Жемчужины декабрьского неба (часть 1)

Возможно, не все наши читатели знают, что 13 декабря на широте Киева наблюдается самый ранний заход Солнца. Далее оно постепенно начинает опускаться за горизонт все позже и позже (хотя восход Солнца продолжит «сдвигаться» на все более позднее время почти до конца года). Как правило, в начале зимы ясных ночей в наших местах немного больше, чем в конце осени, но частые морозы усложняют астрономические наблюдения, требуя адаптации как людей, так и техники.

В декабре в морозные ночи воздух чист и прозрачен, в отсутствие Луны небо мерцает россыпями звезд и демонстрирует внимательному наблюдателю сотни жемчужин глубокого космоса — галактик, звездных скоплений, планетарных и диффузных туманностей, двойных и кратных звезд. Но вначале вспомним об астрономических событиях, которые произойдут в первой половине декабря в Солнечной системе.

6 декабря незадолго до рассвета Луна взойдет вместе с Меркурием (их соединение произойдет чуть раньше — около полуночи, когда небесные тела сблизятся до расстояния 1,5°). В тот же день около 17 часов по киевскому времени наш естественный спутник пройдет в 2° севернее Юпитера. Это соединение с территории Украины также не наблюдается.

7 декабря в 16^h произойдет тесное соединение Марса и Нептуна: в указанное время видимое расстояние между планетами составит всего 2 угловых минуты.

8 декабря астероид Гармония (40 Harmonia) окажется в противостоянии с Солнцем, при этом его блеск достигнет 9,4^m, а условия для наблюдений будут наиболее благоприятными.

13-14 ожидается максимум активности Геминид — самого мощного метеорного потока земного неба (с зенитным часовым числом около 100). Его радиант находится в созвездии Близнецов. Поток наблюдается с 7 по 20 декабря.

14 декабря вечером Луна в фазе первой четверти пройдет в 3° южнее Нептуна, а на следующий день утром она окажется в 4° южнее Марса.

Наконец, 15 декабря Меркурий достигнет максимальной западной элонгации (21,5°), что означает наилучшие условия его утренней видимости.

В середине декабря в околозенитной области находится уже знакомое нам созвездие Кассиопеи. Рядом с ним заметно не столь известное созвездие Цефея, состоящее из менее ярких звезд. Согласно древнегреческому мифу Цефей был царем Эфиопии, мужем Кассиопеи и отцом Андромеды — собственно, все эти созвездия расположены в одной области неба.

Наиболее известным объектом созвездия Цефея, безусловно, является его звезда δ (дельта), меняющая свой блеск в диапазоне 3,48-4,37^m с периодом 5,4 cуток. Переменность этой звезды открыл еще в конце XVIII века английский любитель астрономии Джон Гудрайк (John Goodricke) в двадцатилетнем возрасте. За два года до этого, в 1782 г., Королевское общество Великобритании присудило ему высшую награду — медаль Копли — за открытие переменности Алголя, второй по яркости звезды созвездия Персея. Умер Гудрайк в 1786 г. на 22-м году жизни.

Яркость δ Цефея меняется удивительно ритмично. Период его колебаний определен с очень большой точностью — 5,366341 суток. С течением времени форма кривой блеска практически не меняется, поэтому для цефеид и других переменных звезд этого класса астрономы строят «сводную» (среднюю) кривую, сводя все наблюдения к одному периоду.

Быстрый взлет блеска до 3,6^m и сравнительно медленное его падение до 4,3^m — такая картина характерна и для δ Цефея, и для похожих на нее звезд, названных цефеидами. Наблюдения показывают, что вместе с яркостью колеблются и другие физические характеристики светила — в частности, цвет и температура. Меняется даже спектральный класс: в максимуме δ Цефея относится к классу F5, а в минимуме ее спектр характерен для солнцеподобных звезд класса G2.

Звезда Дельта Цефея на изображении, полученным наземной обсерваторией. Источник: STScIНелегко было разобраться во всех перечисленных сложных явлениях, но сейчас природа цефеид в общих чертах понятна. Это звезды-гиганты беловато-желтого цвета, у которых нарушено внутреннее равновесие. Подобно сердцу, они непрерывно пульсируют, меняя при этом и блеск, и другие параметры. Пульсации цефеид, как и все в мире звезд, грандиозны. Их радиусы изменяются на миллионы километров, что в среднем составляет до 5% среднего радиуса звезды.

Общеизвестна историческая роль цефеид в определении расстояний до ближайших галактик, и в частности — до Туманности Андромеды. Не случайно их называют «маяками вселенной». Именно благодаря им Эдвин Хаббл (Edwin Hubble) окончательно доказал внегалактическую природу многих туманностей.

Большинство ярких звезд в созвездии Цефея также являются двойными или кратными. На расстоянии 41″ от той же δ Цефея находится голубоватый спутник шестой звездной величины. В крупные телескопы можно увидеть и третий слабый компонент (13^m). Еще одна кратная и переменная звезда — β (бета) Цефея. Заслуживают внимания также дзета (ζ), π (пи) и омикрон (ο) — у этих систем блеск основного компонента и спутника равен соответственно 4,8+5,3^m, 4,7+6,6^m и 4,9+7,1^m, а расстояния между ними — 8,5″, 1,1″ и 2,6″. Первая из них доступна самым скромным телескопам, которые продемонстрируют желтоватый спутник рядом с яркой голубовато-белой звездой.

В созвездии Цефея расположено одно из самых старых рассеянных скоплений NGC 188. Оно имеет видимый размер 20′ и содержит две сотни звезд, основная часть которых слабее 12^m. Суммарный блеск скопления составляет лишь 8,1^m, расстояние до него оценивается в 5 тыс. cвeтовых лет B условиях городской засветки его невозможно обнаружить даже в крупные телескопы, но на достаточно темном небе бывает достаточно 80-миллиметрового рефрактора, который покажет его как бледное, слегка овальное пятно диаметром около 10 угловых минут с двумя звездами 10^m на краю.

Южная часть созвездия Цефея примыкает к туманной полосе Млечного Пути, поэтому здесь можно отыскать объекты различных классов — рассеянные скопления, туманности. В 5,5° юго-восточнее звезды γ (гамма) Цефея находится достаточно яркая планетарная туманность NGC 40 (10,2^m; 60″). Она неплохо видна даже во время астрономических сумерек или в условиях городской засветки. Небольшим препятствием при ее поисках служит отсутствие близлежащих ориентиров и небольшие угловые размеры. В 150-миллиметровый телескоп эта туманость видна как небольшое зеленоватое пятнышко. Расстояние до нее превышает 3 тыс. световых лет, в пространстве она занимает область поперечником около светового года.

В 3,2° к северо-востоку от δ Цефея находится еще одна планетарная туманность — NGC 7354 (11,5^m; 28×20″). Инструменты с диаметром объектива 150 мм покажут ее как слегка вытянутый равномерно освещенный сероватый диск.

Отдельного внимания заслуживают диффузные туманности, которых тут также немало. Отражательная туманность NGC 7023 «Ирис» окружает небольшое рассеянное скопление. Она расположена в западной части созвездия Цефея, в 1° юго-западнее долгопериодической переменной звезды T Цефея. Только на темном небе в телескоп диаметром от 150 мм можно рассмотреть самую яркую часть туманности. На фоне слабого свечения боковым зрением видны темные дуги и провалы, образованные пылевыми облаками. С увеличением диаметра телескопа от 200 мм и больше количество наблюдаемых подробностей возрастает, становятся видны и контуры темных туманностей, окружающих этот небесный цветок.

В 6° к югу от NGC 7023 найдем желтую звезду η (эта) Цефея. В 2° к юго-западу от нее, на условной границе с созвездием Лебедя, расположена галактика NGC 6946 «Фейерверк» (8,9^m), в телескопы диаметром 70-100 мм видимая как большое диффузное свечение с малой поверхностной яркостью, окружающее довольно крупное ядро. Поперечник этой системы составляет 20 тыс. световых лет, расстояние до нее оценивается в 10 млн световых лет. В ней часто вспыхивают сверхновые звезды (их блеск на таких колоссальных расстояниях находится в пределах 12-14^m), поэтому есть смысл внимательно изучить расположение объектов звездного фона и почаще проверять, не появилось ли там чего-нибудь «лишнего».

Большинство окуляров любительских инструментов обеспечивают достаточное поле зрения, чтобы заметить рядом с NGC 6946 рассеянное скопление NGC 6939 (7,8^m). В небольшие телескопы эти два совершенно разных объекта выглядят почти одинаково, поскольку скопление разрешается на звезды только при диаметре объектива, превышающем 150 мм. Оно содержит 80 звезд блеском 12-16^m.

Красивое рассеянное скопление NGC 7510 (7,9^m) найти довольно сложно, лучше всего это делать, «отталкиваясь» от скопления M52, относящегося уже к Кассиопее и лежащего в 2° северо-восточнее. Этот объект имеет интересную асимметричную форму, напоминающую веер. Звезды, входящие в его состав, немногочисленны и слабы, поэтому «веер» отчетливо просматривается в телескопы с апертурой более 130 мм. Также скопление содержит слабую туманность, видимую только на фотографиях. Всего же в пределах созвездия Цефея расположено 30 рассеянных скоплений, доступных любительским телескопам.

Далее, двигаясь вдоль условной границы с Кассиопеей, можно отыскать слабую туманность IC 1470. Но более привлекательным объектом на этом участке неба является рассеянное скопление NGC 7380 (7,2^m), расположенное на фоне Млечного Пути. Оно содержит два десятка светил до 12^m, самые яркие образуют контуры буквы V. На восточном крае скопления находится множество слабых звезд, погруженных в эмиссионную туманность. На фотографиях видна ее сложная структура со множеством темных облаков межзвездной пыли и газа.

В завершение кратко остановимся еще на одной достопримечательности созвездия Цефея — звезде Эракис, более известной как «Гранатовая звезда» (μ Цефея, 3,4^m). Она имеет заметный даже невооруженным глазом интенсивно-красный цвет. Температура ее поверхности составляет 2300 K (около 2000°C). Это одна из тех немногочисленных звезд, у которых удалось непосредственно (с помощью интерферометра) измерить диаметр. Как оказалось, он в 1500 раз больше солнечного. Еще одна интересная особенность μ Цефея — ее переменность. Исследователи установили, что изменение ее блеска происходит по сложному, «полуправильному» закону с наложением друг на друга циклов в 95, 730 и 4675 дней.

Темно-красной эта звезда выглядит в небольшой телескоп, а в поле зрения окуляра 250-миллиметрового инструмента ее цвет воспринимается как красновато-оранжевый. Расстояние до нее оценивается почти в тысячу световых лет.

Рядом с μ Цефея расположилось разреженное рассеянное скопление IC 1396. Оно часто воспринимается как часть Млечного Пути. На его снимках видна красная водородная туманность, поперечник которой вдвое превышает размеры скопления. Расстояние до этого обширного газово-пылевого комплекса оценивается в 3 тыс. световых лет. На светлом фоне видны темные, причудливо изогнутые «слоновые хоботы» и глобулы. В каталоге темных туманностей Барнарда они обозначены как B160, B161, B162, B163, B365 и B367.

Чтобы увидеть вышеупомянутые объекты, лучше всего проводить наблюдения вдали от городской засветки, а планетарные туманности лучше всего видны с помощью фильтров OIII и UHC, резко повышающих их контрастность.

В следующей статье мы расскажем об остальных интересных объектах декабрьского неба. Ясной вам погоды и удачных наблюдений!