Звездное небо Антарктиды

Мы не собираемся подробно описывать южное звездное небо - наша книга предназначена для советских читателей, жителей северного полушария Земли. Но поездки и командировки в южные страны сейчас далеко не редкость, и, быть может, кое-кто из читателей окажется под южным звездным небом. Тогда тот общий обзор, который мы сейчас дадим, поможет ему разобраться в этой незнакомой картине. По красоте южное небо нисколько не уступает северному.

Перенесемся мысленно в центр, сердцевину сурового антарктического материка, в ту точку, где, пронизывая земную поверхность, устремляется в блещущую звездами бесконечность воображаемая земная ось (см. Приложение V).

Эта ось не встречает на своем пути какую-нибудь мало-мальски яркую звезду, хотя бы не уступающую в блеске Полярной. Южный полюс мира расположен в крайне бедном яркими звездами созвездии Октанта. В этом довольно обширном созвездии есть только три звезды ярче 5^m. Все они далеки от небесного полюса. Роль Полярной звезды на южном небе выполняет еле заметная звездочка 6^m σ Октанта, отстоящая от полюса на 54'. Среди звезд, доступных невооруженному глазу, α Октанта ближе других к южному полюсу мира. Однако из-за незначительности видимого блеска она никогда не могла играть роль путеводной звезды.

На небе, наблюдаемом с южного полюса, прежде всего обращают на себя внимание пять незнакомых очень ярких звезд. Самая яркая из них уступает в блеске только Сириусу. Это Канопус, главная звезда созвездия Киля. Несмотря на значительную удаленность от Земли (до Канопуса 180 световых лет), а Киля успешно соперничает с Сириусом, достигая на земном небе блеска звезды - 0,9^m. Канопус - желтоватый сверхгигант с температурой поверхности в 7900 К. По диаметру он в 85 раз, а по светимости в 1900 раз превосходит Солнце.

Привлекает внимание и Ахернар - главная звезда уже знакомого нам созвездия Эридана. Белый сверхгигант с температурой поверхности в 15 000 К, излучающий свет в 800 раз интенсивнее Солнца и превосходящий его по диаметру в 3,4 раза, - таковы основные физические характеристики Ахернара. На земном небе это звезда 0,6^m, расстояние до нее 43,5 пк.

Три остальные очень яркие звезды расположены на небе по соседству: это α Центавра, β Центавра и α Южного Креста. Блеск их соответственно равен 0,3^m, 0,9^m и 1,4^m, так что α Центавра - третья по блеску звезда на земном небе (после Сириуса и Канопуса).

Звезды β Центавра и α Южного Креста похожи друг на друга. Это очень горячие голубовато-белые гиганты с температурой поверхности в 22 500 К, излучающие света соответственно в 800 и 900 раз больше Солнца. Расстояния до них примерно одинаковы (62,5 и 67 пк).

На высоте 30° видна еще одна яркая звезда, доступная и наблюдателям северного полушария. Это Фомальгаут, или а Южной Рыбы, которую у нас можно наблюдать летними ночами низко над горизонтом в южной половине неба. Она ничем особенно не замечательна. Это - белая звезда умеренных размеров, напоминающая по физическим характеристикам Сириус или Альтаир. По светимости она всего в 11 раз, а по диаметру в 3,2 раза превосходит Солнце. Фомальгаут - одна из близких звезд, до нее всего 70 пк.

Рассмотрите внимательно карту южного звездного неба. Среди незнакомых созвездий мало таких, которые имели бы выразительные, запоминающиеся очертания. Наиболее красивое из них - знаменитое созвездие Южного Креста. Так оно названо было впервые еще современниками Магеллана (XVI в.). Действительно, четыре яркие звезды (α, (β, γ, δ) могут быть приняты за оконечности воображаемого небесного креста.

Рядом - созвездие Центавра, характерное треугольником из ярких звезд (α,β, ε). В созвездиях Киля, Кормы и Парусов, которые когда-то были объединены в одно созвездие Корабля Арго, много ярких, но беспорядочно разбросанных звезд. Никакого внешнего сходства с силуэтом старинного корабля здесь усмотреть невозможно. Еще менее соответствуют своим наименованиям остальные незнакомые созвездия южного неба, такие, например, как Хамелеон, Живописец и другие.

На звездном небе Антарктиды можно в телескоп отыскать множество двойных, кратных звезд, звездных скоплений и туманностей. Выберем из них только самые замечательные или вовсе уникальные, подобные которым не встречаются на нашем небе.

Главная достопримечательность неба Антарктиды - это, бесспорно, Толиман, или а Центавра, ближайшая к нам звезда. Увидеть это соседнее солнце - заветное желание каждого любителя астрономии. Но если этому желанию и не суждено осуществиться, все же полезно узнать подробности о ближайшей звезде.

Альфа Центавра - тройная звезда. Главная желтая звезда, очень похожая на Солнце, имеет на угловом удалении в 17,7" очень яркий оранжевый спутник 1,7^m. По светимости этот спутник почти втрое уступает Солнцу, а его поверхность имеет температуру всего 4700 К. По массе и размерам обе звезды сходны с Солнцем, а период обращения в этой паре составляет почти 80 лет. Третий компонент в этой тройной системе - звезда Проксима (т. е. "Ближайшая") Центавра. Она на 2400 а. е. ближе к нам, чем главная желтая звезда.

Проксима Центавра - холодный красный карлик, испускающий света в 20 000 раз меньше, чем Солнце. Угловое расстояние между Проксимой и главными компонентами пппgпа Центавра очень велико, примерно около четырех видимых лунных поперечников. Если бы Проксиму можно было заменить хотя бы такой заурядной звездой, как Солнце, α Центавра превратилась бы в красивейшую тройную звезду земного неба. Но Проксима - красная звездочка 11-й звездной величины, совершенно теряющаяся среди множества других телескопических звезд. Период обращения Проксимы вокруг общего центра масс системы очень велик и уж во всяком случае не меньше нескольких тысяч лет.

Есть ли какие-нибудь шансы на то, что вокруг этих трех ближайших звезд обращаются обитаемые планеты? В отношении Проксимы Центавра ответ должен быть, по-видимому, отрицательным. Эта звезда слишком мала и холодна, чтобы быть, подобно нашему Солнцу, источником жизни. К тому же она принадлежит к классу вспыхивающих звезд типа UV Кита, а резкие колебания излучения вредоносны для живых организмов.

Другое дело главные компоненты тройной системы Альфа Центавра, обозначаемые А и В. Американский астроном С. Доул рассчитал для этих звезд размеры их экосфер, то есть областей, пригодных для земноподобной жизни. Говоря точнее, в пределах экосфер Доула физические условия таковы, что при наличии там земноподобных планет люди на этих планетах могли бы жить без специальных защитных средств (например, типа скафандров)^*. Оказалось, что для обоих компонентов А и В радиусы их экосфер (в пределах которых могут существовать устойчивые планетные орбиты) соответственно равны 2,68 а. е. и 2,34 а. е. Вероятность же того, что около этих звезд есть обитаемые земноподобные планеты по Доулу, близка к 0,05. Иначе говоря, есть один шанс против двадцати, что в системе ближайшей к нам тройной звезды есть обитаемые планеты!

^* (См. подробнее в кн.: Доул С. Планеты для людей. - М.: Наука, 1974.)

В созвездии Киля есть два очень ярких и близких к нам рассеянных звездных скопления. Их координаты для эпохи 1900 г.:

α = 9^ч59,5^м, δ = - 59°38' и α = 10^Ч02,2^М, δ =-58°08'

Первое из них состоит из 160 звезд, второе - из 130. Оба удалены от Земли на одинаковое расстояние - 400 пк.

Весьма эффектны два шаровых звездных скопления 47 Тукана и ω Центавра. Их интегральный блеск близок к 5^m, а видимые поперечники соответственно равны 54' и 65', что значительно превосходит угловые поперечники всех остальных шаровых звездных скоплений. Расстояние до них 5,8 и 5,0 кпк. Скопление 47 Тукана - самое обильное из известных шаровых звездных скоплений. Оно объединяет десятки миллионов звезд!

Но вот что совершенно уникально, так это знаменитые Магеллановы Облака, Большое и Малое. Первое из них видно в созвездии Золотой Рыбы, второе - в созвездии Тукана. В темную звездную ночь они действительно похожи на какие-то странные, как будто фосфоресцирующие неподвижные облака. Впрочем, спустя какие-нибудь полчаса мы убеждаемся, что Магеллановы Облака движутся вместе со всем звездным небом, и при этом их расположение относительно звезд остается неизменным - важный признак их космической природы.

Большое Облако (рис. 70) по форме отдаленно напоминает знакомое по школьным урокам сегнерово колесо, Малое Облако - тренировочную боксерскую "грушу" (рис. 71). На небе Магеллановы Облака занимают значительную площадь. Большое Облако имеет поперечник 12°, что в 24 раза превосходит поперечник лунного диска, Малое - 8°.

Рис. 70. Большое Магелланово Облако

Рис. 71. Малое Магелланово облако

Впервые Магеллановы Облака были описаны спутником Магеллана и его биографом Пигафеттой. Очевидцы всегда отмечают сходство облаков с Млечным Путем: Магеллановы Облака кажутся его оторванными кусками.

