Киселев А.К.
ст. преподаватель каф. физики, математики и физико-математического образования НГПУ Им. К.Минина
“Сколько звезд на небе?” – на этот вопрос нельзя дать прямого ответа, не сделав некоторых уточнений. Допустим, ограничимся только видимыми глазом звездами в ясную ночь. В таком случае звезды, казалось бы, можно пересчитать. Но считающий звезды человек скорее всего собьется в счете. Звезды не упорядочены на небе и постоянно смещаются, к тому же восходят и заходят. Самих по себе математических способностей недостаточно, чтобы посчитать звезды.
Задача об определении количества звезд является фундаментальной задачей истории астрономии. А людей, которые взялись за решение этой задачи, стали называть звездочетами. Чтобы посчитать звезды, древние звездочеты придумали координатную систему, вращающуюся вместе с небом. Для каждой звезды указали квадрат координатной сетки и составили первые звездные каталоги. Так, например, один из первых – каталог греческого астронома Гипарха – содержал 850 видимых звезд. Составлен он был во II веке до нашей эры.
Каталог Улугбека, составленный по наблюдениям звезд в Самаркандской обсерватории XV века, содержал уже 1018 видимых звезд. Ярчайшие звезды получили собственные имена. Немецкий астроном Иоганн Байер в начале XVI века ввел в употребление обозначения звезд греческими буквами и названиями созвездий. Самая яркая звезда созвездия называлась альфой своего созвездия, вторая по яркости – бетой и так далее. Оценка яркости в то время производилась на глаз и содержала много неточностей. Каждый новый звездный каталог содержал все большее и большее количество звезд.
Изобретение телескопа позволило астрономам не только увидеть большое количество слабых звезд, но и усовершенствовать методы оценки звездного блеска. В конце XIX и начале XX веков была проделана работа по каталогизации всех видимых невооруженным глазом звезд. Под видимыми звездами стали понимать звезды, имеющие блеск больше 6,5 звездной величины. Итогом работы стала публикация финального каталога ярких звезд в 1930 году. Каталог известен под названием “Йельский каталог ярких звезд” и содержит 9096 видимых звезд, покрывающих всю небесную сферу.
Ясной ночью одномоментно человек может обозревать только половину небесной сферы. Кроме того, существует атмосферная экстинкция – явление падения яркости звезд за счет поглощения в атмосфере. Атмосферная экстинкция минимальна в зените (над головой) и максимально проявляет себя у горизонта, где свету звезд приходится преодолевать большую атмосферную толщу. В связи с этим даже при наилучших условиях наблюдений человеческий глаз одномоментно вряд ли увидит больше 4000 звезд. Величина атмосферной экстинкции непостоянна и меняется в зависимости от состояния атмосферы – влажности и запыленности. Любителям астрономии хорошо знакомы такие ситуации, когда небо кажется ясным, а звезд практически не видно. Каждая ночь в своем роде уникальна. Помимо переменчивой экстинкции, на условия видимости звезд влияет повсеместная городская засветка и засветка, создаваемая Луной. В итоге часто на городском небе глазам доступно всего около двух десятков звезд, а чтобы увидеть звезды 6 звездной величины, требуется отъехать от города на десятки километров и выбрать для этого безлунную ночь. Лучше всего на Земле звезды видны в высокогорных сухих и холодных пустынях, таких как Атакама в Южной Америке или высокогорье Восточного Памира. Все 9096 звезд Йельского каталога можно увидеть при условии наблюдений из разных точек Земли, удаленных от городской засветки, подбирая “удачное” по состоянию атмосферы для наблюдений время.
А сколько же звезд можно увидеть с помощью телескопа? Количество видимых в телескоп звезд зависит от проницающей способности телескопа, определяемой в первую очередь диаметром трубы телескопа. В небольшой любительский телескоп с проницанием до 9 звездной величины можно рассмотреть 258 997 звезд по всей небесной сфере. Это количество звезд учтено в каталоге Смитсоновской астрофизической обсерватории. Каталог был опубликован в 1966 году.
Методом фотографического накопления с помощью телескопов астрономы способны “видеть” сотни миллионов слабых звезд. А самый последний звездный каталог, созданный по результатам наблюдений космического телескопа “Гайя”, содержит информацию об 1,3 миллиарда звезд.
Подавляющее большинство наблюдаемых звезд – это звезды нашей галактики. В соседних галактиках удается рассмотреть только небольшое количество самых ярких звезд. Каждая галактика может содержать сотни миллиардов звезд. Общее количество галактик в обозреваемой системе стремится к миллиарду.
Количество звезд, населяющих Вселенную, огромно, но не бесконечно. Случай с бесконечным количеством звезд известен в астрономии как Парадокс Ольберса. Если бы звезд было бесконечно много, то всякий луч зрения должен был бы где-то упираться в звезду. В итоге яркость неба была бы такая же, как яркость Солнечного диска. Но это не так. Поэтому количество звезд, населяющих Вселенную, не может быть бесконечным.
#мининский #mininuniver #десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки
