Всегда ли созвездия будут выглядеть так же, как сегодня?

Ответ — однозначно нет! Положение звезд на небе всегда менялось и будет меняться.

Мы прошли долгий путь в понимании того, как выглядит наша Вселенная и какие структуры присутствуют в ней. Однако одна вещь осталась и является общей как для древней, так и для современной астрономии — это созвездия!

Немного о созвездиях

Люди, наблюдавшие за ночным небом, исторически использовали созвездия для определения направлений и предсказания времен года. Эти заметные узоры (некоторые из которых на самом деле совершенно случайны) из звезд стали ступенькой на пути человечества в космос. Хотя Птолемей первоначально перечислил 48 созвездий, Международный астрономический союз (IAU) в настоящее время признает (или, скорее, «разделил небо на») 88 созвездий.

На самом деле, более общепринятое представление о созвездии заключается в том, что оно представляет собой воображаемую границу на небе, а также схему расположения звезд в пределах этой границы. Любая звезда или звездное скопление, туманность или галактика, находящаяся внутри этой границы, считается частью этого созвездия. Однако в рамках нашего вопроса о том, меняются ли созвездия с течением времени, нас будет интересовать только звездный узор, который составлял первоначальное созвездие.

Теперь мы перейдем к вопросу, который был задан в этой статье: всегда ли созвездия будут выглядеть так же, как сегодня? Откровенно говоря, нет. Положение звезд на небе всегда менялось и будет меняться. Здесь мы даже не будем учитывать такие вещи, как вращение Земли вокруг Солнца и колебания Земли вокруг своей оси вращения. Таким образом, созвездия и расположение звезд, которые мы видим сегодня, не будут такими же через миллионы лет в будущем, как и миллионы лет назад в прошлом.

Чтобы понять, почему так происходит, нам необходимо выяснить, существует ли какая-либо связь (например, гравитационная) между звездами в конкретном созвездии, а также получить более полное представление о том, как звезды перемещаются в пространстве и как мы можем наблюдать это на Земле.

Созвездия — это не «семья»

Прежде всего, необходимо понять, что звезды, составляющие узор конкретного созвездия, находятся на разных расстояниях от Земли. Это означает, что внутри созвездия звезды, составляющие его узор, не связаны друг с другом гравитационно. Они только кажутся таковыми из-за нашего двухмерного представления (или перспективы) неба и относительного положения звезд в нем. Таким образом, если бы мы наблюдали за небом с планеты, расположенной в другой звездной системе, мы бы увидели совершенно другое расположение звезд на небе.

Собственное движение звезд

Теперь, когда мы убедились, что звезды в созвездии не зависят друг от друга, мы можем попытаться больше узнать об индивидуальном движении звезд. Конечно, звезды, которые мы видим на ночном небе, вращаются вокруг центра нашей галактики, как и наше Солнце. Существует также факт, что в течение года мы видим на небе разные созвездия. Это происходит потому, что Земля находится в различных положениях на своей орбите, когда она движется вокруг Солнца. Однако оба эти фактора не способствуют изменению рисунка созвездий или положения звезд на небе.

Что нам нужно знать, так это «собственное движение» звезд. В астрономии собственное движение звезды измеряется путем наблюдения за тем, насколько сильно звезды сместились относительно других далеких звезд. Это смещение можно измерить в градусах, угловых минутах и угловых секундах, и делается это с учетом того, что от одного конца неба до другого горизонт составляет 180 градусов. Мы можем приблизительно определить градусы и угловые минуты с помощью наших рук и пальцев.

Если вытянуть руку, то мизинец охватывает около 1 градуса неба, а безымянный, средний и указательный пальцы вместе охватывают около 5 градусов неба. Если развести указательный и мизинец в стороны, то получится 15 градусов, а если сделать то же самое с большим пальцем и мизинцем, то получится 25 градусов.

Как уже упоминалось, любое относительное смещение, которое мы наблюдаем в положении звезд из-за их собственного движения, измеряется в градусах, угловых минутах и угловых секундах. Помимо вращения вокруг центра галактики, движение звезды может меняться по нескольким причинам. Иногда на ее движение могут влиять различные процессы, происходящие во время ее формирования. Оно также может изменяться из-за гравитационного взаимодействия с другими звездами, звездными скоплениями или любыми другими объектами глубокого космоса, с которыми она сталкивается в какой-то момент своей жизни. С точки зрения Земли, собственное движение звезды зависит от скорости ее движения, а также от расстояния до Земли.

Влияние собственного движения и времени жизни звезд

Пришло время спросить… как выглядит величина собственных движений звезд? Короткий ответ заключается в том, что она чрезвычайно мала. В самом деле, если мы рассмотрим звезду с самым быстрым собственным движением на нашем небе, звезду Барнарда, то ей потребуется 350 лет, чтобы покрыть 1 градус (или ширину одного мизинца) неба. Подавляющему большинству других звезд потребуется гораздо больше времени, чтобы преодолеть то же расстояние. И это при том, что звезды движутся со скоростью около десятков (редко сотен) километров в секунду. Это на самом деле очень быстро, учитывая, что скорость самого быстрого автомобиля на Земле, SSC Tuatara, составляет 0,148 километра в секунду. Причина, по которой это не оказывает заметного влияния на ночное небо, заключается в огромных расстояниях между Землей и звездами.

Помимо собственного движения, существует также случай, когда звезда могла взорваться и умереть. Поскольку свету от взрыва требуется время, чтобы достичь нас, сомнительно, что звезды, которые мы видим сегодня, действительно существуют. Хотя это маловероятно, поскольку звезды намного превосходят время жизни человека, существует вероятность взрыва крупной звезды в ближайшие несколько сотен или тысяч лет. Среди возможных кандидатов — Бетельгейзе и Ригель, обе звезды в созвездии Ориона, Охотника.

Созвездия будут меняться, а звезды со временем сместятся со своих нынешних позиций. Этот процесс чрезвычайно медленный, и какие-либо заметные изменения не произойдут в течение жизни человека. На самом деле, этот процесс настолько медленный, что мы видим практически те же созвездия, что и древнеримская и египетская цивилизации. Потребуется около 100 000 лет, чтобы созвездия изменились до неузнаваемости.

Поскольку собственное движение становится тем значительнее, чем ближе звезда, это означает, что разные звезды будут смещаться по-разному. Поэтому, хотя мы можем жить с нынешними созвездиями в течение следующих нескольких тысяч лет, в будущем, вероятно, астрономам придется придумать совершенно новые созвездия!