Як і що ми бачимо у всесвіті

Люди спостерігають за небом з тих самих пір, як вони існують. Яскравий вогненна куля, щоранку з найбільшою акуратністю встає над горизонтом і з такою ж акуратністю минає ввечері за іншу сторону цього горизонту, не міг представлятися інакше, як одним з найбільших богів, що дарує тепло і світло. Вночі над Землею нависав неосяжний купол небесної сфери, на якому горіли зірки – цілком ймовірно, ліхтарі, запалені богами і пересуваються ними з надзвичайною пунктуальністю. З часом людство навчилося визначати закони руху небесних світил з вражаючою точністю. Ці знання були необхідні і для того, щоб судити про наміри богів, і для чисто практичних цілей, наприклад визначення термінів сільськогосподарських робіт. Подивимося на зоряне небо. Якщо ми знаходимося на відкритій місцевості, Земля здається нам круглим плоским диском, межею якого є горизонт. Куди б ми не рухалися, ми завжди будемо перебувати в центрі цього кола.

Над собою ми бачимо небосхил – обширну півсферу, край якої знаходиться на горизонті. Центр цієї півсфери, т. Е. Точку, яка знаходиться прямо над вашою головою, називають зенітом.
Для того щоб зорієнтуватися в розташуванні зірок, найпростіше знайти спочатку Полярну зірку. Якщо у вас є компас, можна знайти її по компасу – вона завжди знаходиться у північному напрямку. Але можна обійтися і без компаса, якщо ви можете дізнатися сузір’я Велика Ведмедиця. Воно має форму ковша з ручкою. Якщо дві зірки ковша, розташовані найдалі від ручки, з’єднати уявною лінією і продовжити цю лінію на п’ять таких же відстаней, як і відстань між цими зірками, то ви помітите яскраву Полярну зірку. Ця зірка є дуже важливою з-за свого особливого становища на небі: вона майже точно збігається з точкою, званої полюсом світу (точніше, Північним полюсом світу, бо є ще невидимий для нас Південний). Весь небозвід як би обертається навколо Полярної зірки, а сама вона практично залишається на місці.
Висота, на якій будь-яка зірка знаходиться над горизонтом, визначається кутом між земною поверхнею і лінією, спрямованої від вас на цю зірку. Висота, на якій знаходиться Полярна зірка, майже точно збігається з географічною широтою, на якій знаходиться спостерігач. Якщо географічна широта вашого місцеперебування дорівнює 55 °, то і Полярна зірка буде висіти над горизонтом під кутом 55 ° до нього.
Якщо провести уявний півколо, що проходить через Полярну зірку (т. Е. Через Північний полюс світу) і зеніт, ми отримаємо дугу, звану меридіаном, а лінія, що проходить від спостерігача до полюса світу, визначає вісь світу, навколо якої зі сходу на захід обертаються зірки.
Якщо ми досить довго будемо спостерігати за цим обертанням, то побачимо, що зірки над західним краєм горизонту будуть поступово зникати, а зі сходу будуть з’являтися нові зірки.

