Астрономия с биноклем: что видно на звёздном небе, кроме звёзд?

Представляем несколько объектов звёздного неба, которые достаточно просто локализовать и рассмотреть при помощи бинокля или невооружённым глазом. Речь идёт не об отдельных звёздах, а об «объектах глубокого космоса» (DSO, Deep Sky objects), то есть туманностях, звёздных скоплениях и не очень удалённых галактиках.

Считается, что невооружённым глазом можно разглядеть на небе объекты (звёзды и звёздные скопления) с видимой звёздной величиной до +6 и ярче. Обычный полевой бинокль увеличивает этот диапазон, захватывая звёздные величины до +8 — +10 в зависимости от характеристик (напомним, что чем меньше значение звёздной величины, тем звезда ярче). Такое расширение функционала позволяет, например, разглядеть отдельные звёзды в звёздном скоплении, которое без бинокля выглядит как туманное пятно на небе, или распознать, что точечный объект является на самом деле кратной звездой, или вообще распадается на целое скопление.

Объектов с соответствующей звёздной величиной, разумеется, можно подобрать десятки тысяч, и на астрономических порталах есть множество подобных списков, а принципы их отбора могут быть очень разными. В этом списке перечислены несколько объектов глубокого космоса, которым в среднем уделяется меньше внимания из-за наличия по соседству более именитых целей для наблюдения. Например, рассеянное звёздное скопление Гиад, которое часто не замечают из-за соседних знаменитых Плеяд. В результате в подборку попали несколько ближайших рассеянных звёздных скоплений и галактик.

1. Гиады (Mel 25)

RA: 4h 27m, Decl: +15° 52′, mag 0,5^m

Звёздное скопление Гиады, или Mel 25 (Mel — это обозначение каталога Melotte) — ближайшее к нам и наиболее изученное рассеянное звёздное скопление в созвездии Тельца на расстоянии 153 световых года. Рядом в том же созвездии находится более известное скопление Плеяд, семь звёзд которого составляют характерный астеризм, видимый без бинокля. Скопление Гиад выглядит в виде буквы V и узнаваемо на небе ещё по ориентиру — на него указывает «пояс Ориона» — линия из трёх небольших звёзд. В скоплении около 400 звёзд, но невооружённым глазом или в бинокль видны только несколько, и составляющих астеризм Гиад. На одной его «стороне» находится одна из самых ярких звёзд неба — Альдебаран. Она не относится к скоплению и располагается значительно ближе к нам (65 св. лет), но визуально лежит на одном луче зрения. Возраст скопления Гиад составляет около 625 миллионов лет, и они сходны по химическому составу, происхождению и параметрам собственного движения. Большинство звёздных скоплений после формирования распадается на протяжении порядка 50—100 миллионов лет, поэтому кластер представляет интерес для астрофизиков ещё и благодаря такой своей сохранности. Предположительно, он раньше содержал значительно больше звёзд и избежал рассеивания благодаря значительной начальной массе. Скопление Гиад оказывается связанным общим происхождением с другим — рассеянным скоплением Улей в созвездии Рака, то есть в другой части неба. Оба скопления и, возможно, другие подобные объекты образовались в одном газопылевом облаке и впоследствии разлетелись по разным траекториям. Близость скопления Гиад также позволяет точно определить расстояние до него (47 парсек) несколькими независимыми методами, и тем самым использовать объект для калибровки при определении расстояний до более удалённых объектов.

2. Рождественская ёлка, Конус, Снежинка и другие (NGC 2264)

RA: 6h 41m, Decl: +9° 53″, mag 3,9^m

NGC 2264 — эмиссионная туманность в созвездии Единорога. На звёздном небе она находится практически посредине на линии между двумя яркими звёздами, Проционом и Бетельгейзе, и располагается рядом с Гиадами и узнаваемым созвездием Ориона. Кроме того, её легко локализовать по «Зимнему треугольнику» (Сириус — Процион — Бетельгейзе).

Обозначение в «Новом генеральном каталоге» (NGC) указывает сразу на несколько разных объектов на одном участке неба: Туманность Конус (внизу на снимке), «Рождественская Ёлка» над ним (предполагается, что «ёлка» перевёрнута своей звездой на верхушке вниз), скопление Снежинки (Snowflake Nebula) и туманность Лисий Мех (Fox Fur Nebula). Такое разнообразие произвольно идентифицируемых объектов связано с природой эмиссионной туманности: очень горячая звезда внутри облака молекулярного газа ионизирует его в радиусе нескольких сотен световых лет, создавая область светящейся водородной плазмы; некоторые более холодные участки того же облака в свою очередь становятся источником образования множества молодых звёзд, составляющих очередное рассеянное скопление, и т.д.

Характерный красный оттенок на фотографии образуется из-за того, что она сделана в псевдоцветах: на снимок добавлена ещё одна спектральная полоса H-alpha, отвечающая излучению атома водорода и важная для изучения эмиссионных туманностей. Она отвечает видимому красному цвету, однако для её выделения в астрофотографии используют специальный фильтр, подавляющий остальные волны. В бинокль, скорее всего, такой цветовой гаммы видно не будет.

3. Меч Ориона (NGC 1981)

RA: 05h 35m 12 s, Decl: -04° 24′, mag 4,6^m

Небольшое скопление NGC 1981 в самой северной точке «меча Ориона» — линии из трёх близких звёзд под «поясом Ориона». Оно состоит из примерно 20 видимых звёзд (с видимой величиной 6 или ярче) на площади, сопоставимой с размером диска Луны. Расстояние до скопления 1500 световых лет. В другом месте неба эта туманность бы пользовалась успехом (это 11-е по яркости рассеянное скопление на небе), но здесь она теряется на фоне туманности Ориона южнее — одного из наиболее известных объектов неба. Одно из названий — «Угольная вагонетка» (Coal Car Nebula, название можно спутать с туманностью «Угольный мешок» в южном небе).

Как и туманность Снежинки/Ёлки/Конуса в Единороге, туманность Ориона и её окрестности содержат набор объектов разной природы — молекулярные облака, области холодного и горячего газа и молодые звёздные скопления. Эти объекты по-разному выглядят на разных длинах волн и по-разному определяются в каталогах. Кроме того, они могут перекрываться и имеют множество любительских названий. Так, область NGC 1981 лежит в самом верху всей конструкции, под ней находится более заметная туманность NGC 1977, которую называют «Бегущий человек», «Крокодил» и др. — это облако ионизированного водорода, или область HII. И наконец под ней находится основной «массив» в виде туманности Ориона с многочисленными каталогизированными объектами, с которого обычно и начинают знакомство с этой частью неба. Туманность Ориона с её соседями — ближайшая область интенсивного формирования звёзд, и поэтому она является одним из самых изучаемых объектов в Галактике.

4. Летний улей (IC 4665, Mel 179)

RA: 17h 46m 18s, Decl: +05° 43′, mag 4,2 ^m

Рассеянное скопление IC 4665 в созвездии Змееносца, открытое в середине XVIII века — одно из самых молодых, возраст его звёзд составляет около 40 миллионов лет. Признак молодого скопления — наличие множества ярких горячих звёзд (классы O,B, эти звёзды имеют отчётливый бело-голубой оттенок на фотографиях), которые живут сравнительно недолго. По доле таких звёзд в скоплениях и определяется возраст. По названию кластер можно спутать с другим более популярным «скоплением Улей» (M44), но эти объекты находятся в разных частях неба. Как видно из координат, кластер располагается вблизи небесного экватора, но его меридиан в конце весны и летом проходит у нас над головой как раз ночью. Звёздное скопление находится на расстоянии 1400 и имеет размеры около 30 световых лет. На таком расстоянии его видимый размер составляет два диаметра Луны (1 градус), оно состоит из нескольких десятков звёзд с видимой звёздной величиной 7—8. Отдельные звёзды в скоплении поэтому можно различить в бинокль, но при наблюдении невооружённым глазом оно должно выглядеть как достаточно крупное туманное пятно на небе. Ориентир для его нахождения — яркая звезда β Змееносца, скопление находится к северо-востоку от неё.

5. Галактика NGC 2403

RA: 07h 36m 51.4s, Decl: +65° 36′ 09″, mag 8,9 ^m

NGC 2403 — это «спиральная галактика промежуточного типа» в северном созвездии Жирафа на расстоянии 8 миллионов световых лет. На небесной сфере она находится близко к северному полюсу мира, как и ковш Большой Медведицы, соответственно не заходит за горизонт и должна быть видна из средних широт в любое время года. При помощи простых оптических инструментов практически нельзя отличить звёздные скопления в ближайших окрестностях на расстояниях нескольких сотен и галактики на расстоянии нескольких миллионов световых лет: и те, и другие выглядят в первом приближении как туманные пятна на небе, поэтому в старых каталогах они встречаются рядом как объекты одного порядка. Различать их стали только с 20—30-х годов XX века, когда начали определять расстояния до внегалактических объектов. Галактика относится к группе галактик M81 в соседнем созвездии Большой Медведицы, одному из ближайших скоплений галактик и популярному объекту наблюдений, но отстоит от неё на некотором расстоянии, и на неё меньше обращают внимание по сравнению с такими объектами из этой группы, как M81 (Галактика Боде) и M82 (Галактика Сигара). Она интересна астрофизикам интенсивным звёздообразованием и несколькими зафиксированными вспышками сверхновых, но эта сфера лежит за пределами «астрономии с биноклем». Кроме того, созвездие Жирафа, занимая большую площадь на небе, не отличается яркими звёздами, так что его выделили в отдельное созвездие только в XVII веке. Соответственно на этом участке неба мало ориентиров для бинокля или простого телескопа без системы наведения; возможно, проще всего этот участок найти по отношению к соседним ярким звёздам ковша Большой Медведицы.

6. Альфа Персея (Mel 20)

RA: 03h 26.9m, Decl: +49° 07′, mag 1,2^m

Молодое скопление вокруг самой яркой звезды в созвездии Персея (жёлтый супергигант α Персея, или Мирфак) возрастом 50 миллионов лет находