Сколько звезд на небе доклад
Обновлено: 07.07.2024
Если жить в большом городе и смотреть на небо невооруженным глазом, то в ясную погоду можно увидеть не более 150–200 звезд. Ночное небо в больших городах никогда не бывает абсолютно черным, оно всегда освещено фонарями и выглядит грязно-серым. Даже в безоблачную погоду на нем заметно очень мало звезд. Около 100–150 звезд можно увидеть в центре большого города, например Москвы. Это самые яркие звезды, их называют навигационными. В эпоху до GPS штурманы кораблей и самолетов пользовались ими для определения направлений и географических координат. Они знали не все звезды на небе, а только самые яркие, которые бывают видны даже в плохих условиях, например сквозь облачную дымку. Навигационные (или штурманские) звезды обычно видны в городе на фоне серого ночного неба
Если уехать за город, то на уровне моря, где наблюдатель накрыт толстым слоем атмосферы, можно увидеть до полутора тысяч звезд. А чтобы увидеть те шесть тысяч звезд, о которых известно астрономам, надо найти высокогорную пустыню. В сухом горном воздухе можно увидеть максимальное количество звезд. Но и в этот раз над вами будет не шесть, а три тысячи звезд, потому что одна половина небосвода видна, а вторая скрыта земной поверхностью. И только если подождать достаточно долго, отъехать к экватору и дождаться, когда Земля повернется на пол-оборота, можно увидеть остальные три тысячи звезд невооруженным глазом.
Но чтобы увидеть еще больше звезд, нужно воспользоваться телескопом. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем менее яркие звезды видны. Самые мощные телескопы на сегодня имеют диаметр объектива около 10 метров. Такие телескопы могут накопить достаточно света, чтобы зарегистрировать звезды 28–29-й звездной величины.
Звезда каждой последующей звездной величины присылает к нам примерно в 2,5 раза меньше света, чем звезда предыдущей величины. То есть от первой величины до шестой пять ступенек. Два с половиной в пятой степени — это 100. То есть потоки света от звезды первой величины, которая хорошо видна на небе, и от звезды шестой величины, с трудом выделяющейся на темном небе, различаются в 100 раз. Приемник излучения человека — глаз — имеет колоссальный динамический диапазон. Глаз не перегорает от солнечного света и остается чувствительным к свету звезд. Нет ни одного прибора, который на это способен. Это свойство глаза остается загадкой для астрономов.
Еще более зоркими, чем наземные, являются космические телескопы. Им не мешает земная атмосфера. Свет звезд, проходящий сквозь атмосферу, меркнет, рассеивается. Около 20% света, проходящего через чистый воздух, теряется. На дне атмосферы мы получаем меньше света. К тому же светится сама атмосфера. Живя на Земле, мы никогда не видим черного неба. Свет воздуха днем заряжается солнечной энергией, а ночью отдает ее в виде слабого света. Свечение атмосферы создает фон, на котором слабые звездочки остаются незамеченными. А если запустить телескоп в космос, на этом более темном фоне выявляются звезды до 30-й звездной величины.
Конечно, астрономы хотели бы сосчитать, сколько звезд во всей Вселенной. Но пока это невозможно. Этим подсчетам препятствует космическая пыль. Дело в том, что в пространстве между звездами есть очень разреженная среда — газ и немногочисленные твердые частицы из графита и металла, которые в нем распределены. Газ прозрачен и практически не мешает видеть вдаль. А вот пыль перехватывает свет далеких звезд.На данный момент мы можем увидеть более или менее чистое пространство вокруг Солнца размером около 10 тысяч световых лет. А диаметр диска нашей Галактики — 100 тысяч световых лет. Значит, мы ясно видим примерно 1% нашей Галактики, но из косвенных соображений понимаем, что Галактика примерно одинаковая во всех частях. Мы считаем звезды вблизи, а потом экстраполируем это на всю Галактику в целом. Получается, что в ней около 200 миллиардов звезд. Большинство из них похожи на Солнце. Двести миллиардов — это та условная цифра, на которую мы сейчас ориентируемся. Ошибка может составить не больше 30%.
С каждым годом наши телескопы видят все дальше, потому что световая сфера, то есть область, откуда к нам приходят лучи света, расширяется за год на один световой год. Поэтому очевидно, что звезд гораздо больше, чем известно на сегодняшний день, но мы ограничены сферой, доступной нашим телескопам. То есть мы видим звезды почти до края той Вселенной, которая нам доступна, из-за конечности скорости света.
Владимир Сурдин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга МГУ
Космос
Посмотрите на ночное небо, что вы видите? На небе мерцают миллиарды звезд, похожие на россыпь драгоценных бриллиантов. Каждый из нас задумывался о том, сколько же всего звезд существует на небе и можно ли подсчитать их. Звезды – это планеты, туманности, квазары, пульсары, системы, подобные солнечной и их насчитывается огромное множество, так как человеческий разум просто не может познать истинную масштабность Вселенной.
Подсчитать точное количество звезд практически невозможно. Поэтому ученые оперируют суммой, которая доступна им в пределах видимой Вселенной. Одно можно сказать точно: звезд не просто миллионы, а миллиарды и триллионы, и только тех, которые можно видеть через мощный телескоп или невооруженным взглядом, хотя люди еще с древних времен пытались разнообразными способами вести свои подсчеты.
Как считали звезды в древности?
Астроном Гиппарх
Еще в Древней Греции первые астрономы пытались посчитать, сколько же звезд имеется на небе. Древнегреческий астроном Гиппарх, живший более двух с половиной тысяч лет назад, не только вел подсчет звезд, но и вел каталог звездных светил, присваивая им свои названия. Он внимательно ежегодно следил за ночным небом, составляя координаты новых вспыхивающих светил. Подобные события он помечал как рождение звезд. Свои труды он вел непрерывно на протяжении десятков лет. Ученому удалось собрать сведения более, чем о 1000 небесных объектов. Безусловно его работа внесла огромный вклад в развитие современной астрономии.
Подсчеты звезды вел и Аристотель, также отмечая положение светил на небесном своде. Античные астрономы действовали фактически вслепую. Они не понимали, что вспышка звезды – это не ее рождение, а наоборот окончание жизненного цикла, и то, что мы видим в реальности только дошедший до нас свет погибшей миллионы лет назад звезды.
Гиппарх в свой каталог включал 15 звезд максимальной величины, 45 звезд второй, 208 третьей, 217 пятой и 49 звезд шестой величины. Он впервые предположил то, что многие звезды светят неравномерно, и это объясняется их значительной удаленностью от нашей планеты.
Интересно: Что такое падающие звезды, метеориты и астероиды и чем они отличаются - описание, фото и видео
Сколько звёзд в небе видит человек?
Если брать в расчет деление на полушария, засветку от городов, неровности рельефа ландшафта земли, то тогда в сухом остатке человеческому взору доступны порядка двух с половиной тысяч звезд.
Для того, чтобы посчитать большее количество звезд на небе следует вооружиться специальной техникой, самой простой техникой станет телескоп. Благодаря хорошему телескопу можно обозревать порядка 200 тысяч мерцающих объектов на небе. Впечатляет, не так ли?
А вот применение мощного телескопа, применяемого в научных обсерваториях поможет увидеть уже в 6-10 раз больше звезд на небе. То есть при использовании мощного телескопа обычный человек может посмотреть на расстояние порядка 47,7 миллиардов световых лет. Не все объекты хорошо видны, так как наша солнечная система находится примерно в середине галактики Млечный путь, и многие из них попросту заслонены центральной частью галактики.
Разглядеть все звезды на небе сложно. Обсерватории с мощными телескопами находятся обычно высоко в горах довольно далеко от крупных людских поселений. На высокой горе более разряженная атмосфера и угол обзора гораздо больше.
Если подвести итог, то можно сказать, что по последней версии телескопа Хаббл в нашей галактики Млечный путь существует порядка 100-400 миллиардов разнообразных звезд. Кстати, наша галактика далеко не гигант. Современные астрономы признают ее средней по размеру и количества звезд, имеющихся в ней. Есть во Вселенной объекты гораздо крупнее, например, галактика Магеллановы облака.
Сколько звёзд в нашей Солнечной системе?
Смотря на наполненное звёздами ночное небо, наверняка многие люди задумывались, сколько же звёзд находится в пределах Солнечной системы. Возможно, кто-то думает о миллионах и миллиардах, но на самом деле здесь звезда только одна и это Солнце. Появилась она чуть больше 4,5 миллиардов лет назад. Всё благодаря тому, что в одном месте постоянно собирались сгустки космического газа. При этом на каждый из них действовала своя гравитационная сила. Так было до тех пор, пока не появилась звезда. Её внутренняя энергия стала противодействием для гравитационных сил.
Солнечная система
Интересный факт: Несмотря на то, что все звёзды могут несколько отличаться по внешнему виду и соответственно по-разному классифицируются, их состав идентичен. Так, все они появились из холодного молекулярного водорода, на который подействовала гравитация.
Солнце считается относительно молодой звездой. Его огромная масса позволяет собирать поближе к себе менее массивные объекты и заставлять их двигаться вокруг себя. Свет, который излучает Солнце, доходит до Земли всего лишь за 8 минут и 20 секунд.
Сколько звёзд в нашей Галактике?
Наша Галактика называется Млечный Путь. Именно в ней находится Солнечная система, а также множество других. Данная галактика считается спиральной с перемычкой. Её диаметр составляет приблизительно 30 тысяч парсек, что в переводе на световые лета составляет 100 000. Если же перевести в более привычную для человека единицу измерения расстояния, то это будет 1 квинтиллион километров. Примерная толщина Млечного Пути – 1 000 световых лет.
Интересный факт: Многие звёзды предпочитают парное существование. Они считаются двойными звёздами, имеющими один на двоих центр тяжести. Примечательно, что во вселенной встречаются и целые группы, где на один центр тяжести приходится по 3-4 звезды. Что же касается нашего Солнца, то эта звезда – одиночка. А ведь как было бы интересно встречать рассвет сразу с 2-3 небесными светилами.
Сколько звёзд в нашей Галактике?
Согласно последним оценочным данным, в нашей галактике есть примерно 200-400 миллиардов звёзд. Большая их часть скопилась таким образом, что издалека это похоже на плоский диск. Помимо обычных звёзд имеются в Млечном Пути и коричневые карлики в количестве 25-100 миллиардов.
Сколько звёзд во Вселенной?
Невооружённым глазом в области северного небосклона человек может увидеть только 3 000 звёзд. Когда появились телескопы, люди смогли увидеть больше объектов Вселенной. При этом, чем более совершенные модели астрономического оборудования создавались, тем больше звёзд могли увидеть астрономы. Со временем решили проводить подсчёт уже не звёзд, а галактик, считая, что в каждой из них есть не меньше 100 миллиардов звёзд.
Интересный факт: чтобы узнать количество звёзд в видимой людьми Вселенной, необходимо до числа 125 000 000 000 дописать ещё 11 нулей.
Стоит отметить и разное количество звёзд в этих галактиках. Например, наш Млечный Путь – обычная спиральная галактика, и в ней 200 миллиардов звёзд. В то же время рядом находится галактика Андромеда. Она более массивнее, и в ней уже 1 триллион звёзд.
Естественно то, что научно-технический прогресс не стоит на месте, но пока к сожалению человечество далеко от таких фундаментальных открытий. Мы можем видеть космос настолько, насколько нам это позволяет сделать техника, которая имеется на данный момент. Вполне возможно, что через какие-то сто лет человечество откроет новые методы изучения и освоения Вселенной.
Сколько звезд на небе – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
За городом в хорошую погоду можно увидеть звёздное небо. Оно состоит из множества ярких точек – звёзд, свет от которых долетает до Земли за миллионы лет. Таким образом, эта картинка отражает состояние космоса в глубокой древности. Скопления нескольких звёзд называют созвездиями, а большого количества – галактиками.
