Неподвижные звезды все время движутся

Звезды обычно называют "неподвижными", чтобы отличать их от блуждающих планет. Но на самом деле звезды находятся в постоянном движении — и реальном, и видимом. Все небо, которое мы видим над головой, вращается, потому что вращается Земля. Звезды восходят и заходят, как Солнце и Луна, но порядок их расположения остается неизменным. Например, звезды Большой Медведицы не переворачиваются к Малому Псу или Водолею. Различные созвездия восходят в разное время и в разные дни, если смотреть на них из различных точек Земли.

На самом деле звезды Большой Медведицы (и любого другого созвездия) движутся одна относительно другой с огромной скоростью — порядка сотен километров в секунду. Но они настолько далеки от нас, что ученым нужно проводить точные измерения через довольно большие промежутки времени, чтобы обнаружить их движение по небу. Поэтому через 20 тысяч лет звезды Большой Медведицы создадут другой рисунок на небе. И, может быть, это даже будет похоже на медведицу.

Между тем ученые определили положение миллионов звезд, занесли данные о многих из них в каталоги и отметили на звездных картах. Положение звезды на небесной сфере определяется с помощью таких координат, как прямое восхождение (ascension) и склонение (declination), обозначаемых RA и Dec. Эти координаты аналогичны широте и долготе, используемым при определении положения объекта на Земле.

RA (прямое восхождение) — это положение звезды, измеряемое в западном или восточном направлении на небе (аналог долготы, отсчитываемой от нулевого гринвичского меридиана).

Dec (склонение) — это положение звезды, измеряемое в северном или южном направлении на небе (аналог широты, отсчитываемой от земного экватора).

RA обычно отсчитывают в часах, минутах и секундах, как время, но иногда и в градусах.

Координаты RA и Dec

Звезда с координатой RA 2^h 00^m 00^s находится на 2 часа восточнее звезды с координатой RA 0^h 00^m 00^s, независимо от склонения. RA увеличивается с запада на восток, начиная со значения RA 0^h00^m00^s, которое соответствует небесной полуокружности с центром в центре Земли, проходящей от Северного небесного полюса до Южного. Первая звезда может иметь склонение Dec 30° к северу, а вторая — Dec 15°25′12″ к югу, но они все равно будут находиться на расстоянии 2 часов по оси восток-запад (и на расстоянии 45°25′12″ по оси север-юг).

Сформулируем правила, касающиеся RA и Dec.

Значение RA, равное 1 часу, соответствует дуге величиной 15° на небесном экваторе. А длина всего небесного экватора соответствует 24 часам, так как 24 × 15° = 360°, т. е. получаем полный круг. Значение RA, равное 1 минуте, называется минутой времени и является мерой небесного угла, составляющего 1/60 долю от часа RA. Таким образом, 15°/60 = 1/4°. Значение RA, равное 1 секунде, называется секундой времени и равно 1/60 части от минуты RA.

Dec — это мера, измеряемая в градусах (как углы круга), а также в минутах и секундах дуги (или угловых минутах и секундах). Один градус примерно в два раза больше видимого или углового размера полной Луны. Каждый градус делится на 60 минут дуги. Размер Солнца или полной Луны составляет примерно 32 минуты (32') дуги. И каждая минута дуги делится на 60 секунд дуги (60"). Когда вы смотрите в небольшой телескоп при сильном увеличении, изображение звезды получается размытым из-за турбулентности воздуха. А при хороших условиях (когда турбулентность низкая), размер изображения в ширину составляет примерно 1–2".

Разобраться в том, что такое RA и Dec и как читать звездную карту, вам помогут несколько простых правил (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Обозначения на небесной сфере

Северный небесный полюс (North Celestial Pole — NCP) — это точка на небе, на которую указывает ось Земли, продленная в северном направлении. Если стоять на географическом северном полюсе Земли, то NCP будет прямо над головой.

Южный небесный полюс (South Celestial Pole — SCP) — это точка на небе, на которую указывает ось Земли, продленная в южном направлении. Если стоять на географическом южном полюсе Земли, то SCP будет прямо над головой. Только нужно одеваться тепло, это ведь в Антарктиде!

Воображаемые линии, соответствующие равным значениям RA, проходят через NCP и SCP и представляют собой полуокружности, центр которых находится в центре Земли. Они воображаемые, но, тем не менее, отмечены на большинстве звездных карт, чтобы облегчить людям задачу нахождения звезд с определенными значениями RA.

Воображаемые линии, соответствующие равным значениям Dec, например, 30 к северу, проходят в небе прямо над головой на соответствующей географической широте. Поэтому, если вы находитесь в Нью-Йорке, т. е. на 41° северной широты, то прямо над головой у вас будет точка с координатой Dec 41 к северу, хотя ее координата RA будет постоянно меняться по мере вращения Земли. Эти воображаемые линии тоже отмечены на звездных картах, и называются они окружностями склонений (declination circles).