так же зоологи всюду понимают слово «цигнус» (лебедь), «лепус» (заяц), «элефант» (слон).

Спросите у ботаников, что такое «бэтуля», «уртика» или «фрагария» и в ответ услышите весьма знакомые слова — береза, крапива и земляника. В астрономии такими латинскими терминами являются слова «аберрация», «актинометрия», «альбедо», «алидада», «кульминация», «прецессия», «нутация» и сотни других. Созвездие Большой Медведицы носит звучное латинское название «Урса Майор», Волка — «Люпус», Ворона — «Корвус», Голубя — «Коломба» и т. д. И это правильно, потому что местные названия созвездий крайне разнообразны: до сих пор ещё кое-где в нашей стране созвездие Большой Медведицы называется «Давыдовой Колесницей», Плеяды — «Стожарами» или «Волосожа-рами», Кассиопея — «Косцами», Орион — «Граблями». В науке же очень важно единство терминологии, и поэтому на звёздных атласах, имеющих научное значение, созвездия обозначаются только на латинском языке.

Звёзды «в строю»

На первый взгляд может показаться, что число видимых звёзд неисчислимо велико. На самом деле это не так. Все видимые звёзды давным-давно сосчитаны, нанесены на звёздные карты, воспроизводятся с помощью аппаратов «планетарий». Их не так уж много: в ясную безлунную ночь можно увидеть всего около трёх тысяч звёзд. Но в течение одного вечера мы не можем увидеть все звёзды неба: ведь в разные времена года на небе сияют разные созвездия. И если мы учтём звёзды, видимые летом и осенью, в зимнее время и весной, да прибавим к ним никогда не видимые у нас звёзды южного полушария, то общее число звёзд, которые на всем небе доступны наблюдению невооруженным глазом, составит около девяти тысяч.

Прежде всего обращают на себя внимание яркие звёзды. Их немного — на всем небе не больше 30. Чем слабее звёзды, тем больше их разбросано по небосводу. Можно подумать, что яркие звёзды — ближайшие к нам. Но это не так.

Дело в том, что звёзды находятся на разных расстояниях от Земли и поэтому слабые, но близкие звёзды могут выглядеть более яркими, чем звёзды, излучающие больше света, но расположенные далеко.

Выберем для примера следующие четыре звезды: Солнце, Сириус, Вегу и Полярную. Они перечислены в порядке уменьшения блеска. Но если бы мы могли расположить эти светила на одинаковых расстояниях от Земли, нам пришлось бы произвести полную «переоценку ценностей». Вега перешла бы на первое место, Солнце — на последнее, а Сириус встал бы за Полярной.

Следовательно, для оценки истинной светимости звёзд необходимо учитывать расстояния до этих космических объектов.

В тех случаях, когда речь идёт о достаточно близких звёздах, задача определения расстояний астрономами может быть решена геометрическим способом. Подобным способом нередко пользуются геодезисты, когда в земных условиях возникает необходимость измерить расстояние до удалённого недоступного предмета. На местности откладывается отрезок — базис, длина которого измеряется с возможно большей точностью. Затем из конечных точек этого отрезка определяются направления на объект, расстояние до которого требуется измерить.

Получается треугольник, в вершине которого находится интересующий геодезистов объект, а основанием является базис. Поскольку в этом треугольнике длина основания известна и известны два прилегающих к нему угла, то с помощью хорошо известных элементарных тригонометрических формул могут быть вычислены длины боковых сторон и определено искомое расстояние.

Для измерения расстояний до звёзд необходим достаточно большой базис. Таким базисом может служить поперечник земной орбиты.

Интересующая учёных звезда окажется в вершине равнобедренного треугольника. В таком треугольнике для решения поставленной задачи достаточно измерить только один угол — угол при вершине, который называется параллаксом.

И тут астрономы используют одно любопытное явление, с которым мы довольно часто сталкиваемся, но на которое обычно не обращаем особого внимания. Когда мы передвигаемся с места на место, то нам кажется, что более близкие предметы смещаются на фоне более далёких. Это смещение получило название параллактического.

С параллактическим смещением каждый может познакомиться буквально не сходя с места, например, глядя на карандаш в руке то одним глазом, то другим.

Благодаря движению Земли в мировом пространстве происходит параллактическое смещение близких небесных светил на фоне более далёких. Измеряя величину этого смещения, астрономы получают тригонометрический параллакс. Наилучшие современные инструменты позволяют измерять годичное параллактическое смещение в 0",01, что соответствует расстоянию в 30,86•10¹⁴ км. Таким путем были измерены расстояния до 6000 звёзд.

Первые попытки измерения звёздных параллаксов принадлежали ещё Копернику (1473—1543). Однако вследствие невысокой точности астрономических наблюдений того времени эти попытки остались безрезультатными. Впервые надёжное определение параллакса звезды — это была звезда Вега из созвездия Лиры — осуществил в 1837 г. профессор Василий Струве на обсерватории в Тарту. Независимо от него англичанин Гендерсон измерил параллакс самой близкой к нам после Солнца звезды Центавра ⁵), а немецкий астроном Бессель вычислил расстояние до звезды 61 в созвездии Лебедя.

⁵На самом деле ещё ближе к нам её спутник — звезда «Проксима» (это название и означает «ближайшая»).

Расстояния эти оказались весьма велики. Даже самая близкая звезда находится от нас в 275 тысяч раз дальше, чем Солнце. И если свет от Солнца до Земли доходит всего за 8 минут 19 секунд, то от звезды Центавра свет до Земли бежит 4 года 4 месяца 12 дней. Ещё более далёкой оказалась Вега из созвездия Лиры: она отстоит от нас на 27 световых лет. (Световым годом называется расстояние, которое свет проходит за 1 год. Световой год равен 9,463•10¹² км.)

С конца прошлого столетия параллаксы определяются главным образом фотографическим путем, что даёт более точные результаты. В настоящее время известны расстояния до нескольких десятков тысяч звёзд.

Однако геометрический метод позволяет определять расстояния лишь до наиболее близких к нам звёзд. Параллаксы более далёких звёзд настолько малы, что лежат за пределами точности современных измерительных приборов. В этом случае приходится применять другие методы определения расстояний. Один из них основан на том, что некоторые свойства светового излучения звёзд, принадлежащих к одному и тому же типу, зависят от их светимости, т.е. от того количества света, которое они излучают. Но зная светимость той или иной звезды и сравнив её с фактически наблюдаемым блеском этого объекта, можно оценить расстояние до него — ослабление блеска будет, очевидно, тем больше, чем дальше от Земли находится интересующий нас объект.