100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько звезд на небе? Фото и видео

Спросите Итана: сколько из видимых на небе звёзд на самом деле существует?

image
Анимация вспыхнувшей в XVII веке сверхновой в созвездии Кассиопеи

Глядя на Вселенную, мы принимаем как должное, что то, что мы видим, существует на самом деле прямо сейчас. Но на самом деле это не совсем так. При общении с астронавтами миссий «Аполлон» были задержки, поскольку свету требовалось чуть более двух секунд, чтобы дойти до них и обратно. Роверы на Марсе вынуждены действовать самостоятельно, поскольку задержки в несколько минут слишком велики для того, чтобы люди вручную меняли направление их движения. А если выйти за пределы Солнечной системы, то расстояния до звёзд будут измеряться световыми годами, что означает, что когда мы видим удалённый объект, мы смотрим в прошлое. А откуда мы знаем, что то, что мы видим, совпадает с тем, что там есть? Один из читателей хочет узнать:

Ответ очень сильно зависит от того, насколько далеко вы готовы заглянуть.


Такое калифорнийское небо, которое в идеальных условиях можно увидеть невооружённым глазом

Невооружённым взглядом в идеальных условиях – полная темнота, никакого светового загрязнения, облаков, луны, полный обзор всего неба – человек способен рассмотреть чуть более чем 9000 звёзд. Все эти звёзды находятся в нашей галактике, так что ни одна из них не расположена в миллионах световых лет от нас. Но некоторые находятся в сотнях световых лет. Денеб, одна из ярчайших звёзд на небе (и вершина Летнего Треугольника) находится в 2600 световых годах от нас, а самая далёкая звезда, различаемая глазом — V762 Cas – находится в 16 000 световых годах от нас.


Летний треугольник, Денеб виден в левой части

Но большая часть видимых звёзд находится всего в нескольких сотнях световых лет от нас, или даже меньше. И хотя смерть звёзд представляется нам внезапной, на самом деле жизненный цикл звёзд таков, что звезда на пути к умиранию проходит несколько важных фаз. Конкретно, звезда:

• должна увеличиться до красного гиганта и начать сжигать гелий,
• должна сжечь гелий в ядре и начать синтез углерода,
• сжечь углерод и начать синтез кислорода и более тяжёлых элементов, вплоть до того, как из кремния получится железо, никель и кобальт,
• и только тогда, когда в ядре заканчивается топливо для синтеза, ядро резко сжимается и происходит взрыв сверхновой.

Лишь малая часть звёзд – порядка одной из нескольких сотен – достаточно массивны, чтобы умереть внезапно. Остальные сбрасывают внешние слои и сжимаются до белого карлика за десятки тысяч лет.

Но массивные звёзды непропорционально ярки, поэтому велика вероятность, что увидим мы именно их! И хотя глазом можно увидеть всего около 9000 звёзд, на кандидатуру следующей сверхновой в нашей галактике могут претендовать десятки звёзд. Очень сложно, глядя на одиночную звезду, понять, на каком жизненном этапе она находится, и как скоро она станет сверхновой. Такая звезда, как Эта Киля или Бетельгейзе уже могла взорваться и закончить свою жизнь – или же может продолжать светить ещё сотни и тысячи лет, сжигая топливо. Не существует сигнала типа «она сейчас рванёт», а в случае с Этой Киля недавний выброс (массовый выброс огромного количества вещества) в XIX веке мог задержать её взрыв в виде сверхновой на время, превышающее отрезок существования человека.


Туманность Гомункул, окружающая гигантскую звезду Эта Киля, находящуюся в 7000 световых годах от нас в нашем Млечном пути

В среднем звезда, которой суждено стать сверхновой, остаётся в такой неопределённой, гигантской фазе жизни, от одного до десяти миллионов лет. Хотя существует множество теорий по поводу признаков, предшествующих превращению звезды в сверхновую, на самом деле последняя из наблюдаемых нами в нашей галактике сверхновых взорвалась более 4000 лет назад, самые новые из открытых останков были обнаружены более 100 лет назад, а по поводу звезды, взорвавшейся в 1987 году в галактике-спутнике известно очень мало. Это был самый близкий взрыв сверхновой из наблюдавшихся человечеством с 1604 года.

Читайте так же:
Как делают кулинарную передачу


Остатки сверхновой 1987а, расположенные в Большом Магеллановом облаке, в 165 000 световых лет от нас

Учитывая, что типичный кандидат на сверхновую, видимый невооружённым глазом, в среднем располагается где-то в 4000 световых годах от нас, а во всём небе таких звёзд наберётся штук 25, то существует шанс от 1% до 10%, что одной из видимых нами звёзд уже нет. Не такая уж большая вероятность.

А что насчёт обратного процесса? Что насчёт возникающих звёзд? Нам кажется, что существует какой-то волшебный момент, в который нечто просто начинает проводить синтез протонов в ядре и «включается», становясь звездой. На самом деле формирование звезды – от протозвезды до настоящей, подлинной звезды из главной последовательности – занимает десятки миллионов лет.


Время, требующееся протозвезде, чтобы стать настоящей звездой, сильно зависит от её массы

Невооружённым глазом протозвёзды мы не увидим, поскольку они формируются внутри туманностей: в таких местах, как туманность Ориона или туманность Орла. Эти гигантские комплексы молекулярных облаков испытывают гравитационный коллапс, и порождают тысячи новых звёзд, формирующихся на отрезке в миллионы и десятки миллионов лет. После испарения газа внутри, наконец, становятся видны звёзды, многие из которых становятся различимы глазом.


Туманность Орла. В центре можно видеть «Столпы творения»

Но эти звёзды не появляются внезапно и не становятся видимыми сразу по окончанию их формирования. Мы можем надеяться только на взрыв сверхновой, которая обнаружит себя в том месте, где мы раньше не видели звёзд. Наилучшим приближением для оценки такого событие будет то, что мы наблюдали в течение нашей истории – такое случается раз в несколько столетий.


Тихо Браге указывает на сверхновую 1572 года

Если мы захотим взять бинокль, то перейдём от 9 000 звёзд к 200 000. Небольшой трёхдюймовый телескоп поднимет это количество до 5 миллионов. Хороший любительский телескоп диаметром 15″ позволит нам увидеть уже примерно 380 млн звёзд в нашей галактике, что сильно повысит наши шансы. Но даже если мы возьмём все 200-400 млрд звёзд в нашей галактике, среднее расстояние до которых составит порядка 40 000 световых лет, то уже погибшими из них окажутся порядка нескольких сотен тысяч – одна на миллион – и они будут расположены на дальнем от нас краю галактики.

Поскольку звёзды так далеки, наши глаза слишком слабы, а их свет передвигается слишком быстро для того, чтобы они успели умереть, когда свет ещё находится в пути. Это возможно, но шансов на это очень мало.

Сколько звезд на небе?

Звездное небо

В темное время суток, вдали от слепящих огней городов, небо открывает захватывающую картину сотен звезд, рассыпанных по созвездиям и Млечному пути. Сосчитать их самому кажется невозможным — числа кажутся фантастическими, от миллионов до миллиардов. Но сразу приходит на ум, что это именно то, чем должны заниматься астрономы. Так сколько звезд на небе в самом деле? Сегодня мы попытаемся определить точное число.

Звезды, видимые глазу

Мы уже не раз слышали, что только в видимой Вселенной триллионы звезд. Но есть нюанс — далеко не все из них человеку видны. Все дело в блеске, или звездной величине — тусклые светила вблизи выглядят ярче, чем очень мощные вдалеке. Чем меньше звездная величина, тем лучше видна звезда — но существует предел, после которого даже самый зоркий взгляд не различит звезду. Планка для человеческого глаза — звездная величина +7. Конкретная величина колеблется между +6 и +8 в зависимости от остроты зрения и темноты неба.

Читайте так же:
Самая умная женщина в мире

Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)

Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)

В итоге из всего необъятного количества звезд человек может увидеть на небе… всего 6000! Но и это приблизительное число. Как мы уже знаем, небесная сфера делится на два полушария, в каждом из которых видно до 3000 звезд. Более того, часть звезд находится у горизонта, где их наблюдать очень сложно — их скрывает плотная атмосфера. А еще надо делать поправку на реальность, где нет идеально ровного горизонта. Его постоянно усложняют деревья, здания, холмы и прочие неровности ландшафта, уменьшая количество одновременно видимых звезд до 2500.

  • Интересный факт — все эти препятствия приводят к тому, что крупные обсерватории строятся в горах, на отдалении от поселений. Там атмосфера не столь плотная, а горизонта на самой высокой горе доступно больше. Особенно популярны горы у моря или океана: водная гладь, наверное, единственный в мире ровный горизонт.

Но даже это число доступно при идеальных условиях наблюдения — то есть темной безлунной ночью. Летом небо у краев ярче, чем зимой, а любой городской фонарь создает засветку. Посреди большого города число звезд на небесах падает сразу до 200–300. Следовательно, лучший вид на звезды открывается лишь зимой, на отдалении больше 5 километров от любого населенного пункта или освещенной дороги.

Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.

Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.

Звезды в телескоп, или общее количество звезд на небе

Однако человечество уже давно нашло способ обойти ограничения собственного зрения. Множество мощных телескопов на Земле и в космосе ежедневно отодвигают видимые границы пространства, открывая новые звезды и галактики. Даже самый обычный бинокль дает возможность увидеть дополнительные 200 тысяч звезд. А дешевый телескоп открывает в 10 раз больше светил!

Разумеется, мы не можем увидеть все звезды во Вселенной. Центр нашей галактики является непреодолимой преградой, которая закрывает от нас часть Млечного пути, а облака космической пыли поглощают все лучи, кроме инфракрасных. И хотя астрономы с этим борются — так, телескоп Джеймс Уэбб проникнет через те препятствия, которые раньше считались непреодолимыми — Вселенная остается ограниченной. Хотя бы по видимости — максимальное расстояние, на которое мы можем заглянуть, составляет 45,7 миллиарда световых лет.

Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)

Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)

Подведем итоговый счет. В нашей галактике существует примерно от 100 до 400 миллиардов звезд. По версии телескопа «Хаббл», сейчас найдено около 100 миллиардов галактик, и считается, что вскоре их будет найдено еще 100 миллиардов. Нашу галактику традиционно признают средней по количеству вмещаемых звезд — существуют объекты и крупнее, и меньше размером.

Давайте воспользуемся известными числами и подсчитаем количество звезд на небе вместе. У нас есть 100 миллиардов галактик, в каждой из которых содержится 100–400 миллиардов звезд. Умножим 10 11 на 10 11 — получается 10 22 звезд, 10000000000000000000000 звезд на небе. И это только минимальная оценка! Если галактик или звезд окажется больше, число вырастет на порядки.

Из-за всех этих условностей и неточностей астрономы редко берутся давать точную оценку количеству звезд на небе. Их попросту слишком много, и не все можно четко увидеть и отделить от остальных. Особенно в отдаленных галактиках — часто они сами выглядят как одна тусклая звезда.

Сколько звезд на небе видно без бинокля и телескопа?

Две тысячи лет назад, для того, чтобы как-то классифицировать всё многообразие звезд на небе, ученые ввели разделение звезд по блеску на шесть групп, на шесть звездных величин. На то время, это была исчерпывающая классификация охватывающая буквально ВСЕ звезды на небе. Во сяком случае те звезды, что видны невооруженным глазом.

Читайте так же:
9 премиальных, но невыносимо отвратительных товаров — изучаем все нюансы

Придумал само понятие “звездная величина” древнегреческий астроном Гиппарх, было это во 2-м веке до н. э. Не смотря на то, что звучит это очень солидно, на деле, вплоть до 20-го века, “звездная величина” определялась сугубо на глаз и точной единицей измерения не являлась.

Самые яркие звезды (всего их около двадцати) назвали звездами первой величины, более слабые — звездами второй величины, а те, которые едва видимы, — звездами шестой величины. Предел видимости для самого зоркого невооруженного человеческого глаза, составляют звезды с величиной 6,5m (m – означает magnitudo, то есть “размер”).

Чем звезда ярче, тем ее звездная величина меньше. Удивляться такому разделению звезд по их яркости нечего. Никого ведь не удивляет, что самые крупные плоды относят к первому сорту, менее крупные — ко второму сорту и т. д. По сравнению со звездами первой величины звезды шестой величины светят слабее в сто раз. Видимые же в бинокль звезды седьмой и восьмой величины соответственно в два с половиной и в шесть раз еще слабее.

Мы уже научились находить на небе отдельные звезды. Теперь пришла пора научиться складывать их в созвездия! Подробнее об этом

Самые яркие звезды видимые с Земли невооруженных глазом

Название звездыВидимая звездная величина (m)
Сириус−1,47
Канопус−0,72
α Центавра−0,27
Арктур−0,04
Вега+0,03
Капелла+0,08
Ригель+0,12
Процион+0,38
Ахернар+0,46
Бетельгейзе+0,50
Альтаир+0,75
Альдебаран+0,85
Антарес+1,09
Поллукс+1,15
Фомальгаут+1,16
Денеб+1,25
Регул+1,35

Сколько звезд видно невооруженным взглядом?

Присмотритесь к звездному небу, разыщите на нем с помощью звездной карты созвездия, и вы скоро убедитесь, как легко ориентироваться на небе, держать на учете все звезды, видимые невооруженным глазом.

Всего таких звезд около шести тысяч, а сразу над горизонтом их видно не более трех тысяч. Если мы говорим «около», то лишь потому, что острота зрения и прозрачность воздуха бывают различными.

Со средним биноклем число видимых звезд увеличивается примерно до 10 000, а на фотографических пластинках, полученных при большой выдержке с использованием самых мощных действующих телескопов, число звезд на всей полусфере составляет 2—3 миллиарда. Большинство из них принадлежит Млечному Пути и только самые яркие звезды в далеких галактиках можно различить на фотографиях.

Вас может заинтересовать

Живя в городах, мы практически лишены «настоящего» звездного неба.

Живя в городах, мы практически лишены «настоящего» звездного неба.

Если мысленно разбить небесную сферу на квадраты, каждый из которых равен по площади диску полной Луны, как она видна с Земли (получится 200000 квадратов), то в каждом из таких квадратов, обладай мы сверхмощным телескопом, было бы видно по 10 000 звезд.

Конечно нам все это многообразие почти не видно – звезды выше 6-ой звездной величины без телескопа не разглядеть, а ведь с уменьшением яркости звезд их число растет. А это значит, что ночное небо скрывает от нас куда больше, чем показывает!

В списки звездных каталогов занесены не только все звезды видимые вооруженным глазом, но и множество более слабых.

Сосчитаны и занесены в каталоги, а также на карты все звезды ярче одиннадцатой звездной величины. Число звезд более слабых мы тоже знаем, но уже не так точно, да это и не столь важно.

В результате подсчет числа звезд ярче данной предельной звездной величины можно представить следующей таблицей (данные устаревшие, сейчас известно на порядок больше звезд всех звездных величин приведенных в таблице. Однако пропорции звездная величина/число звезд остались такими же и наглядно демонстрируют общую тенденцию):

Предельная звездная величинаЧисло звезд
6,04 860
7.014 300
8,041 000
9,0117 000
10,0324 000
11,0870 000
13,05 700000
15,032 000 000
17,0160 000 000
19,0560 000 000
21,02 000 000 000
Читайте так же:
Почему китайский фарфор считается самым ценным?

