Цефей (созвездие)
Цефей — созвездие северного неба, расположенное рядом с северным полюсом мира. Его неяркий пятиугольник напоминает дом с остроконечной крышей, а внутри официальных границ находятся звёзды, сыгравшие заметную роль в астрономии: δ Цефея дала название цефеидам, Альдерамин постепенно приближается к северному полюсу мира, а красный сверхгигант μ Цефея относится к крупнейшим известным звёздам. В созвездии также видны туманности звездообразования, древнее рассеянное скопление NGC 188 и галактика Фейерверк.
Положение и наблюдение
Цефей занимает 588 квадратных градусов и находится на 27-м месте среди 88 современных созвездий. Его границы протянулись от полосы Млечного Пути рядом с Лебедем до окрестностей Полярной звезды. На небе Цефей расположен между Кассиопеей, Драконом и Малой Медведицей; с юга к нему примыкают Лебедь и Ящерица, а с востока — Жираф.[2]
Почти всё созвездие лежит севернее склонения +53°. На широте Москвы, Санкт-Петербурга и большинства городов России оно не заходит за горизонт и доступно в течение всего года. Севернее примерно 37° с. ш. не заходит даже его самая южная часть. Лучшие условия для вечерних наблюдений складываются с августа по январь, когда фигура Цефея поднимается особенно высоко.
Пять основных звёзд образуют вытянутый пятиугольник. Альдерамин и Альфирк отмечают нижнюю сторону фигуры, а Эррай находится ближе к Полярной звезде. Ни одна из них не ярче второй звёздной величины, поэтому под городским небом очертания созвездия заметны слабее соседней Кассиопеи. Вдали от засветки Цефей легко находится по характерной форме «домика», обращённого вершиной к северному полюсу мира.
Через южную часть созвездия проходит Млечный Путь. Здесь сосредоточены облака газа и пыли, молодые звёзды и рассеянные скопления. Туманность Ирис доступна для фотографирования в любительские телескопы, но визуально остаётся слабым объектом. Галактика Фейерверк имеет суммарный блеск около девятой звёздной величины и лучше наблюдается под тёмным прозрачным небом.
Альдерамин
Альдерамин, или α Цефея, — ярчайшая звезда созвездия с видимой величиной около 2,45m. Она находится примерно в 49 световых годах от Солнца. Это белая звезда спектрального класса A, более горячая, массивная и яркая, чем Солнце.
Альдерамин вращается вокруг оси со скоростью свыше 200 километров в секунду на экваторе. Быстрое вращение заметно сплющивает звезду: её экваториальный радиус больше полярного, а поверхность у полюсов горячее и ярче, чем в области экватора. Такой эффект называют гравитационным потемнением.
Направление земной оси медленно меняется из-за прецессии. Поэтому роль северной полярной звезды переходит от одного светила к другому. Примерно через пять с половиной тысяч лет северный полюс мира приблизится к Альдерамину, хотя расстояние между ними останется больше, чем современное расстояние между полюсом и Полярной звездой.
δ Цефея и шкала космических расстояний
δ Цефея — жёлтый сверхгигант, блеск которого регулярно меняется от 3,5m до 4,4m за 5 суток 8 часов 47 минут. Звезда расширяется и сжимается: вместе с радиусом меняются температура поверхности, цвет и светимость. Рост блеска происходит быстрее последующего ослабления, поэтому кривая яркости имеет характерную асимметричную форму.
Переменность δ Цефея обнаружил английский астроном Джон Гудрайк в 1784 году. Звезда стала прототипом классических цефеид — пульсирующих сверхгигантов, у которых период изменения блеска связан с истинной светимостью. Чем дольше длится цикл, тем выше светимость цефеиды. Сравнение истинной и наблюдаемой яркости позволяет определить расстояние до звезды и до галактики, в которой она находится.[3]
Цефеиды образуют одно из звеньев шкалы космических расстояний. Параллаксы ближайших представителей задают исходную калибровку, после чего более далёкие цефеиды помогают измерять расстояния до соседних галактик. Эти значения используются при калибровке сверхновых типа Ia и определении скорости расширения Вселенной. δ Цефея находится примерно в 880 световых годах и остаётся ближайшим прототипом фундаментально пульсирующих классических цефеид.[3]
Другие звёзды
Эррай, или γ Цефея, находится примерно в 45 световых годах. Главный компонент системы — оранжевый субгигант, вокруг которого обращается красный карлик. У главной звезды обнаружена массивная планета Тадмор. Она совершает оборот примерно за 903 суток и имеет массу, превосходящую массу Юпитера. Первые признаки планеты появились в измерениях 1980-х годов, а её существование было подтверждено в 2003 году.[4] Из-за прецессии Эррай окажется одной из ближайших ярких звёзд к северному полюсу мира примерно через тысячу лет.
Альфирк, или β Цефея, — горячая бело-голубая звезда и прототип переменных типа β Цефея. Её внешние слои пульсируют с периодом около четырёх с половиной часов, вызывая небольшие изменения яркости и скорости движения поверхности. Альфирк входит в кратную звёздную систему.
μ Цефея выделяется глубоким красно-оранжевым цветом. Уильям Гершель сравнил её оттенок с гранатом, после чего закрепилось название Гранатовая звезда Гершеля. Это красный сверхгигант размером более тысячи солнечных радиусов. Если поместить его в центр Солнечной системы, внешние слои достигли бы области между орбитами Юпитера и Сатурна.[5]
Блеск μ Цефея нерегулярно меняется примерно от 3,4m до 5,1m на промежутках от двух до двенадцати лет. Звезда теряет вещество через мощный звёздный ветер. Выброшенный газ и пыль образуют вокруг неё протяжённую оболочку и постепенно уменьшают массу сверхгиганта.[5]
Туманности и звездообразование
.jpg)
Туманность Ирис, или NGC 7023, находится примерно в 1400 световых годах. Её светлая часть имеет диаметр около шести световых лет. Это отражательная туманность: пыль рассеивает излучение молодой центральной звезды, а не светится под действием собственной высокой температуры. Мелкие частицы особенно эффективно рассеивают синий свет, поэтому яркая центральная область имеет голубоватый оттенок.[6]
Вокруг светлой части Ирис простирается значительно более крупное тёмное молекулярное облако. Плотные полосы пыли закрывают лежащие позади звёзды, а в инфракрасном диапазоне заметно излучение нагретых пылевых частиц и сложных углеродных молекул. Туманность открыл Уильям Гершель 18 октября 1794 года.[6]
IC 1396 — обширная область ионизованного водорода примерно в 2400 световых годах. Внутри неё находится тёмная туманность Хобот Слона — плотный вытянутый столб газа и пыли. Излучение массивных звёзд разрушает внешние слои облака и одновременно сжимает более плотные участки, где возникают новые звёзды.
В Цефее расположены и другие активные области звездообразования. Цефей A содержит молодые массивные звёзды, скрытые плотной пылью примерно в 2400 световых годах. Их потоки вещества сталкиваются с окружающим газом и создают яркие ударные структуры.[7]
NGC 188
NGC 188 — одно из древнейших известных рассеянных звёздных скоплений. Оно находится примерно в 5400 световых годах и имеет возраст не менее 6,8 миллиарда лет. Большинство рассеянных скоплений распадается значительно раньше: близкие встречи между звёздами и гравитационное поле Млечного Пути постепенно рассеивают их участников.[8]
NGC 188 расположено далеко от галактического центра и высоко над основной плоскостью диска, поэтому испытывает меньше разрушительных гравитационных воздействий. Скопление сохранило несколько тысяч звёзд и служит примером того, как меняются солнцеподобные светила на протяжении миллиардов лет. Его видимая величина около 8,1m: в бинокль оно выглядит слабым туманным пятном, а телескоп разделяет его на множество тусклых звёзд.[8]
Галактика Фейерверк
.jpg)
Галактика Фейерверк, или NGC 6946, расположена у границы Цефея и Лебедя примерно в 25 миллионах световых лет. Её диск обращён к Земле почти плашмя, поэтому хорошо видны спиральные рукава, пылевые полосы и многочисленные области рождения звёзд. Красноватые участки отмечают облака ионизованного водорода вокруг молодых массивных светил.[9]
За последние сто лет в NGC 6946 наблюдались десять вспышек сверхновых — значительно больше, чем в большинстве близких крупных галактик. Именно эта частота дала ей название Фейерверк. Для сравнения, в Млечном Пути сверхновая возникает в среднем один или два раза за столетие, но многие галактические вспышки скрывает межзвёздная пыль.[9]
Большое число сверхновых связано с активным образованием массивных звёзд. Такие светила расходуют ядерное топливо за несколько миллионов лет и завершают развитие взрывом. Наблюдения NGC 6946 позволяют сопоставлять распределение молодых звёздных скоплений, облаков газа и остатков сверхновых в одной спиральной системе.
История и мифология
Цефей относится к 48 созвездиям, перечисленным Клавдием Птолемеем во II веке. Его название восходит к царю Кефею из древнегреческого мифа об Андромеде. Кефей был мужем Кассиопеи и отцом Андромеды; связанные с ними созвездия находятся рядом в одной области северного неба.
Кассиопея объявила себя прекраснее морских нимф. Разгневанный Посейдон наслал на царство морское чудовище, а оракул потребовал принести Андромеду в жертву. Девушку приковали к скале у моря, но Персей спас её и победил чудовище. На старинных картах Цефея изображали царём в короне или скипетром, а соседние созвездия Кассиопеи, Андромеды, Персея и Кита объединяли персонажей одной истории.
Международный астрономический союз закрепил латинское название Cepheus, сокращение Cep и родительный падеж Cephei. Современные границы созвездия были опубликованы в 1930 году и определяют участок небесной сферы независимо от традиционного рисунка звёзд.[2]
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Constellation Cepheus // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ 3,0 3,1 Spatial Scanning of Cepheid Variable Stars // NASA / Space Telescope Science Institute.
- ↑ First Discoveries: Gamma Cephei A b // NASA Science.
- ↑ 5,0 5,1 Constant Companions: Circumpolar Constellations, Part III // NASA Science.
- ↑ 6,0 6,1 Caldwell 4 // NASA Science.
- ↑ Hubble Snaps Stellar Baby Pictures // NASA Science.
- ↑ 8,0 8,1 Caldwell 1 // NASA Science.
- ↑ 9,0 9,1 Hubble Views a Dazzling “Fireworks Galaxy” // NASA Science.