Перлини грудневого неба (частина 1)

Можливо, не всі наші читачі знають, що 13 грудня на широті Києва спостерігається ранній захід Сонця. Далі воно поступово починає опускатися за обрій все пізніше і пізніше (хоча схід Сонця продовжить «зрушуватися» на більш пізній час майже до кінця року). Як правило, на початку зими ясних ночей у наших місцях трохи більше, ніж наприкінці осені, але часті морози ускладнюють астрономічні спостереження, вимагаючи адаптації як людей, так і техніки.

У грудні в морозні ночі повітря чисте і прозоре, без Місяця небо мерехтить розсипами зір і демонструє уважному спостерігачеві сотні перлин глибокого космосу — галактик, зоряних скупчень, планетарних і дифузних туманностей, подвійних і кратних зір. Але спочатку згадаємо про астрономічні події, які відбудуться у першій половині грудня у Сонячній системі.

6 грудня незадовго до світанку Місяць зійде разом із Меркурієм (їхнє з’єднання відбудеться трохи раніше — близько опівночі, коли небесні тіла зблизяться до відстані 1,5°). Того ж дня близько 17 години за київським часом наш природний супутник пройде у 2° на північ від Юпітера. Це поєднання з території України також не спостерігається.

7 грудня о 16^h відбудеться тісне з’єднання Марса та Нептуна: у вказаний час видима відстань між планетами становитиме лише 2 кутові хвилини.

8 грудня астероїд Гармонія (40 Harmonia) опиниться у протистоянні із Сонцем, при цьому його блиск досягне 9,4^m, а умови спостережень будуть найсприятливішими.

13-14 очікується максимум активності Гемінід – найпотужнішого метеорного потоку земного неба (з зенітним годинниковим числом близько 100). Його радіант знаходиться у сузір’ї Близнюків. Потік спостерігається з 7 до 20 грудня.

14 грудня ввечері Місяць у фазі першої чверті пройде в 3° на південь від Нептуна, а наступного дня вранці він опиниться в 4° на південь від Марса.

Нарешті, 15 грудня Меркурій досягне максимальної західної елонгації (21,5 °), що означає найкращі умови його ранкової видимості.

У середині грудня у навколо зенітній області знаходиться вже знайоме нам сузір’я Кассіопеї. Поруч із ним помітно менш відоме сузір’я Цефея, що складається з менш яскравих зір. Згідно з давньогрецьким міфом Цефей був царем Ефіопії, чоловіком Кассіопеї та батьком Андромеди – власне, всі ці сузір’я розташовані в одній області неба.

Найбільш відомим об’єктом сузір’я Цефея, безумовно, є його зоря δ (дельта), що змінює свій блиск в діапазоні 3,48-4,37^m з періодом 5,4 доби. Змінність цієї зорі відкрив ще наприкінці XVIII століття англійський аматор астрономії Джон Гудрайк (John Goodricke) у двадцятирічному віці. За два роки до цього, у 1782 р., Королівське товариство Великобританії присудило йому найвищу нагороду — медаль Коплі — за відкриття змінності Алголя, другої за яскравістю зорі сузір’я Персея. Помер Гудрайк 1786 р. на 22-му році життя.

Яскравість δ Цефея змінюється напрочуд ритмічно. Період його коливань визначено з дуже великою точністю – 5,366341 доби. З часом форма кривої блиску практично не змінюється, тому для цефеїд та інших змінних зір цього класу астрономи будують «зведену» (середню) криву, зводячи всі спостереження одного періоду.

Швидкий зліт блиску до 3,6^m і порівняно повільне його падіння до 4,3^m – така картина характерна і для δ Цефея, і для схожих на неї зір, названих цефеїдами. Спостереження показують, що з яскравістю коливаються й інші фізичні характеристики світила — зокрема, колір і температура. Змінюється навіть спектральний клас: у максимумі δ Цефея відноситься до класу F5, а в мінімумі її спектр характерний для сонцеподібних зір класу G2.

Нелегко було розібратися у всіх перерахованих складних явищах, але тепер природа цефеїд загалом зрозуміла. Це зорі-гіганти біло-жовтого кольору, у яких порушена внутрішня рівновага. Подібно до серця, вони безупинно пульсують, змінюючи при цьому і блиск, і інші параметри. Пульсації цефеїд, як і всі у світі зір, грандіозні. Їхні радіуси змінюються на мільйони кілометрів, що в середньому становить до 5% середнього радіуса зорі.

Загальновідома історична роль цефеїд у визначенні відстаней до найближчих галактик, зокрема до Туманності Андромеди. Невипадково їх називають «маяками всесвіту». Саме завдяки їм Едвін Хаббл (Edwin Hubble) остаточно довів позагалактичну природу багатьох туманностей.

Більшість яскравих зір у сузір’ї Цефея також є подвійними чи кратними. На відстані 41″ від тієї ж δ Цефея знаходиться голубуватий супутник шостої зоряної величини. У великі телескопи можна побачити і третій слабкий компонент (13^m). Ще одна кратна і змінна зоря – β (бета) Цефея. Заслуговують на увагу також дзета (ζ), π (пі) та омікрон (ο) — у цих систем блиск основного компонента та супутника дорівнює відповідно 4,8+5,3^m, 4,7+6,6^m та 4,9+7,1^m, а відстані між ними — 8 ,5″, 1,1″ та 2,6″. Перша з них доступна найскромнішим телескопам, які продемонструють жовтуватий супутник поруч із яскравою блакитно-білою зорею.

У сузір’ї Цефея розташоване одне з найстаріших розсіяних скупчень NGC 188. Воно має видимий розмір 20′ і містить дві сотні зір, основна частина яких слабша за 12^m. Сумарний блиск скупчення становить лише 8,1^m, відстань до нього оцінюється в 5 тис. світлових років. В умовах міської засвітки його неможливо виявити навіть у великі телескопи, але на досить темному небі буває досить 80-міліметрового рефрактора, який покаже його як бліде, трохи овальну пляму діаметром близько 10 кутових хвилин з двома зорями 10^m на краю.

Південна частина сузір’я Цефея примикає до туманної смуги Чумацького Шляху, тому тут можна знайти об’єкти різних класів – розсіяні скупчення, туманності. У 5,5° на південний схід від зорі γ (гама) Цефея знаходиться досить яскрава планетарна туманність NGC 40 (10,2^m; 60″). Її непогано видно навіть під час астрономічних сутінків або в умовах міського засвітлення. Невеликою перешкодою при її пошуках є відсутність прилеглих орієнтирів та невеликі кутові розміри. У 150-міліметровий телескоп ця туманість помітна як невелика зелена цятка, відстань до неї перевищує 3 тис. світлових років, в просторі вона займає область діаметром близько світлового року.

У 3,2° на північний схід від δ Цефея знаходиться ще одна планетарна туманність — NGC 7354 (11,5^m; 28×20″). Інструменти з діаметром об’єктива 150 мм покажуть її як злегка витягнутий рівномірно освітлений сіруватий диск.

На окрему увагу заслуговують дифузні туманності, яких тут також чимало. Відбивна туманність NGC 7023 “Ірис” оточує невелике розсіяне скупчення. Вона розташована в західній частині сузір’я Цефея, в 1° на південний захід від довгоперіодичної змінної зорі T Цефея. Тільки на темному небі в телескоп діаметром від 150 мм можна розглянути найяскравішу частину туманності. На тлі слабкого світіння бічним зором видно темні дуги та провали, утворені пиловими хмарами. Зі збільшенням діаметра телескопа від 200 мм і більше кількість подробиць, що спостерігаються, зростає, стають видні й контури темних туманностей, що оточують цю небесну квітку.