Видимая звездная величина и абсолютная звездная величина

Когда мы говорим о звездной величине, то иногда путаем два очень похожих, но в то же очень разных понятия. Дело том, что звездная величина бывает абсолютной (обозначается М) и видимой (обозначается m).

Видимая звездная величина – это “исконная” звездная величина, в том самом смысле, в котором её использовал ещё Гипарх. То есть – величина светимости любого космического объекта, если наблюдатель находится на Земле. Как уже отмечалось выше, при этом истинные размеры, расстояние и т.п. этих объектов не имеют значение – важно только то, насколько ярко этот объект сияет на небе. К примеру, видимая звездная величина Солнца (не самой большой звезды) составляет −26,7m, в то время как видимая звездная величина гигантской Бетельгейзе, составляет 0,5m.

Абсолютная звёздная величина – это звёздная величина объекта, которую он имел бы, если бы находился от наблюдателя на фиксированном расстоянии в 10 парсек. Абсолютная величина, в отличие от видимой, позволяет сравнивать светимость разных звёзд, поскольку не зависит от расстояния до них. Абсолютная звездная величина Солнца составляет +4,8M, а Бетельгейзе -5,14M.

Теперь, когда вы знаете звездную величину планет Солнечной системы, может попробуете найти одну из них на ночном небе? Подробнее об этом

Звездная величина наблюдаемых с Земли планет, Солнца и Луны

К слову – звездная величина может быть не только положительной, но и отрицательной. Кроме того, с помощью звездной величины можно выразить яркость не только собственно звезд, но и любых других космических объектов – планет, астероидов и даже Солнца и Луны.

В самом деле, Луна ведь тоже космически объект! Другими словами, в наше время “звездная величина” стала не столько “звездной”, сколько “общекосмической” величиной.

Для сравнения, я приведу сравнительную таблицу звездных величин содержащую сведению обо всех значимых космических объектов, которые можно наблюдать с Земли.

Сколько звезд на небе

Сколько звезд на небе

Звёзды

Небо ночью, когда можно видеть звезды, днем затмеваемые солнцем, — зрелище, захватывающее дух. Количество этих светил, как очевидно любому наблюдателю, весьма значительно, но сколько звезд на небе точно? Разумеется, многие, восхищавшиеся небесным пейзажем, пытались подсчитать их число еще в древности.

Исторический экскурс

До нас дошли сведения о попытке установить, число таких объектов, предпринятой еще древнегреческим астрономом Гиппархом, жившим 2500 лет назад. Он непросто вел подсчет звезд, но выполнил каталог этих светил. Можно предположить, что решение создать перечень данных объектов стало следствием того, что он как-то раз обнаружил, что на небе вспыхнула новая звезда. Восхитившись ею, он задумался над тем, чтобы зафиксировать, где какие из них располагаются на небе. После этого если бы новая звезда возникла снова, он мог бы узнать об этом, поскольку в его каталоге ее бы не было. Итогом его работы стало появление списка из 1025 объектов этого вида, для каждой звезды были указаны ее величина и местоположение на небосводе.
Разумеется, и до Гиппарха предпринимались аналогичные попытки. Более ранние античные астрономы также создавали труды по астрономии, но до сегодняшнего дня они дошли лишь фрагментами, в результате первой по времени значимой работой по этой дисциплине — каталогом звезд стала именно выполненная Гиппархом.
Этот ученый распределил звезды по шести категориям. Главным параметром для его классификации являлась яркость, именно он ввел термин «звездная величина». Впрочем, последнее понятие, хотя и сохранилось в наши дни, теперь означает нечто иное.

Звездные величины

Античные астрономы, включая Гиппарха, предполагали, что все светила, включая звезды, располагаются на поверхности одной сферы, что означало, что и дистанция от каждой из них до наблюдателя была одной и той же. Различалась, таким образом, лишь их яркость. Те объекты, у которых ее показатель был наибольшим, получили первую величину, а с наименьшим — шестую. Каталог, который выполнил Гиппарх, включал:

  • 15 звезд максимальной первой категории;
  • 45 — второй;
  • 208 — третьей;
  • 474 — четвертой;
  • 217 — пятой;
  • 49 — шестой, в которую были включены наиболее тусклые звезды.
Читайте так же:
Ошибки, мешающие похудению: неправильное питание

В дальнейшем было точно определено, что звезды светят неравномерно и, помимо этого, располагаются на различных расстояниях от земли. Также помимо визуального способа определения их величины сейчас применяется фото, а также болометрический метод.

Спектральная классификация звёзд

Спектральная классификация звёзд

Что видит глаз

Поскольку со времен античности зрение осталось абсолютно тем же, также не изменилось и то, сколько звезд на небе может различить человек без дополнительных инструментов. Теперь стало известно, что во вселенной их триллионы, даже если вести речь лишь о тех, что доступны человеку в видимой ему части, однако большинство из них он сможет разглядеть только с использованием приборов.

Невооруженному глазу видны лишь те из них, которые имеют звездную величину примерно +7. Точный показатель при этом определяется характеристиками зрения наблюдателя и темноты небосвода. В наилучших условиях можно увидеть объекты с показателем +8, в худших — не более, чем +6.

В результате человеку, не пользующемуся приспособлениями можно разглядеть 6000 звезд, но сразу стоит оговорить, что, поскольку небосвод делится на два полушария, в каждом из них зрения доступны уже максимум 3000. Дополнительно, так как в обоих случаях некоторые из этих светил находятся вблизи горизонта, визуальный доступ к ним закрыт атмосферой. Также они могут заслоняться неровностями рельефа (холмами и тем более горами), лесами, городскими ландшафтами. В итоге реальный ответ на вопрос, сколько звезд на небе увидит простой наблюдатель, снижается до уже 2500. Во избежание таких помех лаборатории строят на возвышениях и вне городских зон.

Но даже указанные 2500 звезд видны смотрящему на небо лишь в том случае, если ночью нет луны и отсутствуют иные источники освещения, включая стандартный фонарь. При их наличии их число снижается до 200.

Что доступно вооруженному глазу

Как упоминалось, после Гиппарха человечество открыло массу приспособлений для наблюдения за небом, включая стандартные бинокли, любой из которых позволит увидеть уже 200 тысяч звезд и телескопы, даже не слишком мощный прибор такого типа удесятерит их количество.
Впрочем, и с такими устройствами наблюдатель не увидит массу объектов данного вида, поскольку они заслоняются центральной частью Млечного пути. Также человек может бросить взгляд на расстояние не более 45,7 миллиарда световых лет.

Итоговое количество

В результате ответ на вопрос, сколько звезд на небе, приводит к огромным числам. Только в галактике, в которой располагается Земля, их от 100 до 400 миллиардов. Однако самих галактик пока что открыто 100 миллиардов, и ожидают, что их откроют еще столько же. При этом наш Млечный путь относят к средним по числу звезд, поэтому в части других скоплений их число будет больше, в части — меньше.
В итоге если просто умножить сто миллиардов галактик на 100 миллиардов звезд, то 1011, возведенное в квадрат, даст 1022, при этом следует иметь в виду, что это базовая оценка и если предполагать, что звезд в одной галактике в среднем больше, то увеличивается их совокупное количество по сравнению с названной цифрой. Впрочем, светила, которые располагаются в удаленных галактиках, астрономам не удается отделить друг от друга, они, по сути, сливаются в единую звезду.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию