Скульптор (созвездие)
Скульптор — крупное, но тусклое созвездие южного неба между Южной Рыбой, Китом и Фениксом. Его звёздный рисунок трудно различить при городской засветке, зато направление созвездия открывает вид на многочисленные близкие и далёкие галактики. Здесь находятся спиральная галактика NGC 253, галактика NGC 300, спутник Млечного Пути — карликовая галактика Скульптора — и кольцевая галактика Колесо Телеги.
Положение и наблюдение
Скульптор занимает 475 квадратных градусов и находится на 36-м месте среди 88 современных созвездий. Он граничит с Водолеем, Китом, Печью, Фениксом, Журавлём и Южной Рыбой. Область пересекает нулевой небесный меридиан, поэтому прямое восхождение начинается после 23 часов и продолжается после 0 часов.[1]
Центр созвездия кульминирует около полуночи в начале октября. Лучше всего Скульптор виден с августа по ноябрь. В средних широтах России он поднимается низко над южным горизонтом, а севернее примерно 65° северной широты не восходит. В Южном полушарии созвездие осенью поднимается высоко и удобно для продолжительных наблюдений.
Ярчайшая α Скульптора имеет величину лишь около 4,3m. Для поиска используют Фомальгаут в Южной Рыбе и Денеб Кайтос в Ките: Скульптор занимает большую область к востоку от Фомальгаута и к югу от Денеб Кайтоса. Его основные звёзды не образуют легко запоминаемой фигуры.
Созвездие расположено далеко от полосы Млечного Пути. В нём находится южный полюс Галактики — направление, перпендикулярное её диску. Межзвёздного газа и пыли на луче зрения сравнительно мало, поэтому далёкие галактики не скрываются за плотными звёздными полями нашей Галактики.
Именно внегалактические объекты определяют наблюдательный характер Скульптора. NGC 253 доступна в бинокль под тёмным небом, NGC 55 и NGC 300 видны в небольшой телескоп, а для карликовой галактики Скульптора требуется широкое поле и исключительно прозрачная атмосфера.
α Скульптора и яркие звёзды
α Скульптора — горячая голубовато-белая звезда примерно в 670 световых годах. Она относится к спектральному классу B7 III и уже расширилась до стадии гиганта. Её светимость в сотни раз превышает солнечную, но большое расстояние снижает видимый блеск до четвёртой величины.[2]
В атмосфере звезды химические элементы распределены неравномерно. Сильное магнитное поле и медленное перемешивание вещества создают участки с повышенным содержанием одних элементов и недостатком других. При вращении эти области поочерёдно оказываются обращены к Земле, вызывая небольшие изменения спектра и яркости.
β Скульптора почти не уступает α по видимому блеску. Это более близкая белая звезда спектрального класса B, находящаяся примерно в 180 световых годах. Разница между двумя главными звёздами созвездия невелика, поэтому обозначение α не указывает на резкое превосходство.[4]
γ Скульптора — оранжевый гигант, а δ Скульптора — белая звезда главной последовательности. Они находятся на разных расстояниях и не образуют физической группы. Видимая фигура созвездия возникает только из-за проекции независимых звёзд на небесную сферу.
R Скульптора
R Скульптора — холодная углеродная звезда на позднем этапе эволюции. В её атмосфере углерода больше, чем кислорода, поэтому образуются молекулы, сильно поглощающие голубую часть спектра. В результате звезда выглядит насыщенно-красной и особенно ярко излучает в инфракрасном диапазоне.
Блеск R Скульптора меняется с периодом около года, когда внешние слои звезды пульсируют. Расширение охлаждает атмосферу, сжатие вновь повышает температуру. Вместе с пульсациями звезда теряет вещество через медленный плотный ветер, обогащая межзвёздную среду углеродом и пылью.
Вокруг звезды находится почти сферическая оболочка газа, выброшенная во время краткого усиления ядерного горения несколько тысяч лет назад. Внутри неё обнаружена спиральная структура. Витки возникают при движении невидимого компаньона через истекающий газ — подобно следу, который вращающийся разбрызгиватель оставляет на поверхности.[5]
Наблюдения R Скульптора показывают, как стареющие звёзды возвращают вещество в Галактику. Углерод, образовавшийся в недрах, входит в состав новых газовых облаков, а затем — следующих поколений звёзд и планетных систем.
Галактика NGC 253
NGC 253, также известная как галактика Скульптор и Серебряная Монета, находится примерно в 10–13 миллионах световых лет. Диск наклонён к лучу зрения почти ребром и выглядит как длинное светящееся веретено с многочисленными тёмными пылевыми полосами. При видимой величине около 7,6m это одна из ярчайших галактик за пределами Местной группы.[6]
В центральной области NGC 253 звёзды образуются значительно быстрее, чем в Млечном Пути. Плотные облака газа сжимаются и создают массивные скопления, ультрафиолетовое излучение которых нагревает окружающую пыль. Взрывы сверхновых и звёздные ветры выталкивают горячий газ из диска в галактическое гало.
Галактику открыла Каролина Гершель в 1783 году во время поиска комет. В бинокль она выглядит вытянутым пятном, а телескоп показывает яркое ядро и неоднородный диск. Низкое положение над горизонтом для северных наблюдателей заметно ухудшает контраст.
NGC 253 — крупнейший участник группы Скульптора, одной из ближайших групп галактик за пределами Местной группы. Название группы связано с направлением на небе: её члены занимают обширную область и не все находятся на одинаковом расстоянии.
Галактику NGC 253 не следует путать с карликовой галактикой Скульптора. Первая — крупная спиральная система в миллионах световых лет, вторая — небольшой спутник Млечного Пути, расположенный в десятки раз ближе.
NGC 300 и NGC 55
NGC 300 — спиральная галактика примерно в 6,5 миллиона световых лет. Её диск обращён к Земле почти плашмя, поэтому хорошо видны разреженные спиральные рукава, голубые скопления молодых звёзд и красноватые области ионизованного водорода.[7]
По размерам NGC 300 уступает Млечному Пути, но её структура напоминает обычную спиральную галактику без крупной центральной перемычки. Близость позволяет различать отдельные яркие звёзды и использовать переменные цефеиды для точного определения расстояния.
NGC 55 видна почти с ребра и имеет неправильную вытянутую форму. Она находится примерно в 6,5 миллиона световых лет и часто рассматривается вместе с NGC 300 как часть ближайшей области группы Скульптора. В её диске присутствуют многочисленные области звездообразования и крупные газовые оболочки.
Обе галактики доступны любительским телескопам Южного полушария. Их низкая поверхностная яркость требует тёмного неба: свет распределён по большой площади, поэтому суммарная звёздная величина не полностью отражает сложность наблюдения.
Карликовая галактика Скульптора
Карликовая галактика Скульптора находится примерно в 290 тысячах световых лет и обращается вокруг Млечного Пути. Это карликовая сфероидальная система без выраженного диска, спиральных рукавов и заметных запасов холодного газа. Она состоит преимущественно из старых звёзд.[8]
Галактика занимает на небе значительную площадь, но обладает очень низкой поверхностной яркостью. Харлоу Шепли обнаружил её в 1937 году на фотографических пластинках по слабому сгущению отдельных звёзд, а не по яркому общему свечению.
Движения звёзд показывают, что видимого вещества недостаточно для удержания галактики. Основную часть массы связывают с тёмной материей. Сравнение скоростей звёзд на разных расстояниях от центра позволяет восстановить распределение невидимой массы.
В карликовой галактике присутствуют звёздные поколения с различным химическим составом. Более старые и бедные тяжёлыми элементами звёзды распределены шире, а сравнительно молодые сильнее сосредоточены к центру. Новое звездообразование давно прекратилось из-за отсутствия холодного газа.
Галактика Колесо Телеги
_(weic2211a).jpeg)
Галактика Колесо Телеги находится примерно в 500 миллионах световых лет. Её диаметр превышает 100 тысяч световых лет. Яркое внутреннее кольцо окружено большим внешним кольцом, а между ними тянутся структуры, напоминающие спицы.[9]
Необычная форма возникла после прохождения небольшой галактики через диск более крупной спиральной системы. Гравитационное возмущение создало расширяющуюся волну плотности, похожую на круги от камня, упавшего в воду. Волна сжимает межзвёздный газ и запускает образование новых звёзд.
Во внутреннем кольце сосредоточены горячая пыль и молодые звёздные скопления. Внешнее кольцо продолжает расширяться и содержит множество массивных короткоживущих звёзд. «Спицы» состоят из звёзд и пылевых структур, сохранившихся между двумя волнами перестройки диска.
Колесо Телеги показывает, что столкновение способно радикально изменить вид галактики без частых прямых столкновений звёзд. Основное воздействие приходится на их орбиты и на газовые облака, размеры которых намного больше размеров отдельных светил.
История названия
Созвездие ввёл Никола Луи де Лакайль после наблюдений на мысе Доброй Надежды в 1751–1752 годах. Первоначальное французское название l’Atelier du Sculpteur означало «мастерская скульптора». На карте были изображены стол с бюстом, молоток и резцы рядом с мраморной глыбой.[10]
В латинском каталоге название стало Apparatus Sculptoris, а позднее его сократили до Sculptor. Созвездие не связано с античной мифологией и входит в группу фигур Лакайля, посвящённых науке, технике и искусству.
Международный астрономический союз закрепил название Sculptor, сокращение Scl и родительный падеж Sculptoris. Современные границы были опубликованы в 1930 году.[3]
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Constellation Sculptor // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 Alpha Sculptoris // SIMBAD.
- ↑ 3,0 3,1 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ Beta Sculptoris // SIMBAD.
- ↑ Surprising Spiral Structure Spotted by ALMA // ESO.
- ↑ Caldwell 65 // NASA Science.
- ↑ Myriad of Stars in Spiral Galaxy NGC 300 // NASA Science.
- ↑ Sculptor Dwarf Galaxy // NASA Science.
- ↑ Webb Captures Stellar Gymnastics in the Cartwheel Galaxy // NASA Science.
- ↑ Constellation Sculptor // Chandra X-ray Center.