Кит
Кит — крупное экваториальное созвездие, занимающее четвёртое место среди 88 созвездий по площади. Его звёзды образуют вытянутую фигуру к югу от Рыб и Овна, но большая часть территории не содержит ярких ориентиров. В Ките находятся красные гиганты Дифда и Менкар, близкая солнцеподобная звезда τ Кита и Мира — пульсирующая звезда, давшая название целому классу переменных. Среди глубококосмических объектов выделяются планетарная туманность NGC 246 и спиральная галактика M77 с активным ядром.
Положение и наблюдение
Кит занимает 1231 квадратный градус — около трёх процентов всей небесной сферы. Больше него только Гидра, Дева и Большая Медведица. Созвездие граничит с Водолеем, Рыбами, Овном, Тельцом, Эриданом, Печью и Скульптором. Небесный экватор проходит через его северную часть, поэтому Кит доступен наблюдателям обоих полушарий.[1]
Созвездие полностью видно между 65° с. ш. и 79° ю. ш., а отдельные его части доступны почти до обоих географических полюсов. В средней полосе России оно поднимается над южным горизонтом и лучше всего наблюдается осенью. Оптимальные вечерние условия приходятся на сентябрь — январь; около полуночи центр созвездия проходит меридиан во второй половине октября.
Фигура Кита состоит из двух заметных частей. Пятиугольник из Менкара, γ, δ, λ и μ Кита обозначает голову в восточной части. Длинная цепочка звёзд тянется на запад к Дифде, отмечающей хвост. Между ними находится Мира, но большую часть своего цикла она слишком слаба для наблюдения невооружённым глазом.
Дифду можно найти к востоку от Фомальгаута, а Менкар — к югу от Овна и Плеяд. Большая площадь и отсутствие компактного рисунка затрудняют распознавание созвездия целиком. Бинокль облегчает переход между звёздами и открывает многочисленные галактики, расположенные вдали от полосы Млечного Пути.
Дифда
Дифда, или β Кита, — ярчайшая звезда созвездия с видимой величиной около 2,02m. Она находится примерно в 96 световых годах и относится к оранжевым гигантам спектрального класса K0 III.[3]
Звезда имеет массу примерно в три раза больше солнечной, а её радиус превосходит солнечный приблизительно в 17 раз. Температура поверхности близка к 4800 кельвинов. Дифда уже исчерпала водород в центральной области, расширилась и перешла к синтезу более тяжёлых элементов в ядре и окружающих его слоях.
Название происходит от арабского выражения, означающего «вторая лягушка». Первой лягушкой называли Фомальгаут в Южной Рыбе. Другое традиционное имя — Денеб-Кайтос, «хвост Кита», — описывает положение звезды в рисунке созвездия.
Дифда испускает заметное рентгеновское излучение. Его создаёт горячая корона, удерживаемая магнитным полем звезды. Для гиганта такого типа активность необычно велика и показывает, что магнитные процессы продолжаются после ухода звезды с главной последовательности.
Менкар и другие звёзды
Менкар, или α Кита, — красный гигант видимой величины около 2,5m, расположенный примерно в 250 световых годах. Его спектральный класс M1.5 III соответствует температуре поверхности около 3800 кельвинов. Радиус звезды в несколько десятков раз больше солнечного.[4]
Менкар отмечает нос или пасть мифологического чудовища. Звезда находится на поздней стадии эволюции и постепенно теряет вещество через звёздный ветер. Сброшенный газ обогащает межзвёздную среду углеродом, кислородом и другими элементами, возникшими в недрах прежних поколений звёзд.
Мёнкар и Дифда не образуют физической пары. Их сходный цвет связан с близкими стадиями эволюции, а не с общим происхождением. Они находятся на разных расстояниях и движутся по Галактике независимо.
γ Кита, или Каффальджидма, — кратная система примерно в 80 световых годах. Главный компонент представляет собой звезду класса A, а более слабый спутник напоминает Солнце. В небольшой телескоп система разделяется на две точки с заметным различием цвета.
Мира
Мира, или ο Кита, — красный гигант, блеск которого меняется примерно за 332 суток. В максимуме звезда иногда достигает второй величины и хорошо видна невооружённым глазом, а в минимуме ослабевает до девятой или десятой величины и требует телескопа. Разница светового потока между крайними состояниями может превышать тысячу раз.[5]
Звезда пульсирует: её внешние слои регулярно расширяются и сжимаются. При расширении поверхность охлаждается, в атмосфере образуются молекулы, сильнее поглощающие видимый свет, и блеск резко падает. Во время сжатия температура повышается, а звезда снова становится ярче. Циклы отличаются по амплитуде и продолжительности, поэтому максимумы не повторяются совершенно одинаково.
Давид Фабрициус заметил Миру в 1596 году во время наблюдений Меркурия. Он принял её за новую звезду, поскольку через несколько месяцев она исчезла. Ян Гевелий позднее назвал объект Mira — «удивительная». Регулярность изменений установили в XVII веке, и Мира стала первой подробно изученной долгопериодической переменной звездой.
Мира находится примерно в 300–350 световых годах и входит в двойную систему. Главный компонент, Мира A, теряет внешние слои, а Мира B — горячий белый карлик или звезда, близкая к этой стадии, — захватывает часть вещества. Период обращения компонентов составляет несколько столетий.
Звезда движется через межзвёздную среду со скоростью около 130 километров в секунду. Сброшенное вещество образует головную ударную волну и хвост длиной примерно 13 световых лет. Холодный водород в хвосте становится видимым в ультрафиолетовом диапазоне после смешивания с горячим газом. Космический телескоп GALEX обнаружил эту структуру в 2007 году, хотя саму Миру наблюдали более четырёх веков.[5]
Мира приближается к завершению стадии асимптотической ветви гигантов. После сброса оболочки от неё останется белый карлик, а окружающий газ на короткое по астрономическим меркам время образует планетарную туманность.
τ Кита
τ Кита — одна из ближайших к Солнцу одиночных звёзд: расстояние до неё составляет 11,9 светового года. Она относится к классу G8 V, имеет около 78 процентов солнечной массы и светит примерно вдвое слабее Солнца. Видимая величина 3,5m делает её доступной невооружённому глазу.[6]
По температуре и строению τ Кита напоминает Солнце, но содержит меньше тяжёлых элементов. Её вращение и магнитная активность слабее солнечных. Возраст звезды оценивается в несколько миллиардов лет, поэтому она представляет интерес как близкий пример спокойной звезды солнечного типа.
Вокруг τ Кита обнаружен холодный пылевой диск. Изменения лучевой скорости звезды могут указывать на несколько планет с массами, сравнимыми с земной и нептуновой, однако слабость сигналов и собственная активность звезды затрудняют точное определение их числа и орбит. Ни одна из предполагаемых планет пока не наблюдалась при прохождении перед диском звезды.
τ Кита неоднократно становилась целью поисков искусственных радиосигналов. Близость и сходство с Солнцем делают её удобным объектом наблюдений, но сами эти свойства не свидетельствуют о существовании жизни или технологической цивилизации.
UV Кита
UV Кита входит в двойную систему Лейтен 726-8 на расстоянии около 8,7 светового года. Оба компонента — тусклые красные карлики, вращающиеся друг вокруг друга примерно за 26 лет. Их нельзя увидеть без телескопа.[7]
Магнитное поле UV Кита вызывает мощные вспышки, способные за несколько минут увеличить её видимый блеск во много раз. Подобные переменные получили название звёзд типа UV Кита. Вспышки сопровождаются ультрафиолетовым, рентгеновским и радиоизлучением и по физическому механизму напоминают солнечные, но занимают гораздо большую долю общей энергии маленькой звезды.
Красные карлики расходуют топливо медленно и могут существовать триллионы лет. При этом частые вспышки создают жёсткую среду для близких планет: высокоэнергетическое излучение нагревает верхние слои атмосфер и способствует их утечке.
Планетарная туманность NGC 246
NGC 246, или туманность Череп, находится примерно в 1600 световых годах. Её разреженная газовая оболочка занимает область около четырёх угловых минут, а суммарная видимая величина близка к 11m. Для наблюдения требуется телескоп и тёмное небо.[8]
Туманность возникла из внешних слоёв звезды, близкой по начальной массе к Солнцу. В центре находится чрезвычайно горячий остаток, который ионизует расширяющийся газ. Неравномерная плотность оболочки создаёт тёмные провалы и яркие дуги, благодаря которым объект получил неофициальное название туманность Череп.
Центральная звезда входит в кратную систему. Её температура превышает сто тысяч кельвинов, а спектр почти не содержит водорода. Через несколько десятков тысяч лет газ рассеется в межзвёздной среде, и в центре останется остывающий белый карлик.
Галактика M77
M77, или NGC 1068, — спиральная галактика примерно в 45 миллионах световых лет. Её видимая величина составляет около 9,6m, поэтому яркое центральное ядро доступно небольшим телескопам. Пьер Мешен обнаружил объект в 1780 году, а Шарль Мессье включил его в свой каталог.[9]
Диаметр галактики близок к ста тысячам световых лет. В спиральных рукавах расположены молодые голубые звёзды, розоватые области ионизованного водорода и тёмные полосы пыли. Внешний диск значительно слабее яркой центральной части и становится заметен на фотографиях с длительной экспозицией.
M77 относится к сейфертовским галактикам. В её центре находится сверхмассивная чёрная дыра, поглощающая газ из окружающего диска. Нагретое вещество излучает особенно сильно в инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Плотное пылевое кольцо скрывает центральную область от прямого наблюдения в видимом свете.
Из ядра выходят потоки ионизованного газа и радиоструи. Их взаимодействие с межзвёздной средой сжимает одни облака и рассеивает другие, поэтому активность чёрной дыры влияет на рождение звёзд в центральной части галактики. M77 стала одним из ближайших и наиболее подробно исследованных примеров активного галактического ядра.
NGC 247 — ещё одна крупная спиральная галактика в Ките. Она находится примерно в 11 миллионах световых лет и входит в группу Скульптора. Галактика видна почти с ребра; в её диске заметна большая область с пониженной плотностью звёзд, создающая асимметричный облик.
История и мифология
Кит входит в число 48 созвездий, описанных Клавдием Птолемеем во II веке. В античной традиции греческое слово ketos обозначало не кита в современном зоологическом смысле, а огромное морское чудовище. На старинных картах фигуру изображали с зубастой головой, лапами или ластами и длинным рыбьим хвостом.
Созвездие связано с мифом об Андромеде. Царица Кассиопея разгневала морских божеств хвастовством, и Посейдон послал чудовище опустошать страну царя Цефея. Андромеду приковали к скале как жертву, но Персей убил чудовище и освободил её. Все главные персонажи мифа представлены соседними созвездиями северного неба.
Позднее латинское Cetus стали переводить как «кит», и этот образ закрепился во многих европейских языках. Однако расположение звёзд и древний сюжет относятся именно к мифическому морскому существу, а не к реальному усатому или зубатому киту.
Международный астрономический союз утвердил название Cetus и сокращение Cet в 1922 году. Официальные границы были опубликованы в 1930 году.[2] Они превратили историческую фигуру в строго определённую область небесной сферы, включающую звёзды Миру и τ Кита, галактику M77 и множество более слабых объектов.
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Constellation Cetus // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ Beta Ceti // SIMBAD.
- ↑ Alpha Ceti // SIMBAD.
- ↑ 5,0 5,1 Mira Soars Through the Sky // NASA Science.
- ↑ Tau Ceti // SIMBAD.
- ↑ UV Ceti // SIMBAD.
- ↑ NGC 246 // SIMBAD.
- ↑ Messier 77 // NASA Science.