Знаете ли вы их все, а также причины их яркости?
Я голоден до новых знаний. Смысл в том, чтобы каждый день учиться, и становиться всё ярче и ярче. Вот в чём суть этого мира.
— Jay-Z
Когда вы представляете себе ночное небо, вы, скорее всего, думаете о тысячах звёзд, мерцающих на чёрном покрывале ночи, нечто, что можно по-настоящему увидеть только вдалеке от городов и других источников светового загрязнения.
Но те из нас, кто не может на периодической основе наблюдать такое зрелище, упускают тот факт, что звёзды, видимые из городских районов с высоким световым загрязнением, выглядят по-другому, нежели чем при просмотре в тёмных условиях. Их цвет и относительная яркость сразу отделяют их от соседних с ними звёзд, и у каждой из них есть своя собственная история.
Жители северного полушария, вероятно, сразу могут узнать Большую Медведицу или букву W в Кассиопее, а в южном полушарии самым известным созвездием должен быть Южный Крест. Но эти звёзды не относятся к десятке самых ярких!
Млечный путь рядом с Южным Крестом
У каждой звезды есть свой собственный жизненный цикл, к которому она привязана с момента рождения. При формировании любой звезды доминирующим элементом будет водород – самый распространённый элемент во Вселенной – и её судьба определяется лишь её массой. Звёзды массой в 8% от солнечных могут зажигать реакцию ядерного синтеза в ядре, синтезируя гелий из водорода, и их энергия постепенно передвигается изнутри наружу и изливается во Вселенную. Звёзды малой массы красные (из-за низких температур), тусклые, и сжигают своё топливо медленно – самым долгоживущим предначертано гореть триллионы лет.
Но чем больше звезда набирает массы, тем горячее её ядро, и тем больше регион, в котором идёт ядерный синтез. Ко времени достижения солнечной массы звезда попадает в класс G, и её время жизни не превышает десяти миллиардов лет. Удвойте солнечную массу, и вы получите звезду класса А, ярко-голубую, и живущую менее двух миллиардов лет. А самые массивные звёзды, классов О и В, живут всего несколько миллионов лет, после чего у них в ядре заканчивается водородное топливо. Не удивительно, что самые массивные и горячие звёзды также и самые яркие. Типичная звезда класса А может быть в 20 раз ярче Солнца, а самые массивные – в десятки тысяч раз!
Но как бы звезда ни начала жизнь, водородное топливо в её ядре заканчивается.
И с этого момента звезда начинает сжигать более тяжёлые элементы, расширяясь в гигантскую звезду, более холодную, но и более яркую, чем изначальная. Фаза гиганта короче, чем фаза сжигания водорода, но её невероятная яркость делает её видимой с гораздо больших расстояний, чем те, с которых была видна изначальная звезда.
Учтя всё это, перейдём к десятке ярчайших звёзд в нашем небе, по возрастанию яркости.
10. Ахернар. Яркая голубая звезда, массой в семь раз больше, чем у Солнца, а яркостью – в 3000 раз больше. Это одна из самых быстро вращающихся звёзд, известных нам! Она вращается так быстро, что её экваториальный радиус на 56% больше полярного, а температура на полюсе – поскольку он гораздо ближе к ядру – на 10 000 К больше. Но она находится довольно далеко от нас, в 139 световых годах.
9. Бетельгейзе. Красный гигант из созвездия Ориона, Бетельгейзе была яркой и горячей звездой класса О, пока у неё не кончился водород и она не перешла на гелий. Несмотря на низкую температуру в 3500 К, она более чем в 100 000 раз ярче Солнца, поэтому она и входит в десятку ярчайших, несмотря на то, что находится в 600 световых годах. В следующие миллион лет Бетельгейзе превратится в сверхновую, и временно станет ярчайшей звездой в небе, возможно, видимой и днём.
8. Процион. Звезда сильно отличается от рассмотренных нами. Процион – скромная звезда F-класса, всего на 40% больше Солнца, и находится на грани исчерпания водорода в ядре – то есть, это субгигант в процессе эволюции. Она примерно в 7 раз ярче Солнца, но находится всего в 11,5 световых годах от нас, поэтому может быть ярче почти всех, кроме семи, звёзд на нашем небе.
7. Ригель. В Орионе Бетельгейзе не самая яркая из звёзд – этого отличия удостаивается Ригель, ещё более удалённая от нас звезда. Она находится в 860 световых годах, и при температуре всего в 12 000 градусов, Ригель не относится к звёздам главной последовательности – это редкий голубой сверхгигант! Она в 120 000 раз ярче Солнца, и светит так ярко не из-за расстояния от нас, но из-за своей собственной яркости.
6. Капелла. Это странная звезда, поскольку, на самом деле – это два красных гиганта температурой, сравнимой с солнечной, но при этом каждый из них примерно в 78 раз ярче Солнца. На расстоянии в 42 световых года именно комбинация из собственной яркости, относительно небольшого расстояния и того факта, что их двое, позволяет Капелле быть в нашем списке.
5. Вега. Самая яркая звезда из Летне-осеннего треугольника, дом пришельцев из х/ф «Контакт». Астрономы использовали её как стандартную звезду «нулевой магнитуды». Она находится всего в 25 световых годах от нас, принадлежит к звёздам главной последовательности, и одна из ярчайших известных нам звёзд класса А, а также довольно молодая, возрастом всего 400-500 млн лет. При этом она в 40 раз ярче Солнца, и пятая по яркости звезда на небе. И из всех звёзд северного полушария Вега уступает лишь одной звезде…
4. Арктур. Оранжевый гигант, на эволюционной шкале находится где-то между Проционом и Капеллой. Это ярчайшая звезда северного полушария, и её легко найти по «ручке» ковша Большой Медведицы. Она в 170 раз ярче, чем Солнце, и, следуя эволюционному пути, может стать ещё ярче! Она всего в 37 световых годах от нас, и ярче её только три звезды, все расположенные в южном полушарии.
3. Альфа Центавра. Это тройная система, в которой основной член очень похож на Солнце, и сам по себе тусклее, чем любая звезда из десятки. Но система Альфа Центавра состоит из ближайших к нам звёзд, поэтому её расположение влияет на её видимую яркость – ведь до неё всего 4,4 световых года. Совсем не то, что №2 в списке.
2. Канопус. Сверхгигант белого цвета, Канопус в 15 000 раз превышает по яркости Солнце, и это вторая из ярчайших звёзд в ночном небе, несмотря на расстояние в 310 световых лет от нас. Она в десять раз массивнее Солнца и в 71 раз больше – неудивительно, что она светит так ярко, но до первого места она добраться не смогла. Ведь самая яркая звезда в небе, это…
1. Сириус. Она в два раза ярче Канопуса, и наблюдатели из северного полушария часто могут увидеть её зимой, восходящую за созвездием Ориона. Она часто мерцает, так как её яркий свет может проникать через нижние слои атмосферы лучше, чем свет других звёзд. Она всего в 8,6 световых годах от нас, но это звезда класса А, в два раза массивнее и в 25 раз ярче Солнца.
Вас может удивить, что первыми в списке стоят не самые яркие и не самые близкие звёзды, а скорее комбинации из достаточной яркости и достаточно малого расстояния для того, чтобы сиять ярче всех. У звёзд, расположенных в два раза дальше, яркость в четыре раза меньше, поэтому Сириус светит ярче Канопуса, который светит ярче Альфа Центавра, и т.д. Что интересно, карликовых звёзд класса М, к которому принадлежат три из каждых четырёх звезд Вселенной, в этом списке нет вовсе.
Что можно вынести из этого урока: иногда вещи, которые кажутся нам наиболее выделяющимися и наиболее очевидными, оказываются самыми необычными. Распространённые вещи бывает найти гораздо сложнее, но это значит, что нам стоит улучшать наши методы наблюдений!
Комментарии (40)
zookko
05.12.2016 12:41+2В следующие миллион лет Бетельгейзе превратится в сверхновую, и временно станет ярчайшей звездой в небе, возможно, видимой и днём.
Эх, что ж они так редко взрываются, увидеть бы своими глазами взрыв сверхновой в ночном небе.
A-Stahl
05.12.2016 12:50Могу предположить, что зрелище даже унылей дохлой кошки на проезжей части. Во всяком случае если смотреть с Земли и без какого-то особо хитрого интструмента — просто появится ещё одна яркая точка. И всё.
zookko
05.12.2016 13:28А если она близко? В радиусе, допустим, 50 св.лет? Мне кажется, просто яркой точной дело не закончиться.
Если верить вики, сверхновая 1987 года была видна ночью невооруженным взглядом. А ведь она взорвалась в другой галактике.
Greendq
12.12.2016 13:11Где-то проскакивала информация, что Сверхновая в радиусе 100 светолет сделает нам не только красивое зрелище, но ещё и тяжёлые последствия. Так что лучше уж в соседней галактике :)
hdfan2
05.12.2016 14:01+2Ну, в 1054-м, говорят, хорошо рвануло (полагают, что это была сверхновая, которая сейчас видна в виде Крабовидной туманности). Даже днём было видно. Наверно, дневная звезда — это всё-таки поинтересней кошки. Хотя, конечно, вероятность повторения такого на нашем веку мизерная.
Elmot
05.12.2016 14:25+3Ну я бы не сказал. Сверхновые взрываются очень быстро — несколько дней. Соответственно это будет звезда, меняющая яркость на глазах. Причем яркости может хватить хватить на различимость цвета невооруженным глазом, а размера — вооруженным. Ультраяркую звезду переменной яркости и цвета я бы не стал сравнивать с дохлой кошкой.
bfDeveloper
05.12.2016 12:48+3Заглавная фотка сломала мне мозг. Мало того, что Орион перевёрнут (для наблюдателя из северного полушария), так ещё и что-то очень-очень яркое рядом с ним. Если Орион перевернуть обратно, то это как раз Сириус, но в таком положении мне непонятно. Там должен быть Альдебаран, но чтож так ярко-то?
bfDeveloper
05.12.2016 12:53+2Сам себе отвечу, кажется понял. Там проходит плоскость эклиптики, а значит бывают планеты. Так как рассвет или закат, то вероятна Венера. Может и Юпитер.
ptica_filin
05.12.2016 14:58Красноватая звезда над Сириусом на фотке и есть Альдебаран. Рога Тельца хорошо просматриваются. Плеяды и Гиады тоже на положенных местах. Планет вроде не видно.
bfDeveloper
05.12.2016 17:21Всё-таки Юпитер
Как же не видно?! Самая яркая блямба на фото.ptica_filin
06.12.2016 20:47Да, точно. Сириуса в этом месте не должно быть.
Меня тоже смутил перевёрнутый Орион. И ещё давно я не видел нормального звёздного неба...
shadovv76
05.12.2016 13:41Можно пояснить?
2. Канопус. Сверхгигант белого цвета, Канопус в 15 000 раз превышает по яркости Солнце
1. Сириус. Она в два раза ярче Канопуса… и в 25 раз ярче Солнца
Вродебы за базу взято Солнце, но что речь в каком то отверждении идет не о яркости наблюдаемой с Земли или в последнем тысячи потеряны?zookko
05.12.2016 13:50+1До Канопуса более 300 св.лет, до Сириуса — менее 10, это одна из ближайших звёзд. Поэтому так, при меньшей яркости вообще, конкретно с Земли он выглядит ярче.
CaptainFlint
05.12.2016 15:024. Арктур. <…> ярче её только три звезды, все расположенные в южном полушарии.
1. Сириус. <…> наблюдатели из северного полушария часто могут увидеть её зимой
Как это состыкуется?hdfan2
05.12.2016 16:00+1Тоже заинтересовался. Из википедии: «Сириус — звезда Южного полушария неба. В то же время, склонение Сириуса невелико, поэтому его можно наблюдать вплоть до 73° с. ш. — даже в таких северных городах России, как Мурманск, Верхоянск и Норильск. Сириус достаточно высоко (для уверенной видимости) поднимается над горизонтом вплоть до широт Петрозаводска.»
DancingOnWater
05.12.2016 16:08+1Это потомучто автор смешал в одном «небесную» систему координат и «земную».
ehxo
05.12.2016 16:075. Вега… И из всех звёзд северного полушария Вега уступает лишь одной звезде…
4. Арктур… Это ярчайшая звезда северного полушария…
1. Сириус… Она в два раза ярче Канопуса, и наблюдатели из северного полушария часто могут увидеть её зимой…
semibiotic
05.12.2016 16:44+1По моим наблюдениям, самая яркая "звезда" на небе это Юпитер. Весьма странно, что этого не упомянули.
Юпитер, конечно же, не звезда (хотя как объект наблюдения, IMHO, он более интересен), но тем, кто способен без труда отличить звезду от планеты и данная статья будет лишней.
5oclock
05.12.2016 18:20«тем, кто способен без труда отличить звезду от планеты и данная статья будет лишней.»
… а тем кто не способен — бесполезной: фотки-фотки, названия, характеристики — а как определить какую именно звезду наблюдаешь?
Zergos_Z
05.12.2016 18:47Есть много разных программ для смартфонов, которые накладывают карту звездного неба на изображение камеры, и позволяют узнавать звезды, планеты, МКС, а также позволяют делать поиск.
5oclock
05.12.2016 19:55Разумеется. Сам такими пользовался.
Но это уже получается организованное, подготовленное наблюдение.
А вот идёшь ты домой, видишь над горизонтом яркую звезду, думаешь:
— Да-а… это наверное одна из тех 10 о которых писалось в статье. Только какая из них — кто её знает? В статье об этом ничего не говорилось. Просто рассказывалось про 10 самых ярких звёзд. Фотки звёздного неба были — но где ж её по такой фотке найдёшь-то?
И топаешь дальше, не зная что там висит над горизонтом.
SlimShaggy
07.12.2016 23:15Ну так если вы куда-то идете, наверняка в кармане у вас лежит телефон. Что мешает навести Google Sky Map на интересующую звезду и узнать ответ на вопрос?
kgbplus
Рискну задать глупый вопрос — почему яркость звезды зависит от расстояния? Свет рассеивается в космосе или что именно влияет на падения яркости?
leggiermente
Можно — одной ссылкой? Закон обратных квадратов
kgbplus
Понял, спасибо!
DancingOnWater
Хотите вас запутаю.
1)Вы правы, яркость не должна падать.
2)Падать должна интенсивность.
3)Кроме закона обратных квадратов есть еще «пыль». Это достаточно крупные частицы, рассредоточенные по галактики и концентрирующиеся вблизи нарождающихся звезд.
Именно благодаря ей мы не видим центр Млечного пути.
galaxy
1) Яркость — характеристика поверхностная (интенсивность с единицы площади), звезды — точечные объекты: различить диск с Земли невозможно даже в лучшие телескопы. Поэтому яркость — не совсем корректный термин по отношению к звездам, фактически подразумевается блеск (интенсивность)
Rend
Корректый термин — «видимая звёздная величина».
Siper
Поправка — для близких сверхгигантов диск различим )
vanyatwo
можете продемонстрировать фотографии?
galaxy
И даже вот: List of stars with resolved images
Так что да, я выразился некорректно: в лучшие телескопы уже возможно фотографировать диск
vanyatwo
ну, с натяжкой. На малой выдержке диск будет также (сравнительно) различим, как и у Солнца?
galaxy
Это непростой вопрос.
Технически тут идет работа на пределе разрешения аппаратуры. Засчет дифракционных, атмосферных, оптических и прочих эффектов и дефектов изображение звезды всегда будет пятном, а не точкой или ровным диском. Отделить диск от этого всего — дело непростое.
Далее, понятие края диска звезды особенно для сверхгигантов — вещь неточная: есть эффект потемнения к краю (существенный для неплотной атмосферы гигантов), звезды окружены облаками выброшенного ими ранее вещества, да еще они как правило пульсируют (так, диаметр Бетельгейзе уменьшился на 15% за 16 лет).
DancingOnWater
Яркость — это в любом случае световой поток отправляемый с площадки в сторону наблюдателя. И это характеристика источника.
Интенсивность — это плотность светового потока в данной точке.