На відміну, наприклад, від жителів Стародавньої Месопотамії, нас не здивує поява нових зірок «з нізвідки». Ми знаємо, що Земля кругла, зірки знаходяться не тільки над нами, а й під нами, а небосхил насправді є не півсферою, а цілої сферою [14] (рис. 157). Якщо продовжити стрімку лінію від зеніту через спостерігача і через Південну півкулю до південної небесної півсфери, ми упрёмся в точку, звану надиром. Точка ж, що знаходиться на прямій, що проходить через спостерігача від Північного полюса світу, називається Південним полюсом світу. Якщо в площині, перпендикулярній цій лінії, провести уявну коло довільного радіуса, ми отримаємо небесний екватор.
Тепер ми можемо трохи орієнтуватися в навколишньому нас зоряному світі. Подивившись на небо, ми побачимо безліч зірок, значно розрізняються по яскравості. Є яскраві зірки, відразу звертають на себе нашу увагу, а є дрібні, ледь помітні неозброєним оком. Залежно від яскравості зірок приписують певну величину. Найяскравіші зірки мають першу величину, їх всього два десятки [15]. Менш яскраві зірки другої величини, їх всього близько 50, і до них, зокрема, відноситься Полярна. Неозброєним оком ми можемо побачити ще зірки третьої, четверта, п’ятої та шостої величини, але це вже межа. Зірки шостої величини можна побачити, тільки володіючи дуже гострим зором і при дуже хороших атмосферних умовах. Для ще більш слабких зірок необхідно користуватися біноклями і телескопами.
Головною причиною тієї чи іншої яскравості зірок служить не те, скільки енергії вона випускає, а на якій відстані від Землі вона знаходиться. Одна з найяскравіших зірок – альфа сузір’я Центавра насправді не володіє високою потужністю випромінювання. Ми бачимо її такою яскравою, тому що вона знаходиться до Землі ближче, ніж всі інші зірки.
Усі наявні на небосхилі зірки прийнято розбивати на групи, які називають сузір’ями (рис. 158). У давнину в розташуванні зірок люди намагалися вгадати якісь фігури і відповідно до цього давали їм назви, почерпнуті головним чином з міфічних сюжетів. На зоряних картах найбільш яскраві зірки часто поєднували лініями, щоб створити уявлення про певну графічної фігурі. В даний час сузір’ям астрономи називають не фігури, а певні ділянки неба, усередині яких укладені утворюють фігури зірки. Але необізнана спостерігач, звичайно, не знає точних меж цих ділянок, а, дивлячись на небо, розглядає певні поєднання зірок, визначаючи по них сузір’я.
Подивимося на сузір’я, розташовані поблизу від Північного полюса світу. Спочатку ми знаходимо ківш Великої Ведмедиці. Від Полярної зірки починається ручка ковша Малої Ведмедиці. Якщо подумки продовжити цю лінію ще далі, ми побачимо сузір’я Кассіопеї, зірки якого розташовані у вигляді букви W. Поруч з Кассіопеєю розташоване сузір’я Цефея. Згідно з переказами, Кассіопея була царицею, а Цефей (або Кефей) – її чоловіком, царем Ефіопії.

Сузір’я, розташовані поблизу полюса, мало змінюють своє положення в залежності від пори року. Велику й Малу Ведмедиці можна спостерігати в будь-який час року. Ті ж сузір’я, які розташовані ближче до екватора, видно тільки в певні місяці, а в інший час вони знаходяться за горизонтом. Так, Кассіопея і Цефей найкраще видно у другій половині року, а дуже красиве і добре помітне сузір’я Оріон, в яке входять дві зірки першої величини (Бетельгейзе і Ригель) і п’ять зірок другої величини, можна побачити тільки в зимовий час в південній частині неба .
Оскільки Земля робить річний оборот навколо Сонця, то в різні періоди року Сонце буде видно з Землі на тлі різних ділянок зоряного неба. Якщо ми слідом за нашими предками будемо вважати, що Сонце обертається навколо Землі, то зауважимо, що обертається воно по великому колу – екліптиці. Для зручності екліптику починаючи з V ст. до н. е. поділяють на дванадцять ділянок, які називають сузір’ями зодіаку. Слово «зодіак» походить від того самого кореня, що й «зоологія» і означає приблизно «коло тварин». Протягом року Сонце проходить через ділянки неба, які відповідають різним сузір’ях (рис. 159). Двічі в рік воно перетинає небесний меридіан.

Це відбувається 21 березня, коли Сонце знаходиться в сузір’ї Риби, і 23 вересня, коли воно знаходиться в сузір’ї Діва. Ці дні називають весняним і осіннім рівноденням, коли день дорівнює ночі, і означають відповідно настання весни і осені.
Перевірте свої знання
1. Які точки небесної сфери називають зенітом і надиром?
2. Перерахуйте зірки першої величини.
3. Де знаходяться сузір’я, які можна бачити тільки в певну пору року?
4. Що таке екліптика?
5. У яких сузір’ях знаходиться Сонце в період весняного і осіннього рівнодення?

Посилання на основну публікацію