Звёздные карты

Звёздные ка'рты,карты звёздного неба или его части. Набор З. к. смежных участков неба, покрывающих всё небо или некоторую его часть, называются звёздным атласом. З. к. используются для наведения телескопа в нужную точку неба, для отождествления звёзд на небе или их изображений на астрофотографиях со звёздами, описанными в звёздных каталогах, для отыскания на звёздном небе объектов (планет, комет, переменных звёзд и т. п.) по их координатам и др. З. к. используются также для определения приближённых координат небесных объектов (например, искусственных спутников Земли при визуальных наблюдениях) путём нанесения их на карты, имеющие координатную сетку. Чаще всего З. к. снабжаются координатной сеткой в экваториальной системе небесных координат (прямые восхождения и склонения). Общие обзорные З. к. обычно составляют отдельно для Северного и Южного полушарий неба в стереографической проекции. Для изображения экваториального пояса неба применяют цилиндрические проекции. Полярные районы неба изображаются в азимутальных проекциях, а промежуточные - в конических. Различают рисованные и фотографические З. к. На рисованных картах звёзды изображаются кружками различного диаметра в зависимости от их блеска и наносятся на карту в соответствии с их координатами, взятыми из звёздных каталогов. Фотографические З. к. представляют собой комплекты отпечатков с фотографий звёздного неба. Фотографические карты представляют собой гномоническую проекцию звёздного неба, они содержат больше звёзд, чем рисованные.

  Наиболее древние из известных З. к. относятся к 13 в.; до этого пользовались только звёздными глобусами. В 1603 немецкий астроном И. Байер в звёздном атласе «Уранометрия» яркие звёзды каждого созвездия обозначил буквами греческого алфавита; эти обозначения сохранились до наших дней. В 17-19 вв. появились атласы польского астронома Я. Гевелия (1690), английского астронома Дж. Флемстида (1729), немецких астрономов И. Э. Воде (1782), Ф. Аргеландера (1843), Э. Хейса (1872). Большое значение для астрономии имели «Атлас северного звёздного неба», выполненный на основе составленного Аргеландером «Боннского обозрения северного неба», и атлас южного неба - на основе «Кордовского обозрения». Первая русская З. к. была составлена в 1699 по распоряжению Петра I. Широкое применение нашли изданные в 20 в. звёздные атласы советского астронома А. А. Михайлова, чехословацкого астронома А. Бечваржа и атлас Смитсоновской астрофизической обсерватории (США) для всего неба, изданный вместе с каталогом для обеспечения фотографических наблюдений искусственных спутников Земли.

  В 1887 Международным астрономическим конгрессом было принято решение о составлении фотографической «Карты неба». Эта работа выполнялась на 21 обсерватории различных стран и должна была дать после завершения приблизительно 22 000 листов фотографического атласа всего неба до 15-й звёздной величины (работа осталась незавершённой). В США в 1954-67 издан фотографический атлас Национального географического общества и Паломарской обсерватории. Атлас содержит фотографии звёздного неба в синих лучах (предельная звёздная величина 21,0) и красных лучах (предельная звёздная величина 20,0). В 20 в. изданы З. к., представляющие собой репродукции с фотографий с нанесением градусной сетки. Таковы З. к. австрийского астронома И. Пализы по фотографиям немецкого астронома М. Вольфа, карты Королевского астрономического общества (Англия) и атлас немецкого астронома Г. Ференберга.

  Для первоначального ознакомления с небом издаются звёздные атласы и карты, содержащие только звёзды, видимые невооружённым глазом.

  Е. А. Юров.

Звёздные каталоги

Звёздные катало'ги,списки звёзд с указанием тех или иных однородных характеристик: экваториальных координат (и их изменений), звёздных величин, спектральных классов и др. Помимо основных характеристик звёзд, в З. к. приводятся и вспомогательные, служащие для отождествления звёзд на небе и в З. к. Звёзды в З. к. располагаются в порядке возрастания их прямых восхождений; номера, под которыми звёзды записаны в З. к., часто используются для их обозначения. З. к., составленные на основе астрономических наблюдений, являются основным материалом для изучения строения и движений в звёздных системах, а также для установления системы небесных координат, служащей основой для решения задач астрометрии, геодезии и небесной механики.

  З. к. положений звёзд содержат сведения, достаточные, чтобы задать среднюю экваториальную систему небесных координат для фиксированной эпохи либо чтобы воспроизвести эту систему для произвольной эпохи. В соответствии с этим различают исходные каталоги, в которых приводятся координаты звёзд, полученные непосредственно из наблюдений, и производные каталоги, содержащие координаты звёзд и их изменения вследствие собственных движений и прецессии, выведенные в результате объединения многих исходных каталогов. Исходные З. к. делятся на абсолютные, полученные независимо от каких-либо прежних З. к., и относительные, положения звёзд в которых определяются относительно положений некоторого числа звёзд с определёнными ранее координатами. Примером абсолютных З. к. являются ряды каталогов ярких звёзд, регулярно составляемых на Пулковской обсерватории (СССР) с момента её основания. Относительными каталогами являются, например, международные зонные каталоги немецкого астрономического общества, содержащие все звёзды до 9,0 звёздной величины. Производные каталоги положений (фундаментальные и сводные) дают возможность воспроизводить систему средних экваториальных координат для любой эпохи. Это обстоятельство, а также высокая точность производных каталогов позволяют использовать их в качестве геометрической основы для решения многих задач астрономии и смежных наук.

  Фундаментальные З. к. являются самыми точными каталогами положений и получаются объединением абсолютных и относительных каталогов для разных эпох. Примером такого каталога может служить точнейший каталог середины 20 в. - Четвёртый фундаментальный каталог (FK4), система координат которого принята за основу во всех астрономических ежегодниках. Точность каталога FK4, содержащего 1535 звёзд по всему небу, характеризуется средней квадратичной ошибкой ±(0,02-0,03») для координат и ±(0,10-0,15») для собственных движений звёзд (за столетие). Ошибка системы координат, задаваемой каталогом FK4, имеет такой же порядок, причём она ухудшается со временем из-за ошибок собственных движений звёзд.

  Сводные З. к. положений образуются объединением относительных каталогов, составленных по наблюдениям примерно в одну эпоху на нескольких обсерваториях в единой фундаментальной системе координат, с целью уменьшения случайных ошибок координат. В сводных каталогах обычно, помимо координат, приводятся также и собственные движения, выведенные с привлечением др. источников. Примером такого каталога может служить Каталог геодезических звёзд (КГЗ), составленный из наблюдений на пяти советских астрономических обсерваториях и служащий основой для астрономо-геодезических определений.

  По предложению советских астрометристов ведутся международные работы по составлению принципиально нового Каталога слабых звёзд. Он предусматривает, помимо получения новой, опирающейся на слабые звёзды, фундаментальной системы координат, также и её улучшение в отношении положений звёзд по наблюдениям малых планет, а в отношении собственных движений - по наблюдениям галактик. См. также Астрометрия.

 Др. группа З. к. - т. н. обозрения, содержащие сведения обо всех звёздах до некоторой предельной звёздной величины и дающие для них звёздную величину и приближённые координаты. Так, «Боннское обозрение». (BD) содержит около 458 тыс. звёзд до 9,5 звёздной величины от +90° до -23° склонения. Продолжением обозрения для южного Неба явились «Кордовское обозрение» (CD) и «Капское фотографическое обозрение» (CPD). Номера звёзд в каталогах BD, CD и CPD широко используются для обозначения небесных светил. К числу обозрений относится также Гарвардское обозрение Дрепера (HD), в котором для более чем 300 тыс. звёзд приводятся спектральный класс и звёздная величина. К числу фотометрических З. к. относится выпущенный в середине 20 в. фотоэлектрический каталог звёздных величин и показателей цвета для более чем 20 тыс. звёзд в системе UBV (см. Звёздная величина ), составленный Вашингтонской морской обсерваторией (США). Распространены также каталоги лучевых скоростей и параллаксов звёзд, а также каталоги переменных звёзд, двойных звёзд и др. К последним относится Индекс-каталог двойных звёзд (IDS) Ликской астрономической обсерватории (США), содержащий данные для 64 тыс. звёзд. Большое число З. к. различных звёздных характеристик составляется в связи с всесторонним изучением избранных площадей по плану Я. Каптейна (Нидерланды).

  Лит.:Подобед В. В., Фундаментальная астрометрия. 2 изд., М., 1968; Мартынов Д. Я., Курс практической астрофизики, 2 изд., М., 1967.

  В. В. Подобед.

Звёздные модели

Звёздные моде'ли,вычисленные на основе тех или иных теоретических предпосылок распределения температуры, плотности, давления вещества в звёздах заданной массы и химического состава. Построение З. м. основанных на представлении о равновесной газовой звезде, состояние которой определяется, с одной стороны, механическим равновесием (между силой тяжести и силой давления газа) и с другой - тепловым равновесием (между выделением и отводом энергии).

