Одно из древнейших понятий современной астрономии, до сих пор не вышедшее из употребления, — это созвездие. Само слово «созвездие» (лат. constellatio) в прямом смысле означает «коллекция (или группа) звезд». В астрономии этот термин претерпел определенную эволюцию и приобрел свое окончательное значение сравнительно недавно — менее века назад.

Но уже много тысяч лет назад люди начали выделять на ночном небе выразительные группы звезд — астеризмы, которые помогали запоминать узор звездного неба и с его помощью ориентироваться в пространстве и во времени. Именно астеризмы стали предшественниками созвездий. В быту мы и сейчас, как правило, называем созвездиями лишь наиболее яркие, выразительные, легко запоминающиеся группы звезд. Довольно долго и астрономы не задумывались о точных границах созвездий, хотя и включали в них не только яркие, но и окружающие их тусклые звезды. Однако с изобретением телескопа (XVIIв.) и особенно фотографии (XIXв.) возникла проблема: для изучения оказались доступны миллионы звезд, которым надо было давать обозначения, включающие имена созвездий, а точных границ созвездий не существовало. Поэтому астрономы решили поделить весь небосвод на площадки с точно установленными и легко воспроизводимыми границами, стараясь при этом не сильно отступать от исторической традиции.

Впрочем, у каждого народа были свои традиции деления звезд на созвездия. Заметно различалось даже количество традиционных созвездий: у древних европейцев их были десятки, у китайцев — сотни. Очевидно, слишком крупные созвездия как небесные ориентиры не имеют смысла, а слишком мелкие и многочисленные трудны для запоминания, да и ярких звезд на все не хватило бы. Используемые современными астрономами созвездия в большинстве своем включают в себя яркие звезды и носят названия, традиционные для европейской культуры.

В современном смысле созвездие — это участок небесной сферы со всеми проецирующимися на него с точки зрения земного наблюдателя небесными объектами. Современные астрономы делят все небо на 88 созвездий.

Границы между этими 88 созвездиями проведены в виде прямых ломаных линий по дугам небесных параллелей (это малые круги небесной сферы, параллельные небесному экватору) и кругов склонения (большие полукруги, перпендикулярные экватору) в системе экваториальных координат эпохи 1875 г. Современные названия созвездий и их границы были установлены решениями Международного астрономического союза (MAC) в 1922-1935 гг. Впредь эти границы и названия созвездий решено считать неизменными.

Пространственное положение звезд созвездия Орион. Справа находимся мы - наблюдатели.

Говоря о созвездии, следует понимать, что это не определенная область в космическом пространстве, а лишь некоторый диапазон направлений с точки зрения земного наблюдателя. Поэтому неправильно было бы сказать: «Космический корабль полетел в созвездие Пегас». Точнее будет сказать так: «Космический корабль полетел в направлении созвездия Пегас». Звезды, образующие узор любого созвездия, расположены от нас, как правило, на самых разных расстояниях. Кроме звезд в каждом созвездии могут быть видны и очень далекие галактики, и близкие объекты Солнечной системы — все они в момент наблюдения относятся к данному созвездию. Но со временем небесные объекты могут перемещаться из одного созвездия в другое. Быстрее всего это происходит с близкими и быстро движущимися объектами: Луна проводит в одном созвездии не более двух-трех суток, планеты — от нескольких дней до нескольких лет. Даже некоторые близкие звезды за последнее столетие пересекали границы созвездий, другие же пересекут их в ближайшее — по астрономическим масштабам — время.

Изменения конфигурации звезд
ковша Большой Медведицы за
300 тыс. лет в результате
движения звезд в пространстве.
а - 150 000 лет назад
б - настоящее время
в - через 150 000 лет

Видимая площадь созвездия определяется телесным углом, который оно занимает на небе; обычно его указывают в квадратных градусах. Для сравнения: диски Луны или Солнца занимают на небе площадь около 0,2 кв. градуса, а площадь всей небесной сферы — около 41 253 кв. град.

Названия созвездиям даны в честь мифологических персонажей (Андромеда, Кассиопея, Персей и т. п.) или животных (Лев, Дракон, Большая Медведица и т. п.), в честь примечательных объектов древности или современности (Весы, Жертвенник, Компас, Телескоп, Микроскоп и т. п.), а также просто по названиям тех предметов, которые напоминают фигуры, образованные яркими звездами астеризма (Треугольник, Стрела, Южный Крест и т. п.). Часто одна или несколько ярчайших звезд в созвездии имеют собственные имена, например Сириус в созвездии Большой Пес, Вега в созвездии Лира, Капелла в созвездии Возничий, и т. п. Как правило, названия звезд связаны с названиями созвездий, например обозначают части тела мифологического персонажа или животного.

Созвездия — это памятники древней культуры человека, его мифов, его первого интереса к звездам. Историкам астрономии и мифологии они помогают понять образ жизни и мышления древних людей. Современным астрономам созвездия помогают ориентироваться на небе, быстро оценивать взаимное положение объектов и возможность их наблюдения в данной местности и в данное время.

Древние созвездия

Первые представления людей о звездном небе дошли к нам из дописьменного периода истории: они сохранились в материальных памятниках культуры. Археологи и астрономы выяснили, что наиболее древние астеризмы человек выделил на небе еще в каменном веке, более 15 тысячелетий назад. Некоторые исследователи считают, что первые небесные образы появились одновременно с рождением первых рисунков, воплощенных в наскальной живописи, когда развитие левого (логического) полушария головного мозга человека позволило отождествить предмет с его плоским изображением.

Жизненно важную роль для древнего человека играли два светила — Солнце и Луна. Наблюдая за их движением, люди открыли некоторые важные явления. Так, они заметили, что дневной путь Солнца по небу зависит от сезона: он поднимается к северу весной и опускается к югу осенью. Они заметили также, что Луна и яркие «подвижные звезды», которые позже греки назвали «планетами», движутся среди звезд примерно по тому же пути, что и Солнце. И еще они заметили, что в разные сезоны года различные, но вполне определенные звезды восходят незадолго до наступления утра, а другие звезды заходят сразу после захода Солнца.

Чтобы запомнить движение Солнца, Луны и планет, люди отмечали важнейшие звезды, лежащие на пути движущихся светил. Позже, создав себе богов, они отождествили некоторых из них со звездами на небе. Древние шумеры, жившие на Ближнем Востоке 5000 лет назад, дали названия многим известным созвездиям, особенно в Зодиаке — области неба, через которую проходят пути Солнца, Луны и планет. Похожие группы звезд выделяли жители долины Тигра и Евфрата, Финикии, Греции и других областей Восточного Средиземноморья.

Прецессия земной оси

Как известно, гравитационное влияние Луны и Солнца на нашу планету вызывает медленное конусообразное движение земной оси, что приводит к перемещению точки весеннего равноденствия по эклиптике с востока на запад. Это явление называют прецессией, т. е. предварением равноденствия. Под влиянием прецессии за несколько тысячелетий заметно изменяется относительно неподвижных звезд положение земного экватора и связанного с ним небесного экватора, в результате иным становится годичный ход созвездий по небу: для жителей определенных географических широт одни созвездия со временем становятся наблюдаемыми, а другие на многие тысячелетия скрываются под горизонтом. Но Зодиак всегда остается Зодиаком, поскольку плоскость земной орбиты практически неизменна; Солнце всегда будет перемещаться по небу среди тех же звезд, что и сегодня.

В 275 до н. э. греческий поэт Арат в поэме «Явления» описал известные ему созвездия. Как показали исследования современных астрономов, Арат в «Явлениях» использовал гораздо более раннее описание небесной сферы. Поскольку прецессия земной оси меняет видимость созвездий от эпохи к эпохе, список созвездий Арата позволяет датировать первоисточник поэмы и определить географическую широту наблюдений. Независимые исследователи пришли к сходным результатам: Е. Маундер (1909) датировал первоисточник 2500 г. до н. э., А. Кромеллин (1923) - 2460 до н. э., М. Овенден (1966) - ок. 2600 г. до н. э., А. Рой (1984) - ок. 2000 до н. э., С. В. Житомирский - ок. 1800 г. до н. э. При этом расположение наблюдателей, видевших эти созвездия, относится всеми исследователями приблизительно к 36° с. ш.

Теперь мы называем описанные Аратом созвездия «древними». Через 4 века после Арата греческий астроном Птолемей описал 48 созвездий, указав в них положения ярчайших звезд. Из этих созвездий 47 сохранили свои имена до наших дней, а одно большое созвездие — Арго, корабль Язона и аргонавтов, — было в XVIIIв. разделено на четыре меньших созвездия: Киль, Корму, Паруса и Компас.

Разумеется, разные народы делили небо по-разному. Например, в Китае в древности была распространена карта, на которой звездное небо делилось на четыре части, в каждой из них насчитывалось по семь созвездий, т. е. всего 28 созвездий. А монгольские ученые XVIIIв. насчитывали 237 созвездий. В европейской науке и литературе закрепились те созвездия, которыми пользовались древние жители Средиземноморья. Из этих стран, включая Северный Египет, в течение года можно видеть около 90% всего небосвода (недоступна лишь окрестность южного полюса мира). Однако народам, живущим вдали от экватора, для наблюдения недоступна значительная часть небосвода: на полюсе видна только половина неба, на широте Москвы — около 70%. Поскольку даже для жителей Средиземноморья не были доступны самые южные звезды, эту часть неба поделили на созвездия только в новое время, в эпоху географических открытий.

В результате прецессии точка весеннего равноденствия за прошедшие с античных времен 2 тысячелетия переместилась из созвездия

Тельца через Овен в созвездие Рыб. Это привело к кажущемуся смещению всего зодиакального ряда созвездий на два положения (поскольку отсчет по традиции начинается от того созвездия, в котором расположена точка весеннего равноденствия). Например, Рыбы поначалу были одиннадцатым зодиакальным созвездием, а теперь — первое; Телец был первым — стал третьим. Примерно в 2600 г. точка весеннего равноденствия переместится из Рыб в Водолей, и тогда это созвездие станет первым в Зодиаке. Заметим, что зодиакальные знаки, которыми пользуются астрологи для обозначения равновеликих участков эклиптики, жестко связаны с точками равноденствия и следуют за ними. Два тысячелетия назад, когда были написаны классические руководства, которыми до сих пор пользуются астрологи, зодиакальные знаки располагались в одноименных им созвездиях Зодиака. Но перемещение точек равноденствия привело к тому, что зодиакальные знаки теперь расположены в других созвездиях. Солнце теперь попадает в определенный знак Зодиака на 2-5 недель раньше, чем доберется до одноименного созвездия.

Созвездия нового времени

Описанные Птолемеем созвездия много веков верой и правдой служили морякам и проводникам караванов в пустыне. Но после кругосветных плаваний Магеллана (1518-1521) и других мореплавателей стало ясно, что морякам нужны новые путеводные звезды для успешной навигации в южных широтах. В 1595-1597 гг. во время экспедиции голландского купца и путешественника Фредерика де Хоутмана (FrederickdeHoutman, 1571-1627) вокруг мыса Доброй Надежды к острову Ява он и его штурман Питер Диркзоон Кейзер (PieterDirckszoonKeyzer, известный также как Петрус Теодори, PetrusTheodori, 1540-1596) выделили на небе 12 новых южных созвездий: это были Журавль, Золотая Рыба, Индеец, Летучая Рыба, Муха, Павлин, Райская Птица, Тукан, Феникс, Хамелеон, Южная Гидра и Южный Треугольник. Эти звездные группы стали общеизвестными, когда немецкий астроном Иоганн Байер (1572-1625) изобразил их в своем атласе «Уранометрия» (Uranometria, 1603). С этого момента на звездных картах появились Apus, Chamaeleon, Dorado, Grus, Hydrus, Indus, Musca (сам Байер называл его Apis — пчела), Pavo, Phoenix, TriangulumAustrale, Tucanaи Volans.

Появление новых созвездий на южном небе подтолкнуло некоторых энтузиастов к переделу северного небосвода. Несколько новых созвездий изобразил на своем небесном глобусе в 1613 г. голландский богослов, астроном и картограф Петер Планциус (PetrusPlancius, 1552-1622). Но в научный обиход их ввел в 1624 г. Якоб Барч (JakobBartsch, 1600-1633), немецкий врач, математик и астроном, зять Иоганна Кеплера. Правда, закрепились на небе из них только два — Жираф и Единорог.

Еще семь в основном северных созвездий (Гончие Псы, Лисичка, Малый Лев, Рысь, Секстант, Щит и Ящерица) были введены польским астрономом Яном Гевелием (1611-1687), использовавшим звезды в областях неба, не охваченных созвездиями Птолемея. Их описание опубликовано в атласе «Уранография» (Prodromusastronomiae), изданном уже после смерти Гевелия, в 1690 г. Французский астроном Никола Луи де Лакайль (1713-1762), проводя наблюдения на мысе Доброй Надежды в 1751-1753, выделил и привел в своем «Каталоге звезд южного неба» («Coelumaustralestelliferum», 1763) еще 17 южных созвездий, назвав их преимущественно в честь инструментов науки и искусства: Живописец, Киль, Компас, Корма, Микроскоп, Насос, Наугольник, Октант, Паруса, Печь, Резец, Сетка, Скульптор, Столовая Гора, Телескоп, Циркуль и Часы, Они стали последними из 88 созвездий, используемых сейчас астрономами.

Разумеется, попыток переименовать участки ночного неба было значительно больше числа новых созвездий, сохранившихся до наших дней. Многие составители звездных карт в XVII—XIX вв. пробовали вводить новые созвездия. Например, первый русский звездный атлас Корнелия Рейссига, изданный в Петербурге в 1829 г., содержал 102 созвездия. Но далеко не все предложения такого рода безоговорочно принимались астрономами. Иногда введение новых созвездий было оправдано; пример тому — раздел крупного созвездия южного неба Корабль Арго на четыре части: Корму, Киль, Паруса и Компас. Поскольку эта область неба чрезвычайно богата яркими звездами и прочими интересными объектами, против ее деления на небольшие созвездия никто не возражал. При общем согласии астрономов на небе разместились великие научные инструменты — Микроскоп, Телескоп, Циркуль, Насос, Печь (лабораторная), Часы. При этом некоторые созвездия посвящались конкретным людям. Например, созвездие Antlia (Насос) Никола Лакайль назвал в честь изобретателя воздушного насоса Роберта Бойля (1627-1691).

Но случались и неудачные попытки переименования созвездий. Например, европейские монахи не раз пытались «христианизировать» небесный свод, т. е. изгнать с него героев языческих легенд и населить персонажами Священного писания. Созвездия Зодиака при этом заменялись изображениями 12 апостолов и т. д. Буквально перекроил все звездное небо некто Юлиус Шиллер из Аугсбурга, издавший в 1627 г. атлас созвездий под заглавием «Христианское звездное небо...». Но, несмотря на огромную силу церкви в те годы, новые названия созвездий не получили признания. (Впрочем, при внимательном рассмотрении среди созвездий можно найти библейских персонажей: взять хотя бы созвездие Голубь.)

Было также немало попыток дать созвездиям имена здравствующих монархов и полководцев: Карла I и Фридриха II, Станислава II и Георга III, Людовика XIV и даже великого Наполеона, в честь которого хотели переименовать созвездие Орион. Но ни одному новому имени, попавшему «на небо» по политическим, религиозным и прочим конъюнктурным соображениям, не удалось долго на нем удержаться.

Не только имена монархов, но даже названия научных приборов не всегда задерживались на небесах. Так, в 1789 г. астроном Венской обсерватории Максимиллиан Хелл (1720-1792) предложил выделить созвездие TubusHerscheliiMajor (Большой телескоп Гершеля) в честь знаменитого 20-футового рефлектора Вильяма Гершеля. Поместить это созвездие он хотел между Возничим, Рысью и Близнецами, поскольку именно в Близнецах Гершель открыл планету Уран в 1781 г. А второе небольшое созвездие TubusHerscheliiMinor, в честь 7-футового рефлектора Гершеля, Хелл предложил выделить из слабых звезд Тельца к востоку от Гиад. Однако даже такие милые астрономическому сердцу идеи не нашли поддержки.

Немецкий астроном Иоганн Боде (1747-1826) предложил в 1801 г. рядом с созвездием «Корабль Арго» выделить созвездие LochiumFunis (Морской лаг) в честь прибора для измерения скорости судна, а рядом с Сириусом он хотел разместить созвездие OfficinaTypographica (Типография) в честь 350-летия изобретения печатного станка. В 1806 г. английский ученый Томас Юнг (1773-1829) предложил между Дельфином, Малым Конем и Пегасом выделить новое созвездие «Вольтова батарея» в честь гальванического элемента, изобретенного в 1799 г. итальянцем Алессандро Вольта (1745-1827). Все эти инициативы не нашли признания. Не удержалось на небе и созвездие «Солнечные часы» (Solarium).

Происходила эволюция и в названиях сохранившихся созвездий. Некоторые сложные названия со временем упростились: «Лисичка с гусем» стала просто Лисичкой; «Южная Муха» стала просто Мухой (поскольку введенная Планциусом и Барчем «Северная Муха» быстро исчезла); «Химическая Печь» стала Печью, а «Компас Мореплавателя» — просто Компасом. Еще сильнее эволюционировали границы созвездий.

Границы созвездий

В течение многих столетий созвездия не имели четко установленных границ. Сначала на картах и звездных глобусах созвездия вообще не разграничивались, а просто обозначались соответствующими названию рисунками. Позже созвездия стали разделять кривыми замысловатыми линиями, не имевшими стандартного положения. Поэтому с момента образования Международного астрономического союза (MAC) одной из первых его задач стало размежевание звездного неба. На I генеральной ассамблее MAC, проходившей в 1922 г. в Риме, астрономы решили, что пора окончательно поделить всю небесную сферу на части с точно обозначенными границами и этим, кстати, положить конец всяким попыткам перекраивать звездное небо. В названиях созвездий было решено придерживаться европейской традиции.

Нужно заметить, что хотя названия созвездий остались традиционными, ученых совершенно не интересовали фигуры созвездий, которые принято изображать, мысленно соединяя прямыми линиями яркие звезды. На звездных картах эти линии рисуют лишь в детских книгах и школьных учебниках; для научной работы они не нужны. Теперь астрономы называют созвездиями не группы ярких звезд, а участки неба со всеми находящимися на них объектами, поэтому проблема определения созвездия сводится только к проведению его границ.

Но и границы между созвездиями оказалось провести не так-то легко. Над этим заданием работало несколько известных астрономов, стремясь сохранить историческую преемственность и по возможности не допустить попадания звезд с собственными именами (Вега, Спика, Альтаир, ...) и устоявшимися обозначениями (α Лиры, β Персея, ...) в «чужие» созвездия. При этом границы между созвездиями решено было сделать в виде ломаных прямых, проходящих только по линиям либо постоянного склонения, либо постоянного прямого восхождения, поскольку так легче закрепить эти границы в математической форме. Правда, сетка экваториальных координат не остается неподвижной относительно далеких звезд: связанная с экватором Земли, она, как и вся наша планета, испытывает прецессию вокруг полюса эклиптики с периодом около 25 800 лет и раскрывом конуса около 23,5°. Границы созвездий были проведены по сетке экваториальных координат эпохи 1875 г. Поскольку базовая точка экваториальных координат — точка весеннего равноденствия — «ползет» по эклиптике со скоростью 50,3" в год, уже сейчас на картах эпохи 2000 г. сетка координат в некоторых местах сдвинулась относительно границ созвездий почти на 2°, что заметно на глаз.

На генеральных ассамблеях MAC в 1925 и 1928 гг. были приняты списки созвездий и утверждены границы большинства из них. В 1930 г. по поручению MAC бельгийский астроном Эжен Дельпорт опубликовал карты и подробное описание новых границ для всех 88 созвездий. Но и после этого еще вносились некоторые уточнения, и только в 1935 г. решением MAC в этой работе была поставлена точка: раздел неба был закончен.

Названия созвездий

Каноническими являются латинские названия созвездий; ими пользуются астрономы всех стран в своей научной практике. Но в каждой стране для общественного употребления названия созвездий переводят на собственный язык. Иногда эти переводы небесспорны. Например, в русском языке сейчас нет единой традиции названия созвездия Centaurus: его переводят и как Центавр, и как Кентавр (оправданием последнего служит тот факт, что в мифологии этот персонаж без вариантов называется кентавром). С годами менялась традиция перевода таких названий, как Cepheus (Кефей, Цефей), ComaBerenices (Волосы Вероники, Волосы Береники), CanesVenatici (Борзые Собаки, Гончие Собаки, Гончие Псы) и др. Поэтому в книгах разных лет и разных авторов названия созвездий могут немного различаться. В конце концов, это дело вкуса. У профессионалов, использующих латинские названия, таких проблем не возникает.

На основе полных латинских наименований для созвездий были приняты и сокращенные трехбуквенные обозначения: Lyrдля Lyra, UMa для UrsaMajor, и т. п. Обычно их используют при указании ярких звезд в созвездиях: например, звезда Вега, ярчайшая в созвездии Лиры, обозначается как α Lyrae (родительный падеж от Lyra) или кратко — α Lyr. Сириус — α СМа, Алголь - β Per, Алькор — 80 UMa, и т. д. Кроме того, были приняты и четырехбуквенные обозначения созвездий, но сейчас они практически не используются.

Кроме официально утвержденных, в каждой стране существуют и свои собственные, народные названия созвездий, но обычно они относятся не к созвездию в целом, а к расположенному в нем астеризму — выразительной группе ярких звезд. Например, на Руси семь ярких звезд в созвездии Большой Медведицы называли Ковш, Телега, Лось, Коромысло и т. д., в созвездии Ориона выделялись Пояс и Меч под названиями Три Царя, Аршинчик, Кичиги, Грабли. Звездное скопление Плеяды, не выделенное астрономами в отдельное созвездие, тем не менее у многих народов имело собственное имя: на Руси его зовут Стожары, Решето, Улей, Лапоть, Гнездо, Утиное гнездо и т. п.

Источники

См. также