что такое альфа и бета в астрономии
Как обозначаются звезды в созвездиях?
Темной безлунной ночью на небе видно несколько тысяч звезд. Чтобы не потеряться среди них, люди собрали звезды в созвездия — запоминающиеся звездные рисунки. Но со временем этого оказалось не достаточно. Звезды нужно было как-то дополнительно обозначить, иначе они очень легко путались друг с другом. Чтобы этого не происходило, были выработаны системы их обозначений. Давайте посмотрим, как сейчас обозначаются звезды в созвездиях.
Имена звезд
Прежде всего, наиболее яркие звезды имеют собственные имена. Люди давали звездам имена уже в глубокой древности, поскольку движение звезд по небу регулировало календарь и время сельскохозяйственных работ, помогало ориентироваться морякам и пастухам, купцам и путешественникам.
Самые яркие были пересчитаны еще древними астрономами. Например, в каталоге Гиппарха было 850 звезд, а в каталоге Птолемея уже 1022 звезды. Каждая звезда принадлежала какому-то созвездию и также имела собственное имя, чтобы не перепутать ее с другими звездами. Гиппарх и Птолемей называли звезды просто по их расположению в рисунке созвездия: «крыло», «клешня», «локоть» или «брюхо». Например, хорошо всем знакомое имя Бетельгейзе переводится с арабского как «подмышка» (охотника-Ориона), а Денебола — как хвост (Льва).
Сегодня около 300 звезд имеет собственные имена, официально утвержденные Международным астрономическим союзом. Большая часть имен взята из каталога Птолемея, то есть имеет греческое и римское происхождение. Но мы их знаем в переводе с арабского, так как именно арабы сохранили для нас каталог Птолемея (как часть «Альмагеста» — обширной астрономической энциклопедии той поры).
Рассеянное звездное скопление М7 в созвездии Скорпиона. Большая часть звезд на этом изображении не имеет ни имен, ни каких-либо обозначений. Фото: Википедия
Собственные имена имеют не только самые яркие звезды. Например, имена получили девять слабых звезд, входящих в состав Плеяд, скопления в созвездии Тельца.
В наше время некоторые звезды называются в честь астрономов, открывших или исследовавших их. Таковы, например, звезда Барнарда и звезда Каптейна, Гранатовая звезда Гершеля или объект Кувано. Как правило, все эти звезды очень слабые и видны только в телескоп. Зато они обладают характеристиками, выделяющими их на фоне других звезд. Это может быть быстрое перемещение в пространстве, или цвет, или необычный химический состав.
Обозначения ярких звезд в созвездиях
Астрономы давно поняли, что при детальном изучении звездного неба одними лишь именами обойтись не удастся — звезд слишком много!
Система Байера
В 1603 году немецкий астроном Иоганн Байер издал звездный атлас «Уранометрия», в котором впервые звезды обозначались буквами греческого алфавита в порядке убывания блеска. Самая яркая звезда в созвездии обозначалась буквой α (альфа), вторая по яркости — β (бета), третья — γ (гамма) и так далее, вплоть до омеги. Если в созвездии было много звезд и 24 букв алфавита не хватало, Байер использовал латинский алфавит: сначала строчные буквы, а затем и заглавные (последние только до буквы Q).
В атласе Байера ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, стала обозначаться как α Большого Пса, а звезда Арктур как α Волопаса.
Созвездие Большого Пса на карте звездного неба. Ярчайшие звезды обозначены буквами греческого алфавита по системе Байера. М41, 2360 и 2362 — звездные скопления. Источник: IAU
Эта система прижилась в астрономии и широко используется по сей день. Правда, принцип убывания яркости не всегда соблюдается. Например, звезды ковша Большой Медведицы обозначены не по яркости, а просто справа налево: крайняя звезда ковша — α Большая Медведицы, а крайняя звезда ручки ковша — η Большой Медведицы. Бывает и так, что самая яркая звезда в созвездии не альфа, а бета или гамма. Нередко это связано с тем, что во времена Байера яркость звезд определялась очень неточно, на глаз.
