Наука и жизньНаука

Время Большого Пса. Зимнее небо

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

Главная достопримечательность созвездия Большого Пса — это Сириус, самая яркая звезда земного неба. Но в целом созвездие не очень известно, хотя оно достаточно богато и содержит много весьма ярких звёзд и других космических объектов, через него также проходит полоса Млечного Пути. Большой Пёс — одно из немногих южных созвездий, которое можно полностью наблюдать в нашей стране. Наилучшее время для этого — как раз декабрь и январь. А благодаря зимнему солнцестоянию, которое наступит 21 декабря, в распоряжении любителей астрономии будут самые длинные ночи в году.

Большой Пёс (на латыни Canis Major, сокращение CMa) — по площади созвездие-середнячок — всего 43-е место из 80 известных созвездий. Но по количеству ярких звёзд оно стоит значительно выше. По числу звёзд, видимых невооружённым глазом (80 звёзд ярче 6^m), оно делит 25—26-е места с Драконом. А ведь Пёс, хоть и Большой, но в три раза меньше Дракона. Более того, это самое маленькое созвездие среди первых 30 созвездий с наибольшим числом видимых звёзд. По числу же звёзд из списка 300 ярчайших на земном небе Большой Пёс, в котором их 9 штук, занимает уже 8—11-е места. Блистательный Орион имеет всего на 2 такие звезды больше, хотя и превосходит Пса по площади в полтора раза. Кроме Сириуса (−1,46^m) в созвездии есть три звезды с величиной выше 2^m и ещё 7 звёзд потусклее, с величиной более 4^m.

Расположено созвездие Большого Пса к юго-востоку от Ориона, у его правой ноги, как и положено хорошей собаке. На территории России оно формально полностью видно южнее 57° с. ш. (примерно широта Нижнего Новгорода, Екатеринбурга и Тюмени), однако для хорошего наблюдения нижней границы созвездия надо сместиться южнее 53° с. ш. (примерно широта Самары и Иркутска). Там в декабре—январе Большой Пёс виден почти всю ночь на южной стороне горизонта.

Сириус — ярчайшая звезда всего неба, но сам по себе Сириус рядовая звезда главной последовательности. Его выдающаяся яркость на земном небе связана с тем, что он — одна из самых близких к нам звёзд. Напомним, что ближайшая к нам звезда Проксима Центавра (см. статью «Ближайшая», «Наука и жизнь» № 1, 2017 г.) находится на расстоянии 4,2 св. года. Близость к Земле обуславливает удобство Сириуса как объекта наблюдений и измерений в астрономии. Он служит вершиной так называемого Зимнего треугольника, составленного, помимо него, из Проциона (α Малого Пса, 0,38^m) и Бетельгейзе (Ориона, 0,5^m).

Сириус — двойная звёздная система, состоящая из главной звезды (A) и белого карлика (B), вращающихся вокруг общего центра масс с периодом 50,1 года. Расстояние между ними меняется от 8,2 до 31,5 а. е. Для сравнения, в Солнечной системе орбитальный радиус Сатурна примерно 9,5 а. е., а Нептуна около 30 а. е. В среднем белые карлики имеют массу 0,5—0,6 М_☉, так что Сириус B — один из самых массивных известных белых карликов. Расстояние между компонентами достигло своего максимума как раз в 2022 году, а угловое расстояние между ними стало 11,3″. У любителей астрономии есть реальный шанс рассмотреть Сириус B, однако задача весьма непроста, несмотря на большое расстояние и достаточную светимость белого карлика. Причина трудностей — огромная разница в яркости у этой пары: Сириус B в 8 400 раз тусклее своего компаньона, а потому просто исчезает в его сиянии. Но имея хороший телескоп и опыт наблюдений, задачу можно решить, благо виден Сириус удовлетворительно практически на всей территории России.

Адара, или Адхара, (ε CMa A) занимает по яркости 22-е место на ночном небе и является самым ярким источником ультрафиолета. Это двойная звёздная система, где вторичный компонент B (7,5^m) находится на расстоянии 7,5″ от главной звезды. Несмотря на такое большое угловое расстояние, разрешить компоненты можно только в большие телескопы, из-за разницы в яркости — примерно в 250 раз.

Везен (δ CMa) — сверхгигант, одна из самых крупных известных звёзд. Если бы она находилась от нас на том же расстоянии, что и Сириус, её яркость была бы сравнима с половиной полной Луны. 36-е место на ночном небе.

Мирцам (β CMa) — гигантская переменная пульсирующая звезда класса бета-цефеид, блеск которой меняется от 1,97 до 2,01 в течение шести часов. Такое изменение яркости невозможно различить невооружённым глазом. 46-е место на ночном небе.

Алудра (η CMa) — сверхгигант, одна из ярчайших звёзд в пределах 5000 св. лет от Земли. 88-е место на ночном небе. Из-за огромного расстояния оценки её светимости имеют большую погрешность и лежат в пределах 135 000 — 174 000 L_☉. Алудра — переменная звезда класса α Лебедя (Денеб), с которым имеет много общего. Благодаря нерадиальным пульсациям её видимая звёздная величина меняется от 2,38^m до 2,48^m с периодом 4,7 суток.

Омикрон² (ο² CMa) — сверхгигант, также переменная звезда типа α Лебедя с изменением блеска от 2,93^m до 3,08^m, с периодом 24,44 суток, одна из самых ярких известных звёзд. Скорее всего, она гравитационно не связана с оранжевым сверхгигантом ο¹ CMa (3,9^m, K2, 7,8 M_☉, 212 R_☉, 10 000 L_☉, 4000 K). Хотя на небе их разделяет всего 2,06°, в пространстве между ними около 1500 св. лет.

Фуруд (ζ) — спектрально-двойная звезда, неразрешаемая в телескоп.

Сириус и Мирцам можно наблюдать практически на всей территории России (южнее широты Архангельска, 64° с. ш.). Удовлетворительная видимость звезды δ CMa начинается южнее широты Москвы (55° с. ш.), а звёзд ε, η и ζ — Самары (53° с. ш.).

Любители переменных звёзд обнаружат в Большом Псе ещё много объектов для наблюдений. Возглавляет список VY CMa — красный гипергигант, расположенный примерно в 3800 св. годах от Земли, который меняет свой блеск сложным образом от 6,5^m до 9,6^m с наименьшим периодом 956 дней. Это одна из крупнейших известных звёзд, иногда описываемая даже как самая большая, с радиусом от 1420 до 2200 R_☉, а также одна из самых ярких со светимостью примерно в 200 000—300 000 L_☉. Даже при меньшем размере она в Солнечной системе простиралась бы за орбиту Юпитера. Её нынешняя масса — около 17 ± 8 M_☉, и она быстро теряет вещество из-за сильного звёздного ветра, благодаря чему окружена обширной красной отражательной туманностью. Настолько плотной и яркой, что её сгущения когда-то считались звёздами-компаньонами. Различные оценки дают её начальную массу в 25—32 M