Скорпион (созвездие)
Скорпион — яркое зодиакальное созвездие южного неба, рисунок которого напоминает животное с поднятыми клешнями и изогнутым хвостом. Красный сверхгигант Антарес отмечает его сердце, а Шаула и Лесат — жало. Созвездие лежит на фоне богатой области Млечного Пути и содержит шаровые скопления M4 и M80, рассеянные скопления M6 и M7, туманность Бабочка и первый обнаруженный за пределами Солнечной системы рентгеновский источник Скорпион X-1.
Положение и наблюдение
Скорпион занимает 497 квадратных градусов и находится на 33-м месте среди 88 современных созвездий. Он граничит со Змееносцем, Весами, Волком, Наугольником, Жертвенником, Южной Короной и Стрельцом. Значительная часть созвездия расположена южнее −30°, поэтому из северных широт его хвост поднимается невысоко или остаётся под горизонтом.[1]
В средних широтах России Скорпион лучше всего виден в июне и июле низко над южным горизонтом. Антарес и верхняя часть фигуры доступны значительно севернее, чем хвост. Полностью созвездие наблюдается южнее примерно 44° северной широты; в тропиках и Южном полушарии оно поднимается высоко и становится одним из наиболее заметных рисунков зимнего неба.
Три звезды около β Скорпиона образуют голову, от которой линия спускается к Антаресу. Далее длинная цепочка изгибается к югу, поворачивает на восток и заканчивается близкой парой Шаула — Лесат. В отличие от многих созвездий, этот контур хорошо соответствует традиционному образу.
Через северную часть Скорпиона проходит эклиптика. Солнце находится в его официальных границах примерно с 23 по 29 ноября, после чего переходит в Змееносца. Короткий участок пути объясняет, почему Солнце проводит в Скорпионе меньше времени, чем в остальных зодиакальных созвездиях.
Нижняя часть созвездия лежит на фоне Млечного Пути в направлении внутренней области Галактики. Звёздные поля здесь особенно плотны, а тёмные межзвёздные облака образуют заметные разрывы в светлой полосе. Бинокль раскрывает десятки скоплений и туманностей, неразличимых невооружённым глазом.
Антарес
Антарес — красный сверхгигант спектрального класса M1.5 и одна из ярчайших звёзд ночного неба. Его видимая величина меняется около 0,9m, а расстояние составляет примерно 550 световых лет. Название происходит от греческого выражения «соперник Ареса»: красно-оранжевый цвет звезды напоминал цвет планеты Марс.[2]
Антарес во много сотен раз превосходит Солнце по диаметру. Если поместить его в центр Солнечной системы, внешние слои вышли бы далеко за орбиту Марса. При этом средняя плотность оболочки чрезвычайно мала: огромный объём заполнен разреженным газом.
Звезда уже исчерпала водород в ядре и находится на позднем этапе эволюции. Она теряет вещество через мощный звёздный ветер, создавая вокруг себя протяжённую газопылевую оболочку. Движения газа в атмосфере образуют крупные неоднородности, из-за которых блеск и спектр немного меняются.
Антарес имеет горячий голубой спутник спектрального класса B. Рядом с ярким красным сверхгигантом его трудно различить в небольшой телескоп, но контраст цветов делает систему выразительной при хороших атмосферных условиях. Обе звезды обращаются вокруг общего центра масс на большом расстоянии друг от друга.
В будущем Антарес завершит эволюцию взрывом сверхновой и оставит нейтронную звезду либо чёрную дыру. Точный момент предсказать невозможно: по астрономическим масштабам это может произойти сравнительно скоро, но ожидание способно продолжаться сотни тысяч лет.
Хвост и жало Скорпиона
Шаула, или λ Скорпиона, — вторая по яркости звезда созвездия с величиной около 1,6m. Она представляет собой кратную систему горячих массивных звёзд примерно в 570 световых годах. Основные компоненты относятся к спектральному классу B и излучают значительную часть энергии в ультрафиолетовом диапазоне.[4]
Название Шаула происходит от арабского слова «жало». Рядом находится Лесат, или υ Скорпиона. На небе они разделены менее чем на один градус и образуют хорошо заметную пару, но физически не связаны: звёзды находятся на разных расстояниях.
Саргас, θ Скорпиона, отмечает изгиб хвоста. Это жёлто-белый яркий гигант примерно второй величины. Эпсилон, каппа и йота Скорпиона продолжают цепочку к жалу и состоят из массивных звёзд, многие из которых возникли в одной обширной области звездообразования.
Джубба, или δ Скорпиона, расположена в голове фигуры. Это горячая двойная звезда с газовым диском вокруг главного компонента. Её блеск заметно меняется, когда в диске перестраивается распределение вещества. Благодаря усилению в начале XXI века Джубба стала значительно заметнее, чем на старых картах.
Шаровые скопления M4 и M80
M4 находится примерно в 5500 световых годах и считается ближайшим к Земле крупным шаровым скоплением. Оно расположено всего в 1,3° западнее Антареса и при исключительно тёмном небе заметно как слабое туманное пятно. В бинокль M4 выглядит круглым облачком, а телескоп разделяет его края на отдельные звёзды.[5]
Скопление содержит более ста тысяч старых звёзд. Через его центр проходит характерная цепочка более ярких светил. Значительную часть населения составляют красные гиганты и белые карлики — плотные остатки звёзд, завершивших обычную эволюцию.
В M4 находится система PSR B1620−26: миллисекундный пульсар и белый карлик, вокруг которых обращается газовая планета. Её возраст оценивается примерно в 13 миллиардов лет. Планета, вероятно, сформировалась у другой звезды и попала на современную орбиту после гравитационных взаимодействий в плотном скоплении.[5]
M80 лежит значительно дальше — примерно в 33 тысячах световых лет. Оно меньше выглядит на небе, но отличается высокой концентрацией звёзд в центре. В 1860 году в нём наблюдалась новая T Скорпиона, временно ставшая заметно ярче обычных звёзд скопления.
Рассеянные скопления M6 и M7
M6, известное как скопление Бабочка, находится примерно в 1600 световых годах. Несколько десятков его ярчайших звёзд образуют фигуру с двумя симметричными «крыльями». Большинство имеет голубовато-белый цвет, а оранжевый гигант BM Скорпиона выделяется цветовым контрастом.
M7, или скопление Птолемея, расположено примерно в 980 световых годах и содержит около 80 заметных звёзд. Его общая величина близка к 3,3m, поэтому широкое рассеянное скопление хорошо видно невооружённым глазом рядом с жалом Скорпиона.[6]
Клавдий Птолемей описал M7 около 130 года как туманное образование в хвосте Скорпиона. Телескоп показал, что объект состоит из отдельных звёзд. Возраст скопления составляет около 220 миллионов лет: его наиболее массивные звёзды уже покинули главную последовательность, но маломассивные продолжают обычное горение водорода.
Рассеянные скопления постепенно разрушаются под действием гравитации Галактики и встреч с межзвёздными облаками. Поэтому M6 и M7 значительно моложе M4 и M80, звёзды которых удерживаются гораздо более сильным взаимным притяжением.
Туманность Бабочка
.jpg)
NGC 6302, или туманность Бабочка, — планетарная туманность примерно в 3800 световых годах. Два широких газовых лепестка расходятся от центральной области более чем на два световых года. Такая форма возникла после сброса внешних оболочек умирающей звезды.[7]
Плотный пылевой пояс окружает центральную звезду и направляет истечение вещества преимущественно вдоль полюсов. Газ в лепестках движется со скоростью в сотни километров в секунду. Различные химические элементы излучают на разных длинах волн, создавая сложную структуру из областей кислорода, азота, серы и водорода.
Центральная звезда скрыта пылью и нагрета более чем до 200 тысяч градусов. Её ультрафиолетовое излучение ионизует выброшенный газ и заставляет его светиться. Со временем оболочка рассеется, а в центре останется компактный белый карлик.
Название «планетарная туманность» историческое и не связано с планетами. В ранние телескопы такие объекты выглядели как небольшие диски, напоминавшие планеты. NGC 6302 показывает финальную стадию звезды промежуточной массы, тогда как Антарес завершит жизнь значительно более мощным взрывом.
Скорпион X-1
Скорпион X-1 — двойная система с нейтронной звездой, которая перетягивает газ с маломассивного компаньона. Вещество образует аккреционный диск, разогревается до миллионов градусов и испускает рентгеновское излучение. После Солнца это самый яркий постоянный рентгеновский источник земного неба.[8]
Источник обнаружили 19 июня 1962 года приборы на геофизической ракете Aerobee. Эксперимент предназначался для поиска рентгеновского излучения Луны, но зарегистрировал гораздо более сильный сигнал из направления Скорпиона. Это стало первым надёжным открытием дискретного рентгеновского источника за пределами Солнечной системы.[9]
Рентгеновский блеск меняется за минуты и секунды вместе со скоростью поступления газа. Скорпион X-1 стал первым представителем большого класса рентгеновских двойных систем и сыграл ключевую роль в возникновении наблюдательной рентгеновской астрономии.
История и мифология
Скорпион относится к древнейшим узнаваемым созвездиям. В месопотамской традиции его связывали со скорпионом уже за много веков до формирования греческой астрономии. Первоначально клешни занимали область современных Весов; названия некоторых звёзд Весов до сих пор переводятся как «северная» и «южная клешня».
В греческом мифе скорпион был послан убить охотника Ориона после его угрозы истребить всех животных. Оба героя помещены на противоположных сторонах неба: когда Скорпион восходит, Орион заходит. Другие варианты связывают появление скорпиона с богиней Артемидой или Геей.
Клавдий Птолемей включил Скорпиона в каталог 48 созвездий «Альмагеста». Его звёздный рисунок сохранился почти без изменений, хотя клешни со временем стали самостоятельным созвездием Весов.
Международный астрономический союз закрепил латинское название Scorpius, сокращение Sco и родительный падеж Scorpii. Современные границы были опубликованы в 1930 году.[3]
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Constellation Scorpius // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 Antares // SIMBAD.
- ↑ 3,0 3,1 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ Lambda Scorpii // SIMBAD.
- ↑ 5,0 5,1 Messier 4 // NASA Science.
- ↑ Messier 7 // NASA Science.
- ↑ Planetary Nebula NGC 6302 // NASA Science.
- ↑ What Objects are the Brightest in the X-ray Sky? // NASA HEASARC.
- ↑ A Brief History of High-Energy Astronomy: 1960–1964 // NASA HEASARC.