За 6° на південь від NGC 7023 знайдемо жовту зорю η (ця) Цефея. У 2° на південний захід від неї, на умовному кордоні з сузір’ям Лебедя, розташована галактика NGC 6946 «Феєрверк» (8,9^m), в телескопи діаметром 70-100 мм вона видима як велике дифузне світіння з малою поверхневою яскравістю, що оточує доволі велике ядро. Діаметр цієї системи становить 20 тис. світлових років, відстань до неї оцінюється в 10 млн світлових років. У ній часто спалахують наднові зорі (їх блиск на таких колосальних відстанях знаходиться в межах 12-14^m), тому є сенс уважно вивчити розташування об’єктів зоряного фону і частіше перевіряти, чи там не з’явилося чогось «зайвого».

Більшість окулярів аматорських інструментів забезпечують достатнє поле зору, щоб помітити поруч із NGC 6946 розсіяне скупчення NGC 6939 (7,8^m). У невеликі телескопи ці два абсолютно різні об’єкти виглядають майже однаково, оскільки скупчення дозволяється на зорі тільки при діаметрі об’єктива, що перевищує 150 мм. Воно містить 80 зір блиском 12-16^m.

Гарне розсіяне скупчення NGC 7510 (7,9^m) знайти досить складно, найкраще це робити, «відштовхуючись» від скупчення M52, що відноситься вже до Кассіопеї і лежить на 2° північно-східніше. Цей об’єкт має цікаву асиметричну форму, що нагадує віяло. Зорі, що входять до його складу, нечисленні та слабкі, тому «віяло» чітко проглядається в телескопи з апертурою понад 130 мм. Також скупчення містить слабку туманність, видиму лише на фотографіях. Загалом у межах сузір’я Цефея розташовано 30 розсіяних скупчень, доступних аматорським телескопам.

Далі, рухаючись вздовж умовного кордону з Кассіопеєю, можна знайти слабку туманність IC 1470. Але найпривабливішим об’єктом на цій ділянці піднебіння є розсіяне скупчення NGC 7380 (7,2^m), розташоване на тлі Чумацького Шляху. Воно містить два десятки світил до 12^m, найяскравіші утворюють контури літери V. На східному краї скупчення є безліч слабких зір, занурених в емісійну туманність. На фотографіях видно її складну структуру з безліччю темних хмар міжзоряного пилу та газу.

На завершення коротко зупинимося ще на одній визначній пам’ятці сузір’я Цефея – зорі Еракіс, більш відомої як Гранатова зоря (μ Цефея, 3,4 ^m). Вона має помітний навіть неозброєним оком інтенсивно-червоний колір. Температура її поверхні становить 2300 K (близько 2000 ° C). Це одна з тих нечисленних зір, в яких змогли безпосередньо (за допомогою інтерферометра) виміряти діаметр. Як виявилося, він у 1500 разів більший за сонячний. Ще одна цікава особливість μ Цефея – її змінність. Дослідники встановили, що зміна її блиску відбувається за складним, «напівправильним» законом з накладенням один на одного циклів у 95, 730 та 4675 днів.

Темно-червоною ця зоря виглядає у невеликий телескоп, а в полі зору окуляра 250-міліметрового інструменту її колір сприймається як червонувато-жовтогарячий. Відстань до неї оцінюється майже тисячу світлових років.

Поруч із μ Цефея розташувалося розріджене розсіяне скупчення IC 1396. Воно часто сприймається як частина Чумацького Шляху. На його знімках видно червону водневу туманність, діаметр якої вдвічі перевищує розміри скупчення. Відстань цього великого газово-пилового комплексу оцінюється в 3 тис. світлових років. На світлому фоні видно темні, химерно вигнуті «слонові хоботи» та глобули. У каталозі темних туманностей Барнарда вони позначені як B160, B161, B162, B163, B365 та B367.

Щоб побачити вищезгадані об’єкти, найкраще проводити спостереження далеко від міської засвітки, а планетарні туманності найкраще видно за допомогою фільтрів OIII та UHC, що різко підвищують їхню контрастність.

У наступній статті ми розповімо про інші цікаві об’єкти грудневого неба. Ясної вам погоди та вдалих спостережень!