Сходство здесь не только внешнее. Телескопические наблюдения раскрывают звездную природу этих удивительных образований. Да, это огромные, самые близкие к нам звездные системы, спутники нашей Галактики. Они включают в себя многие десятки миллионов звезд, среди которых открыто более 2000 переменных, несколько десятков звездных скоплений и туманностей. Почти 165 000 лет требуется лучу света, чтобы долететь до Магеллановых Облаков, тогда как расстояния между их центрами примерно вдвое меньше.

Магеллановы Облака по истинным размерам значительно уступают и нашей Галактике, и туманности Андромеды. Но все же Большое Облако имеет поперечник около 20 000, а Малое - около 17 000 световых лет. Большое Облако сравнимо с галактикой М 33 из созвездия Треугольника (поперечник 9 кпк), и если бы не близость к нашей Галактике, оба облака можно было бы считать полноценными самостоятельными звездными системами.

Весьма вероятно, что Магеллановы Облака обращаются вокруг общего центра тяжести. Вместе с нашей Галактикой они образуют тройную звездную систему - аналог тройной звезды. Периоды обращения в этой системе весьма велики и составляют скорее всего сотни миллионов, а то и миллиарды лет. Заметим, что оба Облака погружены в тончайшую общую газовую вуаль из нейтрального водорода.

В Большом Магеллановом Облаке примерно 75% переменных звезд принадлежит к типу цефеид. Оно содержит около 6000 звездных скоплений и отдельные звезды, рекордные по своей светимости. Так, например, затменная переменная S Золотой Рыбы имеет светимость - 9,4 зв. вел., т. е. она в сотни тысяч раз ярче Солнца! Оба ее компонента - одни из самых ярких и крупных звезд. Диаметр наибольшего из них в 1400 раз больше поперечника Солнца!

В центре Большого Магелланова Облака находится исполинская газопылевая диффузная туманность, названная Тарантулом. Ее масса равна пяти миллионам солнечных масс, и она считается рекордсменом среди космических объектов подобного типа. Всего же в Большом Магеллановом Облаке зарегистрировано 115 диффузных туманностей. Их общая масса составляет примерно 5-9 процентов от общей массы Облака.

В небольшом южном созвездии Сетка, расположенном по соседству с Ахернаром и созвездием Золотой Рыбы, есть любопытная двойная звезда 5-й зв. вел. Дзета (ζ). Расстояние до этой пары звезд составляет 37 св. лет, тогда как дистанцию между ними луч света пробегает всего за несколько недель. Обе эти звезды ζ¹ и ζ² Сетки представляют собой почти точные копии нашего Солнца. Если бы наше дневное светило подменить любой из них, никто из землян (кроме астрономов) этого бы, вероятно, и не заметил. Обе звезды, составляющие систему ζ Сетки, обращаются вокруг общего центра масс примерно за 100000 лет. По своим физическим свойствам они таковы, что около них могли бы существовать обитаемые земноподобные планеты. Звездное небо для этих гипотетических разумных существ выглядит необычно. На нем постоянно была бы видна звезда - спутник, в сотню раз более яркая, чем Венера на земном небе. В телескопы такой же мощности, как земные, можно было бы увидеть планеты вокруг этой соседней звезды. Как знать, быть может, близость соседнего солнца, всего в 100 раз более далекого, чем Плутон от Земли, стимулировала развитие межзвездных средств связи и обитатели системы ζ Сетки давно уже освоили межзвездные перелеты?

Некоторые звезды южного полушария звездного неба совершенно недоступны жителям Советского Союза. В эту "невидимую" зону, к сожалению, попадают и Магеллановы Облака, и а Центавра, и почти все остальные отмеченные нами достопримечательности. Но вот, например, Канопус может быть видим на самом юге нашей страны (южнее широты 38°) зимними ночами очень низко над горизонтом.

Для читателя, вероятно, представит известный "спортивный интерес" наблюдение некоторых "типичных" южных созвездий. Поэтому отметим, что, например, москвичи в южной половине неба низко над горизонтом могут наблюдать частично следующие южные созвездия: осенними вечерами - созвездия Южной Рыбы (с Фомальгаутом), Скульптора, Печи; зимними вечерами - созвездия Резца, Голубя, Кормы, Компаса; весенними вечерами - созвездия Насоса, Центавра, Волка; летними вечерами - созвездие Микроскопа.

С другой стороны, любопытно отметить, что на Южном полюсе, в самом центре Антарктиды, можно видеть много хорошо знакомых нам созвездий, таких, например, как Большой Пес (с Сириусом), Скорпион, Стрелец, Козерог и многие другие. Наблюдая эти созвездия у себя на Родине, помните, что они составляют украшение, и притом постоянное, звездного неба Антарктиды.