Для чего звезды в созвездиях обозначают буквами греческого алфавита
§ 3. Звёзды и созвездия
Вероятно, ещё на заре цивилизации люди, стремясь как-то разобраться во множестве звёзд и запомнить их расположение, мысленно объединяли их в определённые фигуры. Вспомните, как часто мы находим в контурах облаков, гор или деревьев очертания людей, животных или даже фантастических существ. Многие характерные «звёздные фигуры» уже в глубокой древности получили имена героев греческих мифов и легенд, а также тех мифических существ, с которыми эти герои сражались. Так появились на небе Геркулес, Орион, Персей, Андромеда, а также Дракон, Телец, Кит. Некоторые из этих созвездий упоминаются в древнегреческих поэмах «Илиада» и «Одиссея». Их изображения можно видеть в старинных звёздных атласах, на глобусах и картах звёздного неба (рис. 2.1).
В наши дни созвездиями называются определённые участки звездного неба, разделенные между собой строго установленными границами.
Среди всех 88 созвездий больше известны самые крупные, в частности Большая Медведица.
Все звёзды, видимые на небе невооружённым глазом, Гиппарх во II в. до н. э. разделил на шесть величин. Самые яркие (их на небе менее 20) стали считать звёздами первой величины. Чем слабее звезда, тем больше число, обозначающее её звёздную величину. Наиболее слабые, едва различимые невооружённым глазом — звёзды шестой величины. В каждом созвездии звёзды обозначаются буквами греческого алфавита (приложение II), как правило, в порядке убывания их яркости. Наиболее яркая в этом созвездии звезда обозначается буквой а, вторая по яркости — β и т. д. Кроме того, примерно 300 звёзд получили собственные имена арабского и греческого происхождения. Это либо самые яркие звёзды, либо наиболее интересные объекты из числа более слабых звёзд. Так, например, средняя звезда в ручке ковша Большой Медведицы называется Мицар, что по-арабски означает «конь». Эта звезда второй величины обозначается ζ Большой Медведицы. Рядом с Мицаром можно видеть более слабую звёздочку четвёртой величины, которую назвали Алькор — «всадник». По этой звезде проверяли качество зрения у арабских воинов несколько веков назад.
Как отыскать на небе Полярную звезду — α Малой Медведицы, напоминает рисунок 2.2. В этом созвездии, которое нередко называют «Малый ковш», она является самой яркой. Но так же, как и большинство звёзд ковша Большой Медведицы, Полярная — звезда второй величины и в число самых ярких звёзд неба не входит.
Для чего звезды в созвездиях обозначают буквами греческого алфавита
Невооруженным глазом видно на небе большое количество звезд. Их так много, что, кажется, не сосчитать, однако звезд, которые видны невооруженным глазом, около трех тысяч. В общем случае на небе можно насчитать до 2500-3000 звезд (в зависимости от вашего зрения) – а всего видимых звезд около 6000.
Вероятно, еще на заре цивилизации люди, стремясь как-то разобраться во множестве звезд и запомнить их расположение, мысленно объединяли их в определенные фигуры. Тысячи лет назад люди глядели на небо, считали звезды и мысленно соединяли их в разнообразные фигуры (созвездия), называя их именами персонажей древних мифов и легенд, животных и предметов.
У разных народов имелись свои мифы и легенды о созвездиях, свои названия, разное их количество. Деления были чисто условны, рисунки созвездия редко соответствовали названной фигуре, однако это существенно облегчало ориентирование по небу. Даже босоногие мальчики в древней Халдее или Шумерах знали небо лучше любого из нас.
Многие характерные «звездные фигуры» уже в глубокой древности получили имена героев греческих мифов и легенд, а также тех мифических существ, с которыми эти герои сражались. Так появились на небе Геркулес, Персей, Орион, Андромеда и т. д., а также Дракон, Телец, Кит и т. п. Некоторые из этих созвездий упоминаются в древнегреческих поэмах «Илиада» и «Одиссея». Их изображения можно видеть в старинных звездных атласах, на глобусах и картах звездного неба (рис. 2.1).
Старейшие по названиям считаются созвездия зодиакальные – пояс, вдоль которого происходит годичное движение Солнца, а также видимые пути Луны и планет. Так созвездия Телец – было известно > 4000 лет назад, так как в это время в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия.
У разных народов и в разное время был разный принцип деления звезд.
Были попытки переименовать установившиеся созвездия, но не одно название не прижилось у астрономов (так церковь в 1627г издала атлас созвездий «Христианское звездное небо», где им давались названия монархов – Георг, Карл, Людовик, Наполеон).
Многие звездные карты (атласы) 17-19 века содержали названия созвездий и рисунки фигур. Но прижился только один звездный атлас Яна Гевелия (1611-1687, Польша) изданный в 1690г и имеющий не только точное расположение звезд и впервые экваториальных координатах, но и прекрасные рисунки.
Созвездия Южного полушария автор Гевелий Ян, Уранография 1690 год
Атласы звёздного неба XVII века
Путаница с созвездиями прекращена в 1922г Международный астрономический союз разделил все небо на 88 созвездий, а границы окончательно установлены в 1928 году.
Среди всех 88 созвездий известное каждому Большая Медведица — одно из самых крупных.
Смотря на небо, нетрудно заметить, что звезды различны по яркости, или, как говорят астрономы, по блеску.
Самые яркие звезды или наиболее интересные объекты из числа более слабых звезд получили собственные имена арабского и греческого происхождения (более 300 звезд имеют имена).
В 1603г Иоганн Байер (1572-1625, Германия) публикует каталог всех видимых звезд и впервые вводит их обозначение буквами греческого алфавита в порядке уменьшения блеска (наиболее яркие). Самые яркие – α, затем β, γ, δ, ε и т.д.
Звезды различаются не только по блеску, но и по цвету.
Они могут быть белыми, желтыми, красными. Чем краснее звезда, тем она холоднее. Солнце относится к желтым звездам.
Имена и обозначения звезд
В нашей Галактике более 100 млрд звезд. Около 1% из них занесено в астрономические каталоги, а значит, эти звезды получили индивидуальные обозначения, в некотором смысле — имена. А остальные звезды Млечного Пути до сих пор безымянны и даже не считаны. О звездах других галактик и говорить нечего. Однако у всех ярких звезд земного небосвода и даже у многих слабых, кроме научного обозначения, есть и настоящие собственные имена; их они получили, как правило, еще в древности.
Около трех сотен ярких звезд имеют собственные имена. Это навигационные звезды, которыми издавна пользовались для ориентации путешественники и охотники. Обычно имена звезд очень древние — Сириус, Вега, Бетельгейзе, Альдебаран. Никто не знает точно, когда они появились. Многие из них имеют арабское происхождение. Часто это названия частей тех фигур, которые дали имя всему созвездию: Денебола (во Льве) — «хвост льва»; в Пегасе звезды Алгениб и Маркаб — это «крыло» и «седло»; Фомальгаут (в Южной Рыбе) — «рот рыбы», Ахернар (в Эридане) — «конец реки», и т. д. В некоторых случаях толкование названий настолько запутано, что требуется большая историко-филологическая работа по восстановлению их генезиса. Пример тому — Бетельгейзе (в Орионе): ряд исследователей считает, что средневековые переписчики внесли ошибку в арабское название звезды, в результате теперь оно неверно толкуется как «подмышка гиганта».
В большинстве своем звезды с именами — это наиболее популярные, ярчайшие звезды, но есть и исключения: группа тусклых звезд в созвездии Телец — Альциона, Астеропа, Атлас, Майя, Меропа, Плейона, Тайгета и Электра — это знаменитые Плеяды, симпатичное звездное скопление.
Особый интерес астрономы проявляют к звездам, которые изменяют свой блеск. Причины этой переменности бывают разными. Звезда «Мира» в созвездии Кит — это пульсирующее светило, размер и температура поверхности которого регулярно меняются. Алголь в Персее — это система из двух звезд, периодически заслоняющих друг друга.
Начав в конце XVI в. детальное изучение неба, астрономы столкнулись с необходимостью иметь обозначения для всех без исключения звезд, видимых невооруженным глазом, а позже — и в телескоп. Сначала, подражая астрономам эпохи Птолемея, пытались описательными выражениями указывать положение звезды в созвездии. Например, про Миру говорили «переменная звезда в шее Кита». Получалось неуклюже. Давать всем важным звездам отвлеченные собственные имена тоже неудобно: такое имя ничего не говорит о положении звезды на небе. Решили в имя звезды включать название созвездия и греческой буквой отмечать ее яркость (астрономы говорят — блеск). В прекрасно иллюстрированной «Уранометрии» Иоганна Байера (1572—1625), где изображены созвездия и связанные с их названиями легендарные фигуры, звезды впервые были обозначены буквами греческого алфавита приблизительно в порядке убывания их блеска: α — ярчайшая звезда созвездия, β — вторая по блеску, и т. д. Так, Мира получила имя «Омикрон Кита» (o Cet). Когда не хватало букв греческого алфавита, Байер использовал латинский. Полное обозначение звезды по системе Байера состоит из буквы и латинского названия созвездия. Например, Сириус — ярчайшая звезда Большого Пса (Canis Major) — обозначается как α Canis Majoris (родительный падеж), или сокращенно α CMa; Алголь — вторая по яркости звезда в Персее, обозначается как β Persei, или β Per. Система Байера оказалась удобной; ею пользуются До сих пор для обозначения ярких, визуальных звезд.
Рис. 1.11. Джон Флемстид.
Позже Джон Флемстид (1646—1719), первый Королевский астроном Англии, занимавшийся определением точных координат звезд при их прохождении через меридиан, ввел систему обозначений, не связанную с блеском звезды. В каждом созвездии он пометил звезды номерами в порядке увеличения их прямого восхождения, т. е. в том порядке, в котором они в процессе своего суточного движения проходят перед неподвижным наблюдателем. Так, Арктур, он же α Волопаса (α Bootes), обозначен по Флемстиду как 16 Bootes. На современных картах звездного неба обычно нанесены древние собственные имена ярких звезд (Сириус, Канопус. ) и греческие буквы по системе Байера; обозначения латинскими буквами по Байеру используют редко. Остальные, менее яркие звезды обозначают цифрами по системе Флемстида.
Изображая звезды на картах неба, астрономы всегда стремились отразить их относительный блеск. При этом всегда яркие звезды изображались более крупными, чем тусклые, и это понятно. А вот внешний вид условного знака менялся. В атласах, составленных до изобретения телескопа, звезда изображалась в виде многолучевой звездочки, что соответствует восприятию звезды невооруженным глазом (рис. 1.12). В эпоху визуальных наблюдений в телескоп вид условного знака, изображающего звезду, стал более круглым, с едва намеченной внутри круга лучевой структурой. А с изобретением фотопластинки и началом регистрации звезд с помощью астрографов изображения звезд в атласах стали просто кружками разного диаметра, как на фотопластинке. Это можно увидеть на картах конца XIX в.: в атласе Мессера (см. рис. 1.8) звезды постоянного блеска изображены черными кружками (негатив!), причем размер кружка пропорционален блеску звезды. Кольца на этой карте — это переменные звезды, перечеркнутые кружки — двойные звезды, пунктирные кружки — туманности, а пунктирные звездочки — звездные скопления.
По мере подготовки все более подробных каталогов звездного неба содержащих данные о более тусклых звездах, в научную практику регулярно вводятся новые системы обозначений, принятые в каждом из этих каталогов. Поэтому весьма серьезную проблему представляет перекрестная идентификация звезд в разных каталогах: одна и та же звезда может иметь десятки различных обозначений. Создаются специальные базы данных, облегчающие поиск сведений о звезде по различным ее обозначениям; наиболее полные такие базы поддерживаются в Центре астрономических данных в г. Страсбуре, Франция (http://cdsweb.u-strasbg.fr).
Рис. 1.12. Изображение не существующего ныне созвездия Корабль Арго в «Уранометрии» Иоганна Байера (1603 г.).
Некоторые выдающиеся (но отнюдь не самые яркие) звезды изредка называют именами астрономов, впервые описавших их уникальные свойства. Например, «Летящая звезда Барнарда» названа в честь американского астронома Эдуарда Эмерсона Барнарда (1857—1923), обнаружившего ее рекордно быстрое собственное движение на небе. Любопытно, что великолепный наблюдатель Барнард открыл немало и других интересных звезд, к которым «приклеилось» его имя. Например, в 1900 г. он заметил яркую голубую звезду в шаровом скоплении Мессье 13. Поскольку ярчайшие звезды шаровых скоплений — это красные гиганты, т. е. состарившиеся звезды типа Солнца, обнаружение голубой, а значит, горячей яркой звезды в шаровом скоплении стало сенсацией, и за ней закрепилось имя «Голубая звезда Барнарда». Она оказалась первым представителем нового класса звезд. А позже были выделены и «желтые звезды Барнарда». Именно поэтому, говоря о звезде Барнарда, следует уточнять, о какой из них идет речь.
Следом за «Летящей Барнарда» по скорости собственного движения идет «звезда Каптейна», названная в честь обнаружившего этот факт нидерландского астронома Якобуса Корнелиуса Каптейна (1851—1922). Известны также «Гранатовая звезда Гершеля» (μ Сер, очень красная звезда-гигант), «звезда ван Маанена» (ближайший одиночный белый карлик), «звезда ван Бисбрука» (светило рекордно малой массы), «звезда Пласкетта» (рекордно массивная двойная звезда), «звезда Бэбкока» (с рекордно сильным магнитным полем) и еще некоторые, в сумме — около двух десятков замечательных звезд. Следует учесть, что эти имена никем не утверждены: астрономы используют их «неофициально», как знак уважения к работе своих коллег.
Особый интерес при изучении эволюции звезд представляют переменные звезды, изменяющие со временем свой блеск. Для них принята специальная международная система обозначений. Ее стандарт установлен «Общим каталогом переменных звезд», который уже многие десятилетия поддерживают московские астрономы (интернет-адрес: www.sai.msu.su/groups/cluster/gcvs/gcvs или lnfm1.sai.msu.ru/GCVS/gcvs). Переменные звезды обозначают латинскими прописными буквами от R до Z, а затем комбинациями каждой из этих букв с каждой из последующих от RR до ZZ, после чего используются комбинации всех букв от А до Q с каждой последующей, от АА до QZ (из всех комбинаций исключается буква J, которую легко спутать с буквой I). Число таких буквенных комбинаций равно 334. Поэтому, если в каком-то созвездии открыто большее число переменных звезд, они обозначаются буквой V (от variable — переменный) и порядковым номером, начиная с 335. После каждого такого кода добавляется трехбуквенное обозначение созвездия, в котором расположена звезда: R CrB, S Car, RT Per, FU Ori, V557 Sgr и т. д. Яркие переменные из числа звезд, обозначенных греческими буквами (по Байеру), иных обозначений не получают. По этой системе обозначают переменные звезды только нашей Галактики. В других галактиках выявлять переменные звезды трудно (из-за больших расстояний), поэтому для них система обозначений еще не сложилась.
Рис. 1.13. Эдуард Барнард.
Почему звезды называются именно так?
Первый “Словарь наименований небесных объектов”, изданный в США в 1983 году, описывает более тысячи различных систем обозначений, используемых в настоящее время. Но пугаться не следует: большинство из них применяется для идентификации слабых объектов, изучаемых только профессионалами. Обычному любителю астрономии достаточно освоить лишь небольшую долю всех этих умопомрачительных обозначений. Мы постараемся познакомить вас с наиболее часто употребляемыми каталогами и надеемся, что это во многом прояснит ситуацию.
Следующим большим и широко используемым звездным каталогом, появившимся после Боннского обозрения, был Каталог звездных спектров Генри Дрейпера (Henry Draper, HD), подготовленный в Гарварде в начале века и изданный с 1918 по 1924 годы. Он включает 225300 звезд, пронумерованных в простом порядке возрастания их прямых восхождений. Более поздние добавления были опубликованы как расширения к нему (Henry Draper Extention, HDE). Отметим, что любая звезда с обозначением HD или HDE подразумевает наличие измеренного спектра. В те же годы в Гарварде был издан и другой каталог: Пересмотренная (ревизованная) Гардварская фотометрия 1908 (HR), который обеспечивал точные значения блеска для 9110 самых ярких звезд до 6.5 величины. Именно он лег в основу современного Йельского Каталога ярких звезд (Bright Star Catalogue, BSC), широко используемого для получения информации о светилах, доступных невооруженному глазу. Возможно, наиболее универсальная система нумерации пришла из Смитсонианской астрофизической обсерватории (SAO), каталог которой в 1966 году был издан опять же в Гарварде. В нем даны высокоточные положения для 258997 звезд до 9-й величины и слабее. Звезды пронумерованы по прямому восхождению внутри 10-градусных полос склонения от точки севера к южному полюсу. Вместе с одноименным атласом этот каталог стал основным в работе астрономов начала космической эры и видимо поэтому ссылки на звезды SAO до сих пор очень часто встречаются в астрономической периодике.