Как обозначаются звезды в созвездиях: Система Флемстида
В XVII веке английский астроном Флемстид предложил обозначать звезды в созвездиях просто цифрами. При этом порядок присвоения цифр звездам созвездия зависел не от их яркости, а от порядка пересечения ими небесного меридиана. (То есть в конечном счете от координат звезды.)
В этой системе Сириус стал обозначаться как 9 Большого Пса. Это значит, что Сириус — девятая по очередности звезда из созвездия Большого Пса, которая пересечет небесный меридиан на юге.
Сегодня на картах звездного неба самые яркие звезды в созвездиях обозначены греческими буквами по системе Байера, а более тусклые обозначены цифрами по системе Флемстида. Латинские буквы Байера для обозначения звезд используются редко, зато на карты часто наносят имена самых ярких звезд.
Другие обозначения звезд
Еще более тусклые звезды также имеют свои обозначения. Как правила это номера из разных звездных каталогов, куда они были когда-то занесены. Например, HD 7898 — звезда под номером 7898 из каталога Генри Дрепера (Henry Draper), HIP 32344 — звезда под номером 32344 из каталога космического спутника Гиппаркос, который измерял параллаксы звезд в девяностых годах XX века.
Особым образом обозначаются в созвездиях переменные звезды, то есть звезды, которые изменяют свой блеск. Для этого вначале используются заглавные буквы латинского алфавита, начиная с R до Z. Например, R Большой Медведицы, или T Лисички. Затем берутся комбинации из этих букв с каждой последующей (RR, RS, RT и так далее до ZZ), затем комбинации всех букв от A до Q, начиная с AA до QZ. Таким образом в каждом созвездии можно обозначить 334 переменные звезды. Если же таких звезд больше, то они просто обозначаются заглавной буквой V (от лат. variable — переменный) и порядковым номером, начиная с 335.
Как правило, каждая более или менее яркая звезда имеет множество обозначений. Мы уже видели, что Сириус — это и α Большого Пса, и 9 Большого Пса. Но HIP 32349, и FK5 257, GJ 244 и ADS 5423 — это тоже Сириус, вернее, обозначения этой звезды в разных каталогах.
Звезда Сириус имеет множество обозначений. Все они представлены на этом рисунке. Источник: CDS
Сегодня в каталоги занесено несколько миллиардов звезд. Все они имеют номера или какие-то другие обозначения. Но это всего лишь 1% от всех звезд, входящих в состав нашей Галактики! Остальные 99% светил безымянны и даже не посчитаны. Какую-то часть из этих звезд можно увидеть только в самые мощные телескопы. Другая часть не видна вовсе из-за облаков космической пыли, которые скрывают от нас огромные сектора Галактики.
Сириус – самая яркая звезда
Звезда Сириус находится в Южном полушарии звёздного неба. При этом склонение её незначительное, а это означает, что она видна и в Северном полушарии до 74° с. ш. Наблюдатели из Мурманска и Норильска увидят ее довольно высоко над горизонтом в зимнее время. В средней полосе России звезду Сириус на небе видно в южной части неба: осенью – утром, зимой – всю ночь, а весной – в первые часы после захода солнца.
Сириус в культурах древности
Астрономия зарождалась как практическая наука – по звёздам ориентировались мореплаватели и путники, составлялся календарь. Совсем не удивительно, что наши предки обратили внимание на эту яркую звезду.
Китайские астрономы называли эту звезду Лан (Волк) или Тяньлан (Небесный Волк). И с ответами древних астрономов на вопрос о том, какая звезда – Сириус, связана первая его тайна – загадка цвета. В древних источниках указано, что свет этой звезды красный, а мы её видим в голубовато-белом спектре. Но об этом речь пойдёт чуть позже.
Сириус и космические расстояния
Как всем известно из истории, на долгие века античная астрономия была предана забвению. И только с приходом Николая Коперника (1473-1543) и обнародованием его теории о гелиоцентрическом строении Солнечной системы, астрономия получила новый толчок в своем развитии. С пониманием движения планет вокруг Солнца пришло понимание движения всех небесных тел по каким-либо орбитам. При этом изменения положения звёзд (параллакс) не обнаружили даже при появлении первых телескопов.
И вот тут на арену снова выступает звезда Сириус. Астроном из Голландии Христиан Гюйгенс (1629-1695), изобретатель маятниковых часов, решил измерить расстояние до звезд методом, который мы называем фотометрическим. Он сравнил свет от Солнца со светом самой яркой звезды на небосклоне – Сириуса – и определял расстояние между ними по определению интенсивности их блеска. Он определил, что путь до Сириуса в 27 664 раза дальше, чем от Земли до Солнца. Это было ошибочное и неточное определение, но начало изысканиям было положено.
Вторая попытка определить космические расстояния принадлежит Иоганну Ламберту (1728-1777). И снова точкой отсчета стал Сириус, а расстояние до него этот астроном определил в 8 световых лет. Удивительно, но современная астрономия считает, что расстояние до Аьфы Большого Пса составляет 8,6 светового года.
Сириус и параллакс
И вот на арене астрономии появляется тот самый Эдмунд Галлей (1656-1742), чьим именем названа самая известная комета. В 1718 году он обнаруживает изменение положения звёзд за две тысячи лет. Он сравнил положение Сириуса и других звезд в античных атласах Птолемея, Гиппарха, Тимохариса с современными ему данными. И сделал недвусмысленный вывод о движении звезд в космическом пространстве.
Ньютоновская механика в астрономии сделала возможными расчёты положения небесных тел и предсказания их поведения. И снова Сириус становится первой звездой, которой предсказали наличие спутника, невидимого в телескопы. Автор этого открытия – астроном и математик, директор Кенигсбергской обсерватории Фридрих Вильгельм Бессель (1784-1846). Существование «темной звезды Бюсселя» подтвердил в 1862 году Альван Кларк, который разглядел этот спутник в свой телескоп с 46-сантиметровым объективом. Так была открыта белая звезда Сириус В – первый белый карлик, небесное тело с невероятной (60 кг/см3) плотностью.
Современные данные
Сириус входит в скопление звёзд «зимний треугольник» со звёздами Альфа Ориона (Бетельгейзе) и Альфа Малого Пса (Процион). Угловое расстояние Сириуса от Полярной звезды составляет 106 градусов. Сегодня достоверно известно, что расстояние от Земли до Сириуса составляет 8,58 светового года, и это пятая по удалённости от Солнца звезда. В диаметре Сириус больше нашего Солнца в 1,71 раза и тяжелее его в 2,02 раза. Температура этой горячей белой звезды – 10 500 градусов Кельвина, а сияние в 1,47 m делает его самой яркой звездой созвездия Большого Пса. И он летит к нашей Солнечной системе со скоростью 7,6 км/сек.
Система нескольких звёзд
Первая, почти разгаданная тайна Сириуса
Главной загадкой остается смена спектрального свечения этой звезды. Античные астрономы описывали Сириус как звезду красного спектра. В трудах Сенеки (1 век нашей эры) и Птолемея (2 век нашей эры) она имеет более глубокий красный цвет, чем истинно-красный Марс.
Превращения звёзд из красных гигантов в белых карликов – для современной астрономии дело обычное. Только происходит такая эволюция в течение миллионов лет и оставляет следы в виде пылегазового облака вокруг звезды. В нашем случае Сириус поменял цвет в течение 2 тысяч лет.
Человеческий фактор
Объяснений такой метаморфозы несколько:
Научные гипотезы
Ученые предлагают другие версии для пояснения данного феномена:
Таким образом, у астрономов пока что нет версии, которая объяснила бы такие изменения цвета этой загадочной звезды.
Вторая загадка Сириуса
В 40-х годах прошлого столетия антропологи из Франции Марсель Гриоль и Жермена Дитерлен опубликовали работы о знаниях про систему Сириуса в африканской культуре догонов. Это древнее, первобытное племя имело представление о спутнике Сириуса как о «самой тяжёлой звезде и самой маленькой вещи», что вполне подходит под описание белого карлика. Кроме того, они знали и о периоде обращения спутника в 50 лет. В их легендах говорится о героях «номму», которые прилетели с Сириуса и передали им эти знания. Загадка догонов о пришельцах вызывает больше вопросов, чем ответов.
