НЕБЕСНІ СВІТИЛА І НЕБЕСНА СФЕРА. СУЗІР’Я. ЗОРЯНІ ВЕЛИЧИНИ. ВИДИМИЙ РУХ СОНЦЯ

Астрономія

11 клас

Передмова

• Зоряне небо!.. Напевне, немає людини, яку б не вражала його витончена довершеність, його незбагненна краса і таємничість. Недаремно давні греки дали всьому зоряному Всесвіту назву космос, що означає - оздоба, прикраса. І в цьому немає нічого дивного! Свого часу М. Коперник висловився з захопленням: «...Бо що може бути чарівнішим від небосхилу, який вміщує у собі все прекрасне?»

​

Ствердження Арістотеля

• Розмірковуючи над будовою зоряного Всесвіту, філософ Арістотель (384-322 рр. до н. е.) стверджував: «Всесвіт - досконалий, а тому сферичний, бо сфера - єдина досконала фігура». Згідно з його розрахунками, радіус Всесвіту, тобто відстань до сфери зір, має бути у дев'ять разів більшою, ніж відстань від Землі до Сонця, а Земля, за його уявленнями, займає центральне положення у Всесвіті, адже «усі важкі тіла прямують до центра Землі, а оскільки будь-яке тіло прямує до центра всесвіту, то Земля мусить перебувати нерухомо в цьому центрі». Щоправда, інший відомий грецький філософ Демокріт (460-370 рр. до н. е.), а ближче до наших часів Галілей доводили протилежне: Всесвіт - безмежний, зорі перебувають на різних відстанях від Землі, але ця різниця у відстанях на око не сприймається, тому і здається, що зорі знаходяться на внутрішній поверхні деякої сфери. Це виявилось і справді так!

​

Поняття небесної сфери

​

• Небесна сфера - уявна сфера довільного радіуса, в центрі якої знаходиться спостерігач і на яку спроектовано всі світила так, як він бачить їх у певний момент часу з певної точки простору.

​

Поняття Сузір'я

• Сузір'я — це певна ділянка зоряного неба з чітко окресленими межами, що охоплює всі належні їй світила і яка має власну назву.

​

Скільки зір на небі ?

Перше враження від спостереження зоряного неба - це незліченність зір і хаотичність їхнього розташування на небосхилі. Насправді ж зір, які можна побачити неозброєним оком, на небі Землі близько 6 000.

​

Видиме розташування зір

• Видиме розташування зір на небі змінюється надзвичайно повільно. Без точних вимірів помітити його впродовж сотень і навіть тисяч років неможливо. Ця обставина дозволила за незапам'ятних часів намалювати по найяскравіших зорях перші характерні «зоряні візерунки» - сузір'я.

​

• Більшість їхніх назв, які використовуються й сьогодні - це спадок від давніх греків. Так, у творі «Альмагест» Птолемея перелічено 48 сузір'їв. Нові сузір'я з'явилися на небі після перших подорожей у південну півкулю Землі під час великих географічних мандрівок XXII-XXІ ст., а також після винайдення телескопа.

​

Конгрес Міжнародного Астрономічного Союзу

• На початку XX ст. налічувалося 108 сузір'їв. Але на конгресі Міжнародного Астрономічного Союзу 1922 р. їхню кількість було зменшено до 88. Тоді ж було встановлено також нові межі сузір'їв, що існують і досі.

​

Менші групи зір

​

• У деяких сузір'ях виділяють менші групи зір, наприклад Плеяди та Пади в сузір'ї Тельця і у сузір'ї Великої Ведмедиці тощо.

​

Народні назви сузір'їв

• Поряд із загальноприйнятими в астрономії назвами для окремих сузір'їв вживають і народні назви. Так, в Україні Велика Ведмедиця - це «Великий Віз», Мала Ведмедиця - «Малий Віз», Кассіопея -«Борона» чи «Пасіка», Дельфін - «Криниця», Пояс Оріона - «Косарі», Орел - «Дівчина з відрами», зоряне скупчення Пади, що утворюють голову Тельця, - «Чепіги», а зоряне скупчення Плеяди -«Стожари».

​

Легенда створення сузіря: Оріон та Скорпіон

• Про кожну істоту, яку давні люди уявляли у візерунку конкретної групи зір і ім'ям якої називали це сузір'я, було складено певну легенду. Наприклад: син грецького бога морів Посейдона, Оріон, був хоробрим і вправним мисливцем. Не було звіра, якого він не міг би вполювати. Розлючена богиня Артеміда, охоронниця звірів, підіслала до Оріона отруйного Скорпіона, від укусу якого він загинув. Та Зевс, головний у пантеоні грецьких богів, забрав на небо і Оріона, перетворивши його на зимове сузір'я, і Скорпіона, помістивши його на літньому небі, щоб той ніколи не наздогнав Оріона.

​

Походження назв зорь

• Згодом найяскравіші зорі отримали власні назви (їх налічується 275). Із них лише 15 % - грецькі назви і 5 % - латинські, а 80 % - це арабські назви. Перекладаючи трактати арабських астрономів, європейські вчені, очевидно, спеціально залишали їх для використання. Наприклад, в арабських списках зорі сузір'я Лебідь названі прийнятим у ті часи способом: Денеб- «Яскрава на хвості», Садр - «Груди». Так вони називаються і зараз. Назва найближчої до нас зорі Проксима перекладається з грецької як «найближча».

​

Давньо грецькі позначення

• Майже 500 років тому зорі в кожному сузір'ї було позначено літерами грецького алфавіту а (альфа), Р (бета), у (гамма) і т. д. в міру зменшення їхньої яскравості. Щоправда, в окремих випадках порядок позначень «переплутаний», і подекуди переставлені літери для слабкіших і яскравіших зір. Наприклад, у сузір'ї Близнят найяскравіша зоря Поллукс позначена літерою р, тоді як слабкіша - Кастор - літерою а (альфа).

​

• Для зір, яскравість яких змінюється з часом, запроваджені позначення літерами латинського алфавіту: R, S ... Z, далі RR, АZ. Якщо в сузір'ї змінних зір більше, ніж 334 (стільки комбінацій можна утворити з однієї і двох літер), то такі змінні зорі позначають так: V335, 336... (наприклад, V335 Лебедя).

​

• Окремі зорі названо іменами вчених, що їх вивчали. Наприклад, є зоря Барнарда, яка знаходиться в сузір'ї Змієносця. Вона цікава тим, що за 180 років зміщується на небі на величину діаметра Місяця. Є зоря Тіхо Браге - залишок спалаху Наднової зорі 1572 р., яку вивчав відомий астроном Тіхо Браге.
• Назва нашої зорі - Сонце - походить від індоєвропейського кореня «сау» - «світити».

​

Визначення відстаней до небесних світил

• Те, що відстань до Місяця дорівнює 60 радіусам Землі, за тривалістю його проходження через тінь Землі при повному місячному затемненні встановив ще грецький вчений Гіппарх біля 150 р. до н. е.
• Відстані до планет Сонячної системи вдалося визначити лише у XVII ст. через вимірювання горизонтального паралаксу.

​

Горизонтальний паралакс

• Горизонтальний паралакс - це кут між напрямом на світило з якої-небудь точки земної поверхні і напрямом з центра Землі.
• Відстані до близьких зір визначають за допомогою вимірювання їхнього річного паралаксу.

​

Річний паралакс П

• Річний паралакс П — кут, під яким із зорі було б видно радіус земної орбіти.  
• Вперше надійні річні паралакси було виміряно в середині XIX ст. Дотепер відомо точні величини річних паралаксів майже для 100 000 зір, і на цій основі розроблено біля десяти інших методів визначення відстаней до віддаленіших об'єктів.

​

• Оскільки відстані між астрономічними об'єктами дуже великі, то користуватися звичними одиницями довжини (метр, кілометр) незручно. Тому в астрономії використовують особливі одиниці для вимірювання відстаней: астрономічна одиниця (а. о.), яка дорівнює середній відстані Землі від Сонця (149 600 000 км), і парсек (пк), від слів «паралакс» і «секунда» - відстань, з якої середній радіус земної орбіти видно під кутом 1" (секунда дуги). Часто використовують похідні одиниці: кілопарсек (1 кпк = 1 000 пк) і мегапарсек (1 Мпк = 1 000 000 пк).

​

• Інколи використовується одиниця довжини світловий рік (св. р.). Це така відстань, яку проходить світло за один рік, поширюючись зі швидкістю 300 000 км/с.  
• Між одиницями довжини, що використовуються в астрономії, існують такі співвідношення:  
• 1 пк = 3,26 св. р. = 206 265 а.о. = З • 10 ^16 м; 1 св. р. = 0,3066 пк = 63 240 а. о. = 9,5 • 10 ^15 м.

​