  Характерными параметрами З. м. являются коэффициент поглощения, механизм переноса энергии, уравнение состояния звёздного вещества и механизм выделения энергии (см. Звёзды ) .Значения этих параметров определяются теорией внутреннего строения звёзд. Различаются однородные и неоднородные З. м. (по химическому составу), простые и сложные, многофазные З. м. (по уравнению состояния и механизму переноса энергии). Наиболее просты модели звёзд главной последовательности Герцшпрунга - Ресселла диаграммы.Звёзды, располагающиеся в верхней её части, состоят из конвективного ядра (включающего 0,30-0,15 массы звезды; в нём перенос энергии осуществляется путём конвекции) и лучистой оболочки. Вся энергия выделяется в конвективном ядре в результате ядерных реакций преобразования водорода в гелий. Размеры и масса конвективного ядра тем больше, чем больше масса звезды. Звёзды нижней части главной последовательности, наоборот, состоят из внешней конвективной оболочки и ядра в лучистом равновесии, в центре которого выгорает водород. температура в центре горячей голубой звезды составляет около 30 млн. градусов, плотность около 2 г/см ³,в центре Солнца температура около 15 млн. градусов, плотность около 100 г/см ³; в центре красной звезды-карлика температура около 10 млн. градусов, плотность около 1000 г/см ³.

 С течением времени химический состав ядра вследствие ядерных преобразований изменяется, и первоначально однородная З. м. становится всё более неоднородной. По истощении запасов водорода в звезде возможны реакции построения более тяжёлых ядер из гелия, если вследствие сжатия звезды температура и плотность в её недрах значительно повысятся. Повышение плотности ведёт к изменению уравнения состояния в центральных частях З. м. (вырождению газа). Наиболее сложными являются модели звёзд на поздних стадиях развития (красные звёзды-гиганты). Они состоят из нескольких попеременно конвективных и лучистых зон различного химического состава и двух-трёх слоевых источников энергии (с различными ядерными реакциями). Некоторые зоны или центральное ядро могут находиться в состоянии сжатия или расширения. Модель белой звезды-карлика почти целиком состоит из вырожденного газа. При расчётах З. м. и путей развития звёзд во времени применяются ЭВМ.

  Лит.:Рубен Г., Методы вычисления стационарных сферически-симметричных моделей звёзд и их эволюции, в кн.: Научные информации Астрономического совета АН СССР, № 14, М., 1969; Schwarzschild М., Structure and evolution of the stars, N. Y. 1965.

  А. Г. Масевич.

Звёздные параллаксы

Звёздные паралла'ксы,см. Параллакс в астрономии.

Звёздные подсистемы

Звёздные подсисте'мы,совокупности всех звёзд (или др. объектов) того или иного спектрального класса или определённого типа, входящих в состав Галактики и отличающихся индивидуальными характеристиками пространственного расположения и особенностями распределения скоростей звёзд. Звёздные скопления и межзвёздный газ и пыль также образуют подсистемы Галактики. Каждая З. п. определяется: типом составляющих её объектов, общей численностью её объектов, степенью концентрации объектов подсистемы к плоскости симметрии Галактики и к центру Галактики. Объекты, имеющие сильную концентрацию к плоскости симметрии Галактики, образуют З. п., относящиеся к плоской составляющей Галактики. К их числу относятся горячие звёзды-гиганты и сверхгиганты спектральных классов О и В, долгопериодические цефеиды, сверхновые звёзды II типа, рассеянные скопления, пылевое и газовое вещество. В плоской составляющей концентрация объектов к центру Галактики очень слабая. Объекты, имеющие слабую концентрацию к плоскости симметрии Галактики, составляют З. п., входящие в сферическую составляющую Галактики. Таковы звёзды-субкарлики, короткопериодические цефеиды, долгопериодические переменные звёзды с периодом изменения блеска от 150 до 200 дней, шаровые звёздные скопления. З. п. сферической составляющей имеют сильную концентрацию к центру Галактики. З. п. промежуточной составляющей образуются объектами, имеющими умеренную концентрацию к плоскости симметрии Галактики. В них входят красные звёзды-карлики, белые звёзды-карлики, новые звёзды, сверхновые звёзды I типа, переменные звёзды типа RV Тельца, планетарные туманности.

  Согласно выводам динамики, сплюснутость каждой подсистемы связана со средней величиной компонента скорости, перпендикулярного к плоскости Галактики. Самым малым этот компонент скорости должен быть у плоской составляющей (т.к. в противном случае объекты подсистемы удалялись бы на большие расстояния от плоскости Галактики и подсистема не могла бы быть плоской), а наибольшие - у сферической составляющей. Наблюдения подтверждают наличие такой зависимости.

  Существенные различия строения подсистем разных объектов должны быть следствием разных условий формирования этих объектов, в частности следствием образования их на разных стадиях эволюции Галактики. Представление о Галактике как о совокупности взаимопроникающих подсистем развито советскими астрономами П. П. Паренаго, Б. В. Кукаркиным и др. Существование З. п. обнаружено и в некоторых др. галактиках. З. п. изучаются в звёздной астрономии.

  Лит.см. при ст. Звёздная астрономия.

Звёздные потоки

Звёздные пото'ки,движущиеся звёздные скопления, совокупности звёзд, обладающих одинаковыми пространственными скоростями. Если З. п. приближается к нам, то направления собственных движений входящих в него звёзд, вследствие перспективы, как бы исходят из одной точки - радианта потока. Если же З. п. удаляется от нас, то собственные движения направлены к одной точке - антирадианту потока. Лучевая скорость той или иной звезды потока V _r=Vcosl, где V -пространственная скорость потока в км/сек,а l - угловое расстояние звезды от радианта. Собственное движение звезды потока

  где r- расстояние до звезды, выраженное в парсеках.Если измерены собственные движения звёзд потока и т. о. Определено положение радианта, то достаточно измерить лучевую скорость хотя бы одной из этих звёзд, чтобы определить расстояние до каждой из звёзд потока. Определённые таким способом расстояния называются групповыми. Они обладают значительной точностью.

  К числу З. п. принадлежат некоторые звёздные скопления,например Гиады. Однако звёзды одного и того же потока часто не образуют заметных сгущений звёзд и занимают на небе большие области. Такие З. п. обнаруживаются только благодаря общности их собственных движений. Далёкие З. п. выявить невозможно, т.к. у далёких звёзд собственные движения очень малы и определяются неуверенно. Наиболее известный З. п. - поток Большой Медведицы, к которому относятся 5 ярких звёзд из 7, образующих ковш, и 8 менее ярких звёзд этого созвездия, имеющих такую же пространственную скорость. Возможно, к потоку Большой Медведицы относятся ещё несколько десятков звёзд (в др. областях неба), имеющих собственные движения, направленные на радиант потока. Звёздная плотность (количество звёзд в единице объёма) только тех звёзд, которые принадлежат потоку Большой Медведицы, очень мала: она во много раз меньше средней звёздной плотности в окрестностях Солнца. Т. о., поток не образует существенного пространственного сгущения.

  Совпадение пространственных скоростей звёзд, относимых к тому или иному З. п., не может быть случайным и указывает на общность происхождения звёзд потока.

  Т. А. Агекян.

Звёздные системы

Звёздные систе'мы,термин, обычно применяемый по отношению к галактикам,в том числе к нашей Галактике.

Звёздные скопления

Звёздные скопле'ния,группы звёзд, связанных между собой силами взаимного притяжения и имеющих совместное происхождение, близкий возраст и химический состав. Обычно имеют плотное центральное сгущение (ядро), окруженное значительно менее плотной корональной областью. Диаметры З. с. находятся в пределах от нескольких до 150 парсек,причём радиусы корональных областей в несколько (иногда в десяток) раз превышают радиусы ядер. Исторически сложилось деление З. с. на рассеянные (иногда называются открытыми, галактическими) и шаровые. Различие между ними в основном определяется массой и возрастом этих образований. Рассеянные З. с., как правило, содержат десятки и сотни, редко тысячи, а шаровые - десятки и сотни тысяч звёзд. Примеры рассеянных З. с. - Плеяды, Ясли, Гиады; примеры шаровых З. с. - скопление М3 в созвездии Гончих Псов и М13 в созвездии Геркулеса.

  Рассеянные скопления в нашей Галактике концентрируются в плоскости симметрии Млечного Пути (галактической плоскости) и обладают небольшими скоростями относительно Солнца (в среднем 20 км/сек). Среди них можно выделить ассоциированные со спиральными ветвями скопления, возникшие сравнительно недавно (менее 100 млн. лет назад), и скопления промежуточного возраста, или скопления диска, не показывающие связи со спиральными ветвями и слабее концентрирующиеся к галактической плоскости. Все рассеянные скопления имеют нормальное содержание металлов, присущее звёздам плоской составляющей Галактики. Шаровые З. с. в нашей Галактике распределены в сфероидальном объёме, центр которого совпадает с центром Галактики, сильно концентрируются к этому центру и характеризуются большими скоростями относительно Солнца (в среднем 170 км/сек). Обычно они бедны металлами, однако объекты, наблюдаемые в околоцентральных областях Галактики, богаче металлами, чем те, которые наблюдаются на периферии нашей звёздной системы. Важные сведения о эволюции З. с. даёт изучение Герцшпрунга - Ресселла диаграмм или диаграмм «звёздная величина - показатель цвета». Диаграммы зависимости «звёздная величина - показатель цвета» звёзд типичных рассеянных и шаровых З. с. нашей Галактики существенно различны (см. рис. ). Интерпретация этих диаграмм с точки зрения современных теорий звёздной эволюции позволяет заключить, что звёзды типичных шаровых З. с. в 100-1000 раз старше звёзд рассеянных З. с.

  Кинематические характеристики и пространственное распределение шаровых З. с. нашей Галактики отражают особенности начального распределения в Галактике вещества, из которого на ранней стадии её существования возникли эти образования. Диаграммы «звёздная величина - показатель цвета» звёзд шаровых З. с. той эпохи должны напоминать соответствующие диаграммы современных рассеянных З. с. Подобные молодые шаровые З. с. наблюдаются в соседних галактиках (например, NGC 1866 в Большом Магеллановом Облаке). В современную эпоху З. с. в нашей Галактике возникают только вблизи галактической плоскости, в районах газовопылевых спиральных ветвей.

  Одновременно с изменением физических характеристик членов З. с. происходит их динамическая эволюция. Сближения между звёздами в ядрах З. с. приводят к взаимному обмену энергией их движения. В результате некоторые члены З. с. получают избыточную энергию и переходят в область короны или вообще покидают скопление. Ядро при этом, как правило, сжимается. Процесс диссипации ядра происходит особенно быстро у скоплений с небольшим количеством членов, т. е. рассеянных. Поэтому из старых скоплений в нашей Галактике сохранились лишь наиболее массивные из них, т. е. шаровые. Среди слабых членов молодых рассеянных скоплений обычно наблюдаются орионовы и вспышечные переменные звёзды.В некоторых шаровых скоплениях содержатся переменные звёзды типа RR Лиры и W Девы, а в рассеянных скоплениях иногда встречаются цефеиды.Наиболее близкие к Солнцу З. с. (например, Гиады), в собственных движениях членов которых наблюдаются явления перспективы (направления собственных движений при продолжении их на небесной сфере пересекаются в одной точке), называются движущимися. Движущиеся З. с. играют особую роль в проблеме определения звёздных расстояний, т. к. расстояния до них могут быть надёжно определены простым геометрическим методом. См. также Звёздные ассоциации, Звёздная астрономия.

  Лит.:Паренаго П. П., Курс звездной астрономии, 3 изд., М., 1954; Сойер-Хогг Э., Звездные скопления, в сборнике: Строение звездных систем, М., 1962.

  П. Н. Холопов.

Диаграммы «звёздная величина - показатель цвета» для рассеянного (вверху) и шарового (внизу) звёздных скоплений.

Звёздные сутки

Звёздные су'тки,промежуток времени, равный периоду вращения Земли вокруг оси относительно звёзд (точнее, относительно весеннего равноденствия точки ). З. с. равны 24 чзвёздного времени, или 23 ч56 мин4,091 сексреднего солнечного времени.

Звёздные часы

Звёздные часы',часы, отрегулированные по звёздному времени. По отношению к «обычным», применяемым в обиходе часам, идущим по среднему солнечному времени, З. ч. уходят вперёд на 3 мин56 секв сутки. З. ч. применяются при астрономических наблюдениях. См . Время.

Звёздный год

Звёздный год,сидерический год, одна из единиц времени, применяемых в астрономии; см. Год.

Звёздный дождь

Звёздный дождь,появление многочисленных метеоров (иногда до 1000 за 1 мин) в течение непродолжительных промежутков времени, происходящее при встрече Земли с роем метеорных тел (см. Метеорный поток ).

Звёздный интерферометр

Звёздный интерферо'метр,астрономический оптический инструмент для измерения чрезвычайно малых угловых расстояний (десятые и сотые доли секунды дуги) с использованием явления интерференции света.