А если добавить к этому легенды древних германцев об их предках, прилетевших на землю на «летающих башнях», сказания инков о «Звёздном золотом корабле», верования древних египтян о доме богов на Орионе и Сириусе, куда и отправятся души фараонов после смерти, то Псовая Звезда, или главная звезда созвездия Большого Пса, приобретает ещё больший ореол таинственности и мистицизма.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Под «радиацией» понимают любые разновидности излучений, существующих в природе. Радиоволны, солнечный свет, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение – это тоже радиация. Нейтронное, альфа-, бета-, гамма-излучения обладают наибольшей опасностью.
Что такое радиоактивность в физике
Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Причем число протонов всегда одинаково и соответствует порядковому номеру химического элемента в периодической системе Менделеева. Ядра, в которых количество нейтронов отличается, называются изотопами.
Некоторые атомные ядра могут превращаться в разные изотопы с выделением элементарных частиц или легких ядер. Собственно этот процесс и называется радиоактивностью.
Можно дать такое определение этому явлению: способность атомного ядра бесконтрольно распадаться с испусканием проникающих частиц.
Распад ядер возможен в том случае, если он сопровождается выделением энергии. Сегодня известно около 3 тыс. атомных ядер. Из них не являются радиоактивными всего лишь 264.
В физике существуют такие виды радиоактивного распада:
α-распад с выделением α-частицы;
β-распад с испусканием электрона и антинейтрино, позитрона и нейтрино, а также поглощение ядром электрона с выделением нейтрино;
бесконтрольное деление ядра на осколки.
Альфа-излучение
Это поток ядер атомов гелия, имеющих положительный заряд. Возникает из-за распада атомов урана, тория или радия.
Их пробег очень короток (до 8 сантиметров в воздухе). Это означает, что их может задержать бумажный листок.
Вещества, которые испускают эти частицы, имеют большой период полураспада. Попадая в организм, они накапливаются в селезенке или лимфатических узлах и вызывают облучение.
Альфа-частицы опасны: они создают значительное количество ионов. Сами же альфа-частицы распространяются в тело на доли миллиметра.
Бета-излучение
Являет собой поток электронов (частиц с отрицательным зарядом) или позитронов (соответственно, с положительным зарядом). Электрон образуется при превращении нейтрона в протон, а позитрон – в процессе обратного превращения.
Электроны намного меньше ядра атомов гелия. Они могут проникать в тело человека примерно на 15 см. Попадая на кожу живого организма, частицы вызывают сильные ожоги. Чтобы оградиться от бета-излучения, достаточно тонкого оргстекла. Если вещество, излучающее электроны или позитроны, попадет в организм, то оно будет облучать ткани.
Бета-излучение применяется в медицине в качестве лучевой терапии.
Гамма-излучение
Это волны с огромной энергией, образующиеся внутри ядра.
переходе его из возбужденного состояния в стабильное;
аннигиляции электрона и позитрона.
Гамма-лучи могут проходить значительные расстояния, постепенно теряя свою энергию. Они обладают чрезвычайно высокой проникающей способностью.
Очень интенсивное излучение повреждает не только кожу, но и внутренние органы человека. Особая его опасность в том, что оно способно поражать ДНК, вызывая раковые новообразования.
Чтобы ослабить поток гамма-излучения, достаточно использовать вещества с высоким массовым числом атома и плотные составы.
Нейтронное излучение
Оно являет собой поток нейтронов, без заряда, не имеющих ионизирующего воздействия. Проявляется в результате рассеивания на атомных ядрах вещества.
Вещества, облученные нейтронами, могут обретать радиоактивные характеристики. Это свойство называется наведенной радиоактивностью.
Нейтроны отличаются наибольшей проникающей характеристикой. От них можно защититься материалами, содержащими атомы водорода. Излучение быстрых нейтронов губительно для всего живого в радиусе 2,5 км.
Рентгеновское излучение
Оно имеет внеядерное происхождение. Его источник – рентгеновская трубка и некоторые радиоактивные нуклиды. Рентгеновские лучи возникают в результате сильного ускорения заряженных частиц или в результате переходов в электронных оболочках атомов.
Рентгеновская трубка имеет катод и анод. При нагревании катода происходит излучение электронов. Движение этих частиц ускоряется электромагнитным полем, и частицы падают на анод, резко снижая скорость. Вследствие этого и возникают рентген-лучи.
Рентген-излучение, проходящее сквозь вещество, рассеиваются либо поглощается. Это их свойство используется в медицине.
Какое излучение самое опасное
Наиболее опасным является излучение нейтронов. Оно может пройти толщину вещества до 10 см. Приблизившись к ядру, нейтрон только отклоняется. А при столкновении с протоном нейтрон передает ему половину внутренней энергии, и последний увеличивает свою скорость, вызывая ионизацию.
Именно эти быстрые протоны разрушают весь организм. От наведенной нейтронной радиации нельзя избавиться.
Второе место в рейтинге опасности – гамма-излучение, обладающее высокой проникающей способностью.
В природе существует много разновидностей радиационного излучения. Не каждое их них опасно для здоровья. Соблюдая меры предосторожности, можно защитить себя от вредных лучей.
Система Альфа Центавра: факты и домыслы человечества
Яркая, близкая и такая притягательная Альфа Центавра доступна нам для изучения и наблюдения. Если мы проведем прямую линию от Большой медведицы и Девы, опустимся от экватора еще на 50 градусов, найдем искомое созвездие. Состоит оно из трех точек — А, В, С. Ученые говорят, что астронизму уже 6 млрд. лет и он появился раньше Солнечной системы. Присмотримся к нему внимательнее.
Звездное трио Альфа Центавра — интересные соседи
Альфу и Бету созвездия сложно различить невооруженным глазом. Но такой дуэт дает удивительную яркость. Стоит посмотреть в обычный телескоп и маленькое расстояние между точками станет хорошо заметным. Излучаемый двумя звездами свет «идет» к Земле чуть более 4 лет.
А — Ригель Кентаурус
Звезда Альфа Центавра А больше Солнца, светит ярче, жарче. Кажется, что она закрывает собой Бету, но кто бы заметил последнюю без такой эффектной коллеги?
Второе название звезды переводится с греческого как нога Центавра. Древние наблюдатели небосклона именно так определяли ее местоположение. Астрологи дают ей и третье имя — Толиман. В сечении тело бело-желтое.
В — холодная и скромная
Бета меньше Солнца. Расположена на расстоянии в 23 астрономические единицы от Альфы. Несмотря на разный характер обе участницы созвездия взаимосвязаны. Их притяжение влияет на образование планет и происходящие вокруг процессы.
Бета крутится вокруг Альфы по эллипсоидной орбите. Один оборот занимает 80 лет, что в космических масштабах происходит быстро. Эту звезду Альфа Центавры еще называют Хадар (низ) и Агена (колено). По цвету Бета оранжевая.
С — третья Проксима
Объект замыкает звездную систему. Это небесное тело считается ближайшим по отношению к Земле, но его не видно без использования приборов. Проксима вращается вокруг Альфы и Беты. Точно неизвестно, сколько времени занимает процесс. Одни источники утверждают, что это происходит за 500 тыс. лет, согласно другим период вращения превышает миллион лет.
Температура этого компонента системы Альфа Центавра слишком мала, чтобы обогревать окружающие небесные тела, поэтому планеты рядом с ним не видны. Ученые относят Проксиму к красным карликам из-за производимых редких мощных вспышек. Она умеет давать рентгеновское излучение, которое в 10 раз больше солнечного. Причина явления для астрофизиков пока остается загадкой.
Система Альфа Центавра: интересные факты
Впервые звездную систему заметили в 1952 году по результатам исследования малоизвестного английского ученого. А бинарной системой оно было признано в 1689 году, когда иезуитский священник Жан Ришо, наблюдая за небосводом в Индии, случайно увидел проходящую комету. А вот Проксиму обнаружили только в 1915 году.
Система Альфа Центавра находится в южной части небесного купола. За пределами 29 градусов северной широты она не видна. Где можно наблюдать созвездие? В США: возле Хьюстона и Орландо, с Флориды-Кис, круглогодично с Южного Креста.
Но не только греки окружили Альфу Центавра интересными фактами. Небесное светило использовали египтяне. Известно, что множество храмов было построено с учетом точки на горизонте, где поднимается звезда. В Китае Альфу Центавра назвали второй звездой Южных ворот. Австралийские аборигены нарекли ее Bermbermgle, подразумевая двух храбрых братьев, уничтоживших Эму.
Жизнь на Альфа Центавре: возможна ли?
В 2012 году с помощью методики лучевых скоростей ученые обнаружили экзопланету Проксиму Центавра b. Она расположена на расстоянии 4,25 световых лет, является ближайшей планетой из открытых человечеством вне Солнечной системы. Есть мнение, что там удерживается жидкая вода, поэтому поверхность может быть пригодна для обитания.
This artist’s impression shows the planet orbiting the star Alpha Centauri B, a member of the triple star system that is the closest to Earth. Alpha Centauri B is the most brilliant object in the sky and the other dazzling object is Alpha Centauri A. Our own Sun is visible to the upper right. The tiny signal of the planet was found with the HARPS spectrograph on the 3.6-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile.
Весит b чуть больше Земли, скорость вращения приемлема, оборот совершается за 3 тыс. дней. Один нюанс — она слишком горяча для жизни людей. Есть ли вокруг Альфа Центавры другие планеты? Неизвестно. Теоретически ученые не исключают наличия на орбите аналогов Земли, что влечет за собой активные исследования в этой сфере.
Из области фантастики: контакты с жителями Альфа Центавры
Периодически поступают сообщения о таких контактах от людей, которые способны выходить в тонкий мир. С помощью телепатии они связываются с «представителями космоса» и могут озвучивать происходящие вне нашего понимания процессы Вселенной.
Контактеры рассказывают, что инопланетяне временами посещают Землю, дают ученым подсказки для открытий. Существа дружелюбны, не испытывают к населению нашей планеты агрессии. Иногда они забирают некоторых «туристов» к себе — показать, к чему стоит стремиться. Ведь раса с Альфы Центавра значительно обгоняет нас в развитии. И существа с высшим разумом готовы поделиться своими достижениями при условии, что мы будем использовать знания в рамках всеобщего блага.
Полет на Альфа Центавра
Ученые вычислили, что для полета к созвездию на самом современном космическом корабле понадобится более тысячи лет. Пока подобное мероприятие остается за гранью реальных возможностей человечества.
Но Гарольд Уайт с группой исследователей NASA работают над проектом «Скорость». Финансовая часть обеспечена Стивеном Хокингом и другими меценатами. Его суть заключается в создании совершенного двигателя. Чудо техники позволит преодолеть скорость света, что даст возможность долететь до ближайшей звезды Альфы Центавры за пару недель.
Предполагается построить целый флот нанокораблей. Будущий результат сплоченной работы отчаянных экспериментаторов и астрофизиков станет шедевральным прорывом. По прогнозам он случится лет через 200.
Отдельно разрабатываются спутники-разведчики. Маленькие приборы, похожие на почтовые марки, будут способны добраться до звездной системы за пару десятков лет. Еще через 4 года земляне получат фотоснимки с показаниями, достаточными для организации реальной экспедиции.
Но все эти факты о невозможности доступа к неизведанным участкам Галактики не мешают фантазировать. Альфа Центавра похожа на нашу Солнечную систему. Многие писатели, сценаристы обыгрывают знакомство с созвездием в своих произведениях. Мы можем прочесть книгу или посмотреть видео о том, как на астронизме кипит жизнь, строятся космические корабли, инопланетяне дружественно относятся к любопытным людям. А еще — приобрести квартиру в ЖК «Альфа Центавра» и представить, что космические просторы уже покорены…