Малая Медведица
Малая Медведица — северное созвездие, внутри которого находится северный небесный полюс. Его семь главных звёзд образуют Малый Ковш, а Полярная звезда отмечает конец его рукоятки и хвост медведицы. Близость Полярной к оси вращения неба сделала её главным ориентиром для определения севера и географической широты. Кохаб и Феркад служили полярными указателями в более ранние эпохи, а среди далёких объектов созвездия находится карликовая галактика Малой Медведицы — спутник Млечного Пути с большим содержанием тёмной материи.
Положение и наблюдение
Малая Медведица занимает 256 квадратных градусов и находится на 56-м месте среди 88 созвездий по площади. Она окружает северный небесный полюс и граничит только с Драконом, Цефеем и Жирафом. Из-за полярного положения её официальные границы охватывают все значения прямого восхождения.[1]
Созвездие полностью видно из Северного полушария, а его южная часть появляется над горизонтом до широты примерно 25° ю. ш. На широтах большей части России Малая Медведица никогда не заходит за горизонт. В течение суток и года она поворачивается вокруг северного небесного полюса, сохраняя высоту Полярной почти неизменной.
Малый Ковш состоит из Полярной, Йильдуна, ε, ζ, η Малой Медведицы, Феркада и Кохаба. Четыре звезды образуют чашу, а три — изогнутую рукоятку. Полярная, Кохаб и Феркад заметны даже при умеренной городской засветке; остальные звёзды требуют более тёмного неба.
Найти Полярную помогает Большая Медведица. Линию от Мерака через Дубхе — внешние звёзды чаши Большого Ковша — продолжают примерно на пять расстояний между ними. Она приводит к Полярной, после чего становится видна более слабая дуга Малого Ковша.[3]
Полярная звезда
.jpg)
Полярная звезда, или α Малой Медведицы, имеет среднюю видимую величину около 1,98m и находится примерно в 430–450 световых годах. Главный компонент представляет собой жёлто-белый сверхгигант спектрального класса F с массой примерно в пять — шесть раз больше солнечной.[4]
Полярная — классическая цефеида. Её внешние слои пульсируют с периодом около четырёх суток, слегка меняя радиус, температуру и блеск. Амплитуда невелика и не заметна при обычном наблюдении, но точно измеряется фотометрическими приборами. Цефеиды связывают период пульсации с истинной светимостью, поэтому используются для определения расстояний до звёздных скоплений и галактик.
Полярная входит в тройную систему. Сверхгигант Полярная Aa и близкая звезда Полярная Ab обращаются друг вокруг друга примерно за три десятилетия. Их угловое разделение настолько мало, что близкий спутник впервые удалось непосредственно различить только с помощью космического телескопа Hubble. Полярная B находится значительно дальше от главной пары и видна в небольшой телескоп.[5]
Главный компонент расширился после исчерпания водорода в ядре. Его радиус в десятки раз больше солнечного, а светимость превышает солнечную в несколько тысяч раз. Пульсации возникают в слое частично ионизованного гелия: при сжатии он задерживает энергию, нагревается и толкает оболочку наружу, после чего газ охлаждается и снова сжимается.
Северный небесный полюс
Полярная находится примерно в 0,7° от северного небесного полюса. Из-за этого она описывает на небе очень маленький круг, тогда как остальные звёзды за сутки совершают вокруг полюса значительно более широкие дуги. Полярная указывает направление на географический север, а не на северный магнитный полюс Земли.
Высота Полярной над ровным горизонтом приблизительно равна географической широте наблюдателя. На широте Москвы она поднимается примерно на 56°, на экваторе находится у горизонта, а на Северном полюсе — почти в зените. До появления спутниковой навигации этот принцип использовали моряки и путешественники для определения широты.
Полярная не совпадает с полюсом точно. Для навигационных измерений учитывают её положение на маленькой суточной окружности и время наблюдения. Обычного визуального ориентирования точности звезды достаточно, но геодезические работы требуют более точных методов.
Ось Земли медленно меняет направление из-за прецессии с периодом около 26 тысяч лет. Около пяти тысяч лет назад ближе к северному полюсу находился Тубан в Драконе. В будущем роль полярной звезды перейдёт к другим объектам; примерно через 12 тысяч лет полюс приблизится к Веге.[3]
Кохаб и Феркад
Кохаб, или β Малой Медведицы, — оранжевый гигант видимой величины около 2,08m на расстоянии примерно 130 световых лет. Его спектральный класс K4 III соответствует температуре поверхности около 4000 кельвинов. Звезда уже покинула главную последовательность и расширилась после исчерпания водорода в центральной области.[6]
Феркад, или γ Малой Медведицы, — белая звезда видимой величины около 3m, удалённая примерно на 480 световых лет. Она значительно горячее и массивнее Солнца и находится на стадии яркого гиганта. Её блеск слегка меняется из-за пульсаций.[7]
Кохаб и Феркад образуют внешний край чаши Малого Ковша и известны как Стражи полюса. Примерно с 1500 года до н. э. до начала нашей эры северный небесный полюс проходил ближе к линии между ними, чем к любой яркой звезде. Пара помогала определять север в эпоху, когда Полярная ещё не занимала современного положения.
Вокруг Кохаба обращается массивная планета. Её орбита длится около полутора лет, а масса в несколько раз превосходит массу Юпитера. Система показывает, что планеты могут сохраняться после превращения родительской звезды в гиганта, если их орбиты лежат достаточно далеко от расширившейся оболочки.
Малый Ковш
Малый Ковш — астеризм внутри Малой Медведицы, а не отдельное созвездие. Его форма напоминает Большой Ковш, но рукоятка изгибается в противоположную сторону. Полярная находится на её конце, тогда как Кохаб и Феркад образуют дальнюю стенку чаши.
Семь звёзд Малого Ковша не являются единым скоплением. Полярная удалена более чем на 400 световых лет, Кохаб — примерно на 130, а другие участники находятся на собственных расстояниях и движутся независимо. Знакомый рисунок возникает только в проекции на небесную сферу.
Звёзды астеризма удобны для приблизительной оценки прозрачности неба. Три ярчайшие видны в городе, а η Малой Медведицы имеет величину около 5m. Если различимы все семь, небо достаточно тёмное для наблюдения многих скоплений и туманностей. Метод остаётся ориентировочным, поскольку результат зависит от зрения, высоты объектов и состояния атмосферы.
Карликовая галактика Малой Медведицы
Карликовая галактика Малой Медведицы находится примерно в 225 тысячах световых лет и обращается вокруг Млечного Пути. Она относится к карликовым сфероидальным галактикам: почти не содержит газа, не имеет спиральных рукавов и состоит преимущественно из старых тусклых звёзд.[8]
Альберт Уилсон обнаружил галактику в 1950-х годах на фотографических пластинках Паломарского обзора. Несмотря на суммарный блеск около 11-й величины, объект трудно увидеть в любительский телескоп: свет распределён по большой области, и поверхностная яркость остаётся очень низкой.
Большинство звёзд возникло более десяти миллиардов лет назад. После раннего периода звездообразования галактика потеряла газ, а новые поколения почти перестали появляться. Старое население содержит мало тяжёлых элементов и сохраняет химические признаки ранних этапов развития небольших галактик.
Скорости звёзд внутри системы слишком велики для гравитации видимого вещества. Для удержания галактики требуется масса, во много раз превышающая суммарную массу её звёзд. Основную часть этой невидимой массы связывают с тёмной материей. Благодаря близости и малому количеству обычного вещества карликовая галактика Малой Медведицы служит одним из ключевых объектов для проверки распределения тёмной материи.[9]
Приливное поле Млечного Пути воздействует на внешние области спутника. За пределами основной части обнаружены редкие звёзды с общим движением и химическим составом, которые могут образовывать протяжённое гало или след начавшегося приливного разрушения.
Галактика NGC 6217
NGC 6217 — спиральная галактика с перемычкой примерно в 60–70 миллионах световых лет. Она обращена к Земле под небольшим наклоном, поэтому хорошо видны центральная перемычка и спиральные рукава. Диаметр яркой части составляет около 30 тысяч световых лет.[10]
Голубые скопления в рукавах состоят из молодых массивных звёзд, красноватые области отмечают ионизованный водород, а тёмные полосы образованы межзвёздной пылью. Газ движется вдоль перемычки к центру и поддерживает усиленное звездообразование.
В ядре находится активный источник, связанный со сверхмассивной чёрной дырой. Падающее вещество образует горячий аккреционный диск и испускает рентгеновское излучение. Галактика видна как слабый объект примерно 11-й величины в телескоп с апертурой от 10–15 сантиметров при тёмном небе.
Метеорный поток Урсиды
Урсиды действуют во второй половине декабря и обычно достигают максимума около 22 декабря. Радиант находится рядом с Кохабом, поэтому метеоры кажутся расходящимися из области Малой Медведицы. Поток лучше наблюдается в Северном полушарии, где радиант остаётся над горизонтом всю ночь.
Источником частиц служит периодическая комета 8P/Туттля. Она оставляет вдоль орбиты пылевые следы, а Земля ежегодно пересекает один из них. Обычная активность невелика, но отдельные возвращения кометы или встречи с плотными участками потока вызывают кратковременное увеличение числа метеоров.
История и мифология
Звёзды Малой Медведицы использовались для навигации в восточном Средиземноморье задолго до появления современных границ созвездия. Финикийские мореходы ориентировались по северной группе, которая оставалась ближе к полюсу, чем яркие звёзды Большой Медведицы. Греки называли фигуру также Киносурой — «собачьим хвостом» или именем одной из нимф.
В одном греческом мифе Малая Медведица изображает Аркада, сына нимфы Каллисто. После превращения Каллисто в медведицу Зевс поместил её на небо как Большую Медведицу, а Аркада — как Малую. В другом варианте созвездия представляют нимф Каллисто и Киносуру, укрывших и воспитавших младенца Зевса.
Клавдий Птолемей включил Малую Медведицу в число 48 созвездий своего каталога. Её длинный хвост не соответствует строению настоящего медведя, но хорошо продолжает дугу звёзд к Полярной.
Международный астрономический союз утвердил латинское название Ursa Minor и сокращение UMi в 1922 году. Официальные границы были опубликованы в 1930 году.[2] Северный небесный полюс находится внутри этой области, поэтому созвездие сохраняет особое значение для координатной системы и навигации.
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Constellation Ursa Minor // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ 3,0 3,1 What Is the North Star and How Do You Find It? // NASA Science.
- ↑ Polaris // SIMBAD.
- ↑ Hubble Images Polaris’s Companion // NASA Science.
- ↑ Kochab // SIMBAD.
- ↑ Pherkad // SIMBAD.
- ↑ Ursa Minor Dwarf Galaxy // SIMBAD.
- ↑ The distribution of dark matter in Draco and Ursa Minor // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
- ↑ Barred Spiral Galaxy NGC 6217 // NASA Science.