Звёзды ковша Большой медведицы⁠⁠

Семизвездие ковша Большой медведицы необыкновенно популярно благодаря своему навигационному применению — ничто другое нам не укажет так просто направление на Полярную звезду, а вместе с ней — где находится север. Ну, и образ Медведицы — он для нас в какой-то мере сакральный, хотя с легендой об этом созвездии знакомы далеко не все.

Еще его называют “Большой ковш”, как бы намекая, что есть еще и “Малый”, незримо кивая в сторону созвездия Малой медведицы. Но на небе есть “ковши” и побольше. Поэтому вряд ли стоит быть с Медведицей столь фамильярным.

Каждая звезда в ковше наряду с обозначением греческими буквами имеет собственное имя:

α (альфа) — Дубхе

β (бета) — Мерак

γ (гамма) — Фекда (Фад)

δ (дельта) — Мегрец

ε (эпсилон) — Алиот

ζ (дзета) — Мицар

η (эта) — Бенетнаш (Алькаид)

Семь звезд ковша Большой медведицы — это еще не все созвездие, а лишь небольшая его часть. Он символизирует собой туловище и хвост. А есть еще голова, передние лапы, задние, и некое пространство между лап — оно довольно протяженное. Вообще, Большая Медведица — Ursa Major (по латыни) — весьма велико и является третьим по размеру на всем небосводе. В его границах можно насчитать 126 звезд, доступных невооруженному глазу. Правда считать надо не под фонарем в городском парке, а где-нибудь подальше, где совершенно темно.

Но сегодня я хотел поговорить именно о звездах ковша.И тому есть повод. В прошлой статье я рассказывал о двойной звезде с красивым именем Альбирео, относительно природы двойственности которой ученые спорят по сей день. Одни считают что оба компонента находятся примерно на равных расстояниях от нас, и довольно близки друг к другу. Другие склоняются к тому, что одна из звезд существенно дальше другой и их близость на небе лишь кажущаяся, а в космическом пространстве их разделяют многие световые годы, не позволяя силам тяготения объединить два этих светила в одну систему. И кто-то из моих читателей вспомнил по этому поводу похожую в чем-то пару звезд в Большой медведице — Мицар и Алькор. Обсуждая этот пример я внезапно наткнулся на очень интересные вещи, которыми не могу не поделиться.

Итак, пару слов о созвездиях вообще.

Большинство звезд, объединенных в условные группы на небе, которые мы называем “созвездия”, между собой не связаны никак. Виной всему наше воображение, подобного которому, быть может, более ни у каких других существ во Вселенной нет. И встретив однажды братьев по разуму, рассказав им о созвездиях — что эти три звезды — это пояс Ориона, а эти четыре — квадрат Пегаса — несуществующего в природе крылатого коня, мы будем выглядеть странно, если не сказать — по-идиотски. Ведь никакой научной логики в этом нет. Более того, мы объединяем в одно созвездие порой звезды, до которых десяток-другой световых лет, и те, до которых многие тысячи… и даже наверняка среди них попадаются такие, которых уже нет в природе — умерли давно, да только до нас это еще не дошло.

Примерно так и говорят иногда, указывая в сторону ковша Большой Медведицы. Мне сегодня ровно это и сказали — эти звезды лишь на небе кажутся рядом, а на самом деле до каждой их них очень разное расстояние — до одних световые годы, до других — "миллионы световых лет".

Я пропустил мимо ушей эти “миллионы” (до звезд видимых глазом миллионы не бывают), но с остальным согласился. А потом решил проверить.

Сейчас давайте сфокусируем внимание на самом популярном месте ковша — на изломе его ручки, где мерцает довольно яркая звезда именуемая Мицар (конь), а рядом с ней заметно слабее звездочка — Алькор (всадник). Древние арабы не брали в лучники мужчин, которые не видели раздельно эти две звезды. Какой с них прок? — только стрелы переводить. Но и по сей день способность отчетливо видеть маленький Алькор рядом с ярким Мицаром — признак хорошего зрения.

Эти звезды разделены угловым расстоянием в 12 минут дуги — это чуть меньше половины лунного диска. Но субъективно кажется, что звездочки совсем рядом — для кого-то даже сливаются в одну. Для астрономов это очень много. Характерное расстояние между компонентами двойной системы не минуты дуги, а секунды и доли секунд дуги. То есть — на два-три порядка меньше. Вот тогда есть шанс, что эти звезды гравитационно связаны и вращаются в едином хороводе. А столь далекие друг от друга, как Мицар и Алькор, астрономы не называют двойными. для таких примеров есть другой термин — широкие пары. И чаще всего — в подавляющем большинстве случаев — они оптические. То есть, связи между ними нет.

Практически всю историю астрономии Мицар и Алькор считались оптической парой. Но относительно недавно их статус изменился.

Давайте разберем их ситуацию.

До более яркого Мицара расстояние 78 световых лет. До более тусклого Алькора — 81 световой год. Учитывая совпадающее направление можно быстро понять — эти звезды разделены расстоянием в 3 световых года.

Много! Очень много для двойной звезды!

Правда в русской Википедии утверждается, что расстояние это вдесятеро меньше — 0,3 световых года, но при этом указаны те же базовые ориентиры дальности — 78 и 81 световой год. Примем худший вариант. Он честнее.

Могут ли звезды разделенные промежутком в 3 световых года быть гравитационно связанной парой?

Это зависит от того, каковы массы звезд.

Солнце и тройная система Альфа Центавра разделены несколько большим расстоянием — 4,4 световых года, и физически связанными не считаются. Но это все маломассивные звезды. Пределы гравитационного влияния Солнца ограничены сферой радиусом 1 световой год — условно, конечно. Но это неплохой ориентир для оценочных представлений.

Что нам известно о массах Алькора и Мицара?

Вот тут самое время вспомнить, что произнося эти два имени мы говорим не о двух, а сразу о шести звездах. Алькор сам по себе оказался тесной двойной звездой. А Мицар даже 4-кратной и легко разделяется на двое уже в небольшую подзорную трубу. Нас же будет интересовать суммарная масса всей этой удивительной звездной системы.

Каждый из 4-х компонентов звезды кратной системы Мицар вдвое массивнее Солнца, а масса Алькора с его спутником — еще более двух солнечных масс.

Итого мы имеем звездную систему в 10 раз превышающую по массе Солнце. Характерный радиус гравитационного влияния будет корень квадратный из отношения масс.

Корень из десяти — это более трех.

И оказывается, что даже если Мицар с Алькором разделены дистанцией в 3 световых года, физическое взаимодействие между ними быть должно. Это подтверждается еще и совпадающими направлениями движения в пространстве — Мицар и Алькор летят параллельно — не разлетаются прочь, а идут в ногу.

Насколько это редкий случай?

Не редкий. Посмотрите на соседнюю звезду — Алиот (эпсилон Большой медведицы) — рядом с ней тоже есть слабенькая звездочка — 78 UMa. Не так рядом, как Алькор с Мицаром — между ними 1 градус, и это впятеро больше. Но в том-то все и дело, что в пространстве эта пара развернута иначе, и слабый компаньон Элиота (к сожалению без имени) не прячется позади него в трех световых годах, а находится на том же плане. И оказывается, что эти две звезды разделены расстоянием менее полутора световых лет. И вероятно тоже гравитационно связаны. Сумма масс этой системы вполне это допускает.

А что же остальные звезды ковша?

Вот тут мы и пришли к самому интересному. Большинство звезд этого астеризма (кроме крайних) удалены от нас на одно и тоже расстояние. и как они видны в проекции на небесную сферу — виде плоского силуэта ковша, так и в реальном трехмерном пространстве расположены будто нарисованы на плоскости.

Это уникальный пример, когда группа звезд не теряет фигуру при изменении точки зрения, а продолжает оставаться тем же образом, даже если смотреть на него с обратной стороны — будет просто зеркальным, то тем же самым ковшом.

До пяти из семи ярких звезд ковша Большой Медведицы одно и то же расстояние ~ 80 световых лет. И только Дубхе с Бенетнашем несколько дальше — 123 и 100 световых лет, что по межзвездным масштабам тоже не критически отличается.

Это — не всё.

Звезды ковша оказались не только равноудалены от Солнца, но и еще обладают схожими физическими характеристиками — одного возраста и химического состава, схожие по массам и светимостям, — самое интересное — летят группой в одном и том же направлении.

Когда мы видим ковш Большой медведицы, то наблюдает огромное — раскинувшееся на половину созвездия — рассеянное звездное скопление, состоящее из светил, которые около 300 миллионов лет назад родились в одном районе пространства и теперь дружно пересекают Галактику. Большинство звезд Большой медведицы — сестры. В это скопление входят не только яркие звезды Ковша — некоторые звезды в голове небесного зверя и в его лапах тоже участвуют в этом синхронном полёте.

Но не все, конечно.

Есть звезды, чье положение на небе — тонкая ирония Вселенной.

Давайте еще раз посмотрим на Мицар с Алькором.

В бинокль, трубу или небольшой телескоп между звезд этой пары (несколько ниже середины на этом фотоснимке) можно заметить “крохотную” звездочку 8-й звездной величины. Удивительно, но вплоть до начала XVIII века никто из астрономов не обращал на нее внимания, хотя она всегда была на самом видном месте. И только Иоганн Либкнехт узрев её однажды при наблюдении Алькора и Мицара, был уверен, что никогда ранее здесь не было этого светила, и потому решил, что открыл новую планету. Даже дал ей имя — Sidus Ludoviciana — Звезда Людовика (в честь короля, конечно). Но продвижение по службе сорвалось — это оказалась обычная звездочка, коих на небе миллионы, а никакая не планета. Впрочем, название прижилось. А внимание к этой звезде сохранилось. теперь мы знаем, что на самом деле она находится вчетверо дальше Мицара с Алькором, является звездой довольно преклонного возраста, так как практически весь водород в ее недрах уже выгорел, и сейчас начинает гореть гелий, а значит звезда начнет распухать и когда-нибудь сбросит свою оболочку, оставив в этом месте красивую планетарную туманность. Правда Алькор с Мицаром к тому времени уже улетят и на фоне этой туманности наблюдаться не будут. Кто знает, может быть их место займет какая-нибудь другая — не менее интересная звезда.

В завершении оставляю музыкальный сюрприз — всем, кто дочитал до этого места. Композиция посвященная двум звездам — Алькору и Мицару — из моего альбома «Звёздный мост».