МАО 2006, Сборник 2006–2015, 1–11 клас — Задача 96. 63 Московская Астрономическая Олимпиада (2009 год), 5-7 класс, 4.3 (для всех классов)

(для всех классов). Здесь имеется в виду, что ребята иногда смотрят на небо в вечерние часы и знают основные созвездия. До 20 марта Солнце движется по знаку Рыб, а далее – по знаку Овна.

Если мы начнём наблюдения вечером, то вблизи зенита в первую очередь увидим одну из ярчайших звёзд земного неба Капеллу (α Возничего). Четыре сравнительно яркие звезды этого созвездия и звезда β Тельца, расположенная чуть ниже, образуют хорошо заметный большой пятиугольник. На всех старинных звёздных атласах и картах созвездие Возничего изображали юношей с козой на левом плече (звезда Капелла, от лат. capella – козочка), держащим левой рукой двух козлят (маленький треугольник из трёх слабых звёзд чуть ниже Капеллы). Конечно, это изображение ни в коей мере не похоже на возничего. Это созвездие очень древнее и упоминалось задолго до того как появились легенды о возничем – изобретателе колесницы. В доантичные времена люди видели в созвездии Возничего пастуха со стадом. И, несмотря на то, что созвездие было переименовано, древние греки сохранили античный образ пастуха с двумя козлятами. В козе на левом плече видели козу Амальтею, вскормившую своим молоком Зевса в горах Крита. Когда же Зевс стал властелином неба и земли, он не забыл свою кормилицу, превратив её в яркую звезду.

Звезда ε Возничего – ближайшая к Капелле из трёх звёзд-козочек – очень необычная затменно-переменная звезда, блеск которой меняется с периодом около 27 лет. Главная желтоватая звезда 4$^{m}$, которую мы видим, – сверхгигант с температурой поверхности 6300 К. Эта звезда в 36 раз массивнее Солнца и в 190 раз больше его по диаметру. Но её размеры совершенно меркнут по сравнению с размерами второй звезды, самой большой из всех, которые мы знаем: её диаметр в 2700 раз больше солнечного, так что внутри свободно уместились бы орбиты всех планет, от Меркурия до Сатурна включительно! Как это ни покажется странным, но наблюдать эту гигантскую звезду в обычный телескоп практически невозможно, т.к. температура её поверхности всего около 1400 К. Излучение сосредоточено в инфракрасном диапазоне, и из-за низкой температуры, несмотря на большой радиус, её светимость едва сравнима с солнечной, поэтому видимый блеск всего 16$^{m}$. Фактически средняя плотность этой холодной гигантской звезды настолько мала, что она почти прозрачна для света её яркой компоненты, которая практически просвечивает во время затмений. Чуть выше β Тельца в бинокль и школьный телескоп можно рассмотреть три рассеянных звёздных скопления – М36, М37 и М38. Самое яркое и богатое из них – М37.

Эрихтоний (Возничий) – царь Афин, рождённый Геей полузмеёй-получеловеком от семени Гефеста. Младенцем в закрытом ларце был отдан Афиной Аглавре и её сёстрам. Они открыли ларец, нарушив запрет Афины и ужаснулись от увиденного. В наказание Афина наслала на них безумие и сама воспитала Эрихтония. Возмужав, он стал царствовать в Афинах. Эрихтоний установил на акрополе деревянную статую Афины, изобрёл квадригу (упряжку из четырёх коней). За это боги вознесли его на небо в виде созвездия Возничего.

Под этим созвездием, на юго-западе, сверкает красный Альдебаран – глаз разъярённого быка, – ярчайшая звезда в созвездии Тельца. Альдебаран проецируется на рассеянное скопление звёзд Гиады, имеющее V-образную форму. Выше и правее легко рассмотреть другое более заметное и известное рассеянное скопление – Плеяды.

Ещё одно заметное созвездие вблизи зенита, которое в данное время находится в верхней кульминации, – Близнецы. Оно выделяется двумя очень яркими звёздами второй величины, расположенными близко друг к другу, – Кастором (α) и Поллуксом (β). Кастор представляет собой красивейшую двойную звезду: яркая 2$^{m}$ с более слабой 3$^{m}$ на расстоянии около 5″. Они обращаются друг вокруг друга с периодом 420 лет. Достаточно небольшого телескопа с увеличением в 20 раз, чтобы разглядеть эту двойную.

Несколько выше µ и η Близнецов хороший наблюдатель в бинокль сможет различить слабенькое пятнышко 5,3$^{m}$ – рассеянное скопление звёзд М35, диаметром около 40′. В нём можно насчитать до 120 звёзд. Расстояние до этого скопления 270 св.лет. Рядом находится слабенькая звёздочка 4$^{m}$ – Пропус (подножие), блеск которой меняется.

Звезда ζ Близнецов меняет свой блеск с 3,6$^{m}$ до 4,2$^{m}$ с периодом 10,2 сут.; эта переменная звезда относится к типу пульсирующих короткопериодических цефеид. Звезда $\varkappa$ Близнецов, прямо под Поллуксом, принадлежит к ярким и красивым двойным звёздам. Главная звезда 3,6$^{m}$ имеет на расстоянии 7″ спутник величиной 8$^{m}$. Уже в небольшой телескоп κ Близнецов представляет собой удивительное зрелище. Будто два драгоценных камня сверкают рядом: один (главная звезда) – оранжевый, другой (её спутник) – зелёный.

На западе хорошо различимо созвездие Персея с яркой звездой Мирфак (α, –1,9$^{m}$). На северо-западе видно W-образное созвездие Кассиопеи. Между Кассиопеей и Персеем видны два близко расположенных рассеянных звёздных скопления – χ (4$^{m}$) и h (5$^{m}$) Персея.

На северо-востоке хорошо заметен Ковш созвездия Большой Медведицы, две крайние звезды которой –β (Мерак) и α (Дубхе) – указывают на Полярную звезду, находящуюся почти точно в Северном полюсе мира.

Между Возничим и Полярной звездой, в области, где отсутствуют яркие звёзды, можно угадать созвездие Жирафа, а между Близнецами и Большой Медведицей – созвездие Рыси. Оба содержат звёзды слабее 4$^{m}$, поэтому разыскать и отождествить их на небе можно только с помощью звёздного атласа.

Коль скоро мы нашли Полярную звезду и точку зенита, мысленно проведём через них линию – небесный меридиан. Встанем спиной к Полярной, лицом на юг. Созвездия, пересекающие небесный меридиан над точкой юга, находятся в верхней кульминации, и их лучше всего изучать, т.к. они выше всего над горизонтом. Самое заметное, кульминирующее в это время, – созвездие Ориона. Находим оранжевую Бетельгейзе – пульсирующий сверхгигант, радиус которого меняется от 800 до 1000 радиусов Солнца. Это одна из первых звёзд, чьё изображение было получено с помощью метода спектроинтерферометрии. Пятна, которые наблюдаются на поверхности этой звезды, имеют размеры, сравнимые с расстоянием от Земли до Солнца. Бетельгейзе – двойная звезда, её спутник голубого цвета 9$^{m}$ расположен на расстоянии около 2,5′.

Другая заметная яркая звезда в этом созвездии – Ригель (β Ориона, 1$^{m}$), – под Поясом Ориона, справа. Уже в школьный телескоп можно обнаружить её двойственность. Правее Бетельгейзе видна сравнительно яркая звезда Беллятрикс (γ, 2$^{m}$). Верхняя из трёх звёзд Пояса Ориона звезда Дельта (2,5$^{m}$) тоже имеет слабый спутник 7$^{m}$ на расстоянии около 1′.

Под Поясом Ориона даже глазом заметно слабое свечение туманности Ориона. В этом гигантском газопылевом комплексе содержится огромное число молодых и горячих звёзд спектрального класса О, которые образуют скопления, названные О-ассоциациями. Здесь же обнаружены скопления особенных переменных звёзд типа Т Тельца. Они тоже группируются в так называемые Т-ассоциации. Это звёзды, у которых только-только прекратилась стадия сжатия из пылевого облака, а в центре начинаются ядерные реакции, т.е это почти сформировавшиеся звёзды. Отличительной особенностью этих «почти звёзд» является переменность их блеска, которая и указывает на завершение процесса формирования. Изучение О- и Т-ассоциаций многое говорит астрономам о физических процессах образования звёзд.

Повернувшись лицом к северу, мы увидим много знакомых созвездий, которые блистали на юге высоко над горизонтом в тёплые августовские ночи, и астеризм Голова Дракона, упирающийся в точку севера, т.е. находящийся в нижней кульминации. Над точкой юга, почти у горизонта, видна Вега. На широте Москвы эта звезда не заходит. Левее, чуть повыше, виден Денеб (α Лебедя). Лапы Дракона упираются в созвездие Цефея. Оно незаходящее, т.е. вы имеете возможность круглый год изучать знаменитую пульсирующую переменную δ Цефея. На самом западе вот-вот зайдёт под горизонт Большой Квадрат Пегаса. На востоке, наоборот, – восходящие созвездия поднимаются всё выше и выше. Знакомая Б.Медведица делает стойку на своём длинном хвосте. В центре окружности, составленной звёздами Хвоста, можно увидеть одинокую сравнительно яркую звезду Сердце Карла II (α Гончих Псов). Но все эти созвездия станут лучше видны ближе к лету.

Наиболее приметными созвездиями, которые находятся высоко над южной стороной неба, являются: Орион, западнее Телец, восточнее над Орионом Близнецы, в котором сейчас находится Сатурн. У самого горизонта на юго-востоке сияет ярчайшая звезда земного неба Сириус. В Тельце хорошо видно рассеянное скопление звезд Плеяды. Над Тельцом, почти в зените виден Возничий с яркой Капеллой. На юго-западе в созвездии Рыбы виден Марс. На северо-западе видна Большая Медведица, по крайним звездам ее ковша легко находим Полярную звезду и Малую Медведицу. Чем больше будет указано созвездий, тем лучше. Больше плюсов тем, кто укажет наиболее интересные объекты в некоторых созвездиях.