Сами по себе звёзды – это очень крупные космические тела, которые притягивают к себе планеты, их спутники, астероиды, кометы и другие объекты. Группа планет, вращающихся вокруг звезды, называется планетной системой; иногда в центре такой системы может быть не одна, а две звезды.
Звёзды различают по цвету в зависимости от их температуры. Самые холодные звёзды – красные; далее идут оранжевые, жёлтые, белые и голубые. По размерам звёзды делятся на карликов и гигантов; обычно чем ярче звезда, тем она меньше. В конце своей жизни звезда может превратиться в чёрную дыру, которая поглощает все космические объекты, в том числе свет.
Ближайшие звёзды
Ближайшая к Земле звезда – Солнце, поэтому наша система называется солнечной. В древности люди считали, что Солнце вращается вокруг Земли, однако Николай Коперник в XVI веке доказал, что именно Солнце находится в центре нашей системы. По сравнению с другими звёздами наше светило очень среднее: и по возрасту, и по размерам, и по яркости. Солнце считается жёлтым карликом.
Учёные считают, что через 7 миллионов лет Солнце начнёт постепенно расширяться и поглощать ближайшие планеты, включая Землю, после чего станет красным гигантом. Однако чёрной дырой оно не сможет стать из-за недостаточной массы, поэтому вскоре просто потухнет.
Следующая ближайшая звезда к Земле называется Проксима Центавра; она является красным карликом. Свет от неё достигает нашей планеты за 4 года. Одна из самых ярких звёзд на ночном небе – Сириус: она ярче Солнца в 25 раз, но находится более чем в 500 тысяч раз дальше него.
Известные созвездия
Самая известная группа созвездий называется Зодиаком. В зависимости от расположения каждого созвездия в определённые моменты жизни человека астрологи предсказывают его будущее, составляя гороскопы. Астрология стала популярной в XVII веке благодаря известному астроному Иоганну Кеплеру, а сейчас гороскопы часто публикуют в газетах. При этом традиционно Зодиак состоит из 12 созвездий, хотя на самом деле между Скорпионом и Стрельцом есть тринадцатое созвездие Змееносца.
Классификация звезд
Они различны по размеру, цвету и яркости. Звезды – это небесные тела (раскаленные газовые шары), ночью видимые как светящиеся точки. В отличие от планет и их спутников, звезды излучают собственный свет, цвет которого зависит от температуры звезды. Самые холодные (умирающие) – красные звезды (рис. 2).
Рис. 2. Красная звезда ()
Горячие – желтые звезды, как, например, наше Солнце (рис. 3).
Рис. 3. Желтая звезда ()
Температурой поверхности более 10 тысяч градусов тепла обладают белые звезды (рис. 4).
Рис. 4. Две белые звезды ()
Голубые звезды – самые яркие, их температура около 30 тысяч градусов тепла (рис. 5).
Рис. 5. Голубая звезда ()
Есть звезды, в тысячу раз превосходящие Солнце по размеру и массе, а есть в несколько раз меньше нашей планеты.
Солнце сияет на небе ярче других звезд, потому что находится к Земле ближе остальных.
За 8 минут 20 секунд свет Солнца достигает поверхности Земли. А есть звезды, свет от которых добирается до нашей планеты за тысячи лет.
Созвездия
В Древнем Египте, наблюдая за Сириусом, узнавали о необходимости подготовиться к разливу Нила, который совпадал с появлением этой звезды на небе (рис. 8).
Рис. 8. Разлив Нила ()
Рис. 9. Созвездие Большого Пса ()
Рис. 10. Каникулы (Источник)
Издревле люди, особенно мореплаватели и путешественники, использовали звездное небо как часы, календарь и компас, ведь каждая звезда появляется на небосклоне в определенное время и в определенном месте.
Люди давно заметили, что звезды расположены небольшими группами, и для удобства ориентирования разделили небо на 88 участков и назвали их созвездиями.
Созвездие – это группа звезд, расположенных определенным образом. Некоторые созвездия получили свои названия от животных (Орел, Дельфин, Ящерица) (рис. 11–13). Яркие звезды в созвездии Лебедя образуют крест (рис. 14, 15).
Рис. 11. Созвездие Орла (
Рис. 12. Созвездие Дельфина (
Рис. 13. Созвездие Ящерицы ()
Рис. 14. Созвездие Лебедя (
)
Рис. 15. Крест созвездия Лебедь ()
- Город Брянск
Брянск — Административный центр одноименной области, который располагается в европейской части России. Один из старейших городов, образовавшийся как славянская крепость в 985 году. Изначальное город назывался Дебрянск, - Фразеологизмы
Для того, чтобы наша речь была разнообразной, грамотной, отличалась выразительностью и соответствовала нормам, существующим в русском языке в настоящее время, необходимо пополнение собственной лексики, стремление к ее усовершенствованию. - Музей путешествий
Каждый из нас, отправляясь в тот или иной город, обязательно захочет посмотреть на его прекрасные места. Одним из интересных туристических объектов можно назвать город Альметьевск, который по праву назван столицей нефтяного края.
Легенда о Большой и Малой Медведицах
Существует и другая легенда об околополярных созвездиях. Опасаясь злого бога Кроноса, который пожирал младенцев, мать Зевса Рея спрятала своего новорожденного в пещере, где его вскармливали, кроме козы Амалтеи, две медведицы – Мелисса и Гелика, впоследствии помещенные за это на небо.
Рис. 16. Созвездие Большой Медведицы ()
Рис. 17. Созвездие Малой Медведицы (
Рис. 18. Созвездие Волопаса (
Полярная звезда
Рис. 19. Полярная звезда ()
Многие созвездия были названы в честь мифических героев (Андромеда, Геркулес, Персей, Кассиопея, Орион) (рис. 20–24).
Рис. 20. Созвездие Андромеды (
)
Рис. 21. Созвездие Геркулеса (
)
Рис. 22. Созвездие Персея (
Рис. 23. Созвездие Кассиопеи (
)
Рис. 24. Созвездие Ориона ()
ИНФОФИЗ — мой мир…
Практическая работа № 1
Тема: Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба
Цель: познакомиться с подвижной картой звёздного неба,
научиться определять условия видимости созвездий
научиться определять координаты звезд по карте
Ход работы:
Теория.
Вид звёздного неба изменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба в зависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокруг Солнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условия видимости созвездий и определении их координат.
Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.
)
Перед началом работы подвижную карту звездного неба,овал накладного круга вырезать по линии, соответствующей географической широте места наблюдения. Линия выреза накладного круга будет изображать линию горизонта. Звёздную карту и накладной круг наклеить на картон. От юга к северу накладного круга натянуть нить, которая покажет направление небесного меридиана.
- звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
- туманности обозначены штриховыми линиями;
- северный полюс мира изображён в центре карты;
- линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
- небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
- точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
- по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
- зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).
Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.
Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные.
Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.
К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.
Полюс мира — точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.
Эклиптика — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).
В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.
Рассмотрим, как изменяется вид звездного неба на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.
Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.
Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.
Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.
Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.
А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.
Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит.
Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.
Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем .
Если , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).
Тогда очевидно, что те светила, склонение которых , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).
Экваториальная система координат — это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.
Экваториальные небесные координаты:
1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.
2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.
Последовательность выполнения практической работы:
Задачи практической работы:
Задача 1. Определите экваториальные координаты Альтаира (α Орла), Сириуса (α Большого Пса) и Веги (α Лиры).
Задача 2. Используя карту звёздного неба, найдите звезду по её координатам: δ = +35о; α = 1ч 6м.
Задача 3. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ. Определить, восходящей или невосходящей является звезда двумя способами: с использованием накладного круга подвижной карты звездного неба и с использованием формул условия видимости звезд.
Практический способ. Располагаем подвижный круг на звездной карте и при его вращении определяем, является звезда восходящей или заходящей.
Теоретичекий способ.
Используем формулы условия видимости звезд:
Если , то звезда является восходящей и заходящей.
Если , то звезда в Северном полушарии является незаходящей
Если , то звезда в Северном полушарии является невосходящей.
Задача 4. Установить подвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.
Задача 5. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера, 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звёздного неба.
Задача 6. Найти на звёздной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом глазом на день и час выполнения лабораторной работы.
Задача 7. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака. Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?
Задача 8. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион — для вашей широты будут незаходящими?
Задача 9. На карте звёздного неба найти пять любых перечисленных созвездий: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближённо небесные координаты (склонение, и прямое восхождение) a-звёзд этих созвездий.
Задача 10. Определить, какие созвездия будут находиться вблизи горизонта на Севере, Юге, Западе и Востоке 5 мая в полночь.
Контрольные вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:
1. Что такое звёздное небо? (Звёздное небо — множество небесных светил, видимых с Земли ночью, на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне.)
2. Что такое созвездия? (Созвездия — участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )
3. Сколько на сегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различны по занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)
4. Перечислить основные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездия и маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей, Волопас, Андромеда. Ко вторым — Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс, Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)
5. Что такое карта неба? ( Это изображение звёздного неба или его части на плоскости. Карту неба астрономы разделили на 2 части: южную и северную (по аналогии с полушариями Земли.)
6. Что такое небесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)
По окончанию практической работы студент должен представить отчет.
Отчёт должен включать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы и ответы на контрольные вопросы.
Список литературы
В темное время суток, вдали от слепящих огней городов, небо открывает захватывающую картину сотен звезд, рассыпанных по созвездиям и Млечному пути. Сосчитать их самому кажется невозможным — числа кажутся фантастическими, от миллионов до миллиардов. Но сразу приходит на ум, что это именно то, чем должны заниматься астрономы. Так сколько звезд на небе в самом деле? Сегодня мы попытаемся определить точное число.
Звезды, видимые глазу
Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)
В итоге из всего необъятного количества звезд человек может увидеть на небе… всего 6000! Но и это приблизительное число. Как мы уже знаем, небесная сфера делится на два полушария, в каждом из которых видно до 3000 звезд. Более того, часть звезд находится у горизонта, где их наблюдать очень сложно — их скрывает плотная атмосфера. А еще надо делать поправку на реальность, где нет идеально ровного горизонта. Его постоянно усложняют деревья, здания, холмы и прочие неровности ландшафта, уменьшая количество одновременно видимых звезд до 2500.
- Интересный факт — все эти препятствия приводят к тому, что крупные обсерватории строятся в горах, на отдалении от поселений. Там атмосфера не столь плотная, а горизонта на самой высокой горе доступно больше. Особенно популярны горы у моря или океана: водная гладь, наверное, единственный в мире ровный горизонт.
Но даже это число доступно при идеальных условиях наблюдения — то есть темной безлунной ночью. Летом небо у краев ярче, чем зимой, а любой городской фонарь создает засветку. Посреди большого города число звезд на небесах падает сразу до 200–300. Следовательно, лучший вид на звезды открывается лишь зимой, на отдалении больше 5 километров от любого населенного пункта или освещенной дороги.
Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.
Звезды в телескоп, или общее количество звезд на небе
Однако человечество уже давно нашло способ обойти ограничения собственного зрения. Множество мощных телескопов на Земле и в космосе ежедневно отодвигают видимые границы пространства, открывая новые звезды и галактики. Даже самый обычный бинокль дает возможность увидеть дополнительные 200 тысяч звезд. А дешевый телескоп открывает в 10 раз больше светил!
Разумеется, мы не можем увидеть все звезды во Вселенной. Центр нашей галактики является непреодолимой преградой, которая закрывает от нас часть Млечного пути, а облака космической пыли поглощают все лучи, кроме инфракрасных. И хотя астрономы с этим борются — так, телескоп Джеймс Уэбб проникнет через те препятствия, которые раньше считались непреодолимыми — Вселенная остается ограниченной. Хотя бы по видимости — максимальное расстояние, на которое мы можем заглянуть, составляет 45,7 миллиарда световых лет.
Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)
Давайте воспользуемся известными числами и подсчитаем количество звезд на небе вместе. У нас есть 100 миллиардов галактик, в каждой из которых содержится 100–400 миллиардов звезд. Умножим 10 11 на 10 11 — получается 10 22 звезд, 10000000000000000000000 звезд на небе. И это только минимальная оценка! Если галактик или звезд окажется больше, число вырастет на порядки.
Из-за всех этих условностей и неточностей астрономы редко берутся давать точную оценку количеству звезд на небе. Их попросту слишком много, и не все можно четко увидеть и отделить от остальных. Особенно в отдаленных галактиках — часто они сами выглядят как одна тусклая звезда.
Вселенная составлена из материи, организованной в самые разнообразные формы: газ, пыль, твердое и холодное вещество (планеты), высокотемпературные газ и плазма (звездные туманности и звезды), а также загадочная темная материя.
Звезда представляет собой массивный газово-плазменный шар, излучающий собственный свет, в отличие от планет, которые светят отраженным светом. Типичная звезда — наше Солнце. Впрочем, звезды посылают нам не только свет (видимое излучение), но тепло (инфракрасное излучение), радиоволны и другие виды электромагнитного излучения.
Звезды можно назвать главными объектами во Вселенной, ведь в них заключено более 9/10 всего наблюдаемого нами вещества. Все звезды очень далеки от нас: расстояние до каждой из них (кроме Солнца) во много раз превышает расстояние от Земли до любой из планет Солнечной системы.
Сколько звезд во Вселенной?
Самая яркая звезда нашего неба — Сириус. Лучше всего наблюдать его в зимнее время, тогда он виден во всей красе и яркости
В 2004 ученые из Австралии попытались определить примерное количество звезд. Для расчетов они выбрали случайный квадрат неба и измерили его яркость. Полученный результат разделили на среднюю яркость одной звезды и узнали количество звезд в этом квадрате. Затем этот результат распространили на всю небесную сферу, и у них получилось, что во Вселенной находится 70 000 000 000 000 000 000 000 звезд! Это намного больше, чем общее количество песчинок на нашей планете.
Рождение и жизнь звезды
Звезды, как и живые существа, рождаются, живут и умирают. Продолжительность их жизни настолько велика (до десятков миллиардов лет), что астрономы не могут проследить жизнь хотя бы одной из них от начала до конца. Зато ученых есть возможность наблюдать за звездами, находящимися на разных стадиях развития.
Звезда светит до тех пор, пока ее внешние слои не начинают остывать. Постепенно истощаются запасы водорода, что приводит к затуханию термоядерных реакций в недрах звезды. Остывающие внешние слои начинают светиться красным, и звезда превращается в красного гиганта. Красный гигант продолжает терять яркость до тех пор, пока не гаснет. В зависимости от размера красные гиганты могут, например, превратиться в красного карлика, или взорваться, превратившись в белого карлика, который впоследствии либо угаснет, либо превратится в нейтронную звезду, или сжаться в черную дыру.
Когда жизнь звезд подходит к концу, термоядерные реакции затухают. В результате под воздействием гравитационных сил, которые сжимают звезду, она эволюционирует в белого карлика
Какие бывают звезды?
Звезды различаются по температуре, возрасту, массе, размерам, плотности, светимости и химическому составу.
Белый карлик — звезда, имеющая большую массу (порядка солнечной) и малый радиус, близкий к радиусу Земли. Зато плотность белого карлика огромна: масса 1 см 3 его вещества равняется 29 т
Чем больше звезды, тем реже они встречаются в пространстве. Особенно редки гиганты. Самыми крупными являются красные гиганты. К примеру, диаметр красной звезды Бетельгейзе из созвездия Ориона более чем в 300 раз превосходит диаметр Солнца. А красный Антарес в созвездии Скорпиона по диаметру в 450 раз больше нашего светила и даже превышает орбиту Марса.
Около половины звезд являются одиночными (как Солнце), остальные образуют двойные (например, Сириус), тройные и более сложные системы. Чем больше звезд в системе, тем реже она встречается. Известны звездные системы из семи членов, но более сложные пока не обнаружены.
Самые яркие
- Самая яркая звезда во Вселенной — голубая звезда UW СМа.
- Самая яркая звезда на видимом небосклоне—Денеб.
- Самая яркая из ближайших звезд — Сириус.
- Самая яркая звезда в Северном полушарии — Арктур.
- Самая яркая звезда на нашем северном небе — Вега.
Межзвездные расстояния
Выражать расстояния между космическими телами в километрах неудобно. Это слишком мелкая единица измерения. Например, между Солнцем и ближайшей к нему звездой Проксима Центавра — 40 700 000 000 000 км.
Мы видим звезды лучистыми не потому, что они на самом деле такие, а из-за строения нашего глаза. Хрусталик имеет неоднородную волокнистую структуру и преломляет свет в виде лучей
Внутри Солнечной системы для измерения расстояний часто используют астрономическую единицу (а. е.). Одна астрономическая единица равна длине большой полуоси орбиты Земли. Это около 150 000 000 км. Расстояние до ближайшей звезды тогда можно записать как 270 000 а. е.
Но астрономическая единица тоже неудобна, поскольку расстояния между звездами обычно гораздо больше, чем между Солнцем и звездой Проксима Центавра. Для таких масштабов используют другие единицы: световой год и парсек. Световой год — это не время, а расстояние, проходимое светом за один земной год. В этом случае 270 000 а. е. записываются как 4,3 светового года.
Путь короче не стал, но звезда кажется как-то поближе. Большинство звезд, хорошо заметных невооруженным глазом, удалено на десятки и сотни световых лет.
Еще меньше это расстояние выглядит в парсеках (пк) — 1,32 пк (1 пк=3,26 светового года).
Что такое звездное скопление?
Звезды обычно объединяют в группы, которые называют скоплениями. Существуют шаровые и рассеянные скопления. Шаровое скопление состоит из большого количества звезд. В рассеянном их меньше, а само скопление имеет неправильную форму.
Если между звездами провести воображаемые линии, при наличии некоторой фантазии можно увидеть различные объекты: разнообразные предметы, людей, животных, например рака, дракона, медведя и т. д. Эти небесные рисунки называются созвездиями. Астрономы различают 88 созвездий. Самые известные из них это Большая Медведица, Малая Медведица и Орион, а также зодиакальные созвездия. Раньше созвездия называли в честь мифических персонажей
Термоядерные реакции
Звезду можно представить как гигантский ядерный очаг. Термоядерная реакция внутри нее превращает водород в гелий в ходе слияния (синтеза) ядер водорода, благодаря чему рождается столь необходимая для звезды энергия. Атомные ядра водорода — протоны — объединяются в ядра атомов гелия с двумя нейтронами. Однако протоны — электрически заряженные элементарные частицы, которые при приближении отталкиваются друг от друга. Так что из двух протонов новое ядро не построишь. Нужен какой-то элемент, причем более крепкий, чем силы электрического отталкивания. Эту роль в атомных ядрах играет другая ядерная частица — нейтрон.
Ядро обычного атома водорода имеет всего один протон. Но у его разновидностей — дейтерия и трития — в ядрах кроме одного протона имеется и нейтрон: у дейтерия один, а у трития два. Оба они также присутствуют в недрах звезд.
Скорость протекания ядерного синтеза пропорциональна массе звезды в четвертой степени. Это значит, что если масса одной звезды больше массы второй в два раза, то на первой ядерное топливо горит в 16 раз (2 в четвертой степени) раз быстрее.
Если говорить о возрасте, то молодыми считаются звезды очень большой массы и очень высокой светимости, то есть те, которые излучают энергии во много раз больше, чем Солнце. Они гораздо моложе нашего светила, потому что столь интенсивно теряют энергию, что в состоянии существовать только сравнительно короткое по астрономическим масштабам время. Недавно возникшие звезды — это, прежде всего, гигантские горячие звезды голубоватого цвета, так называемые голубые сверхгиганты.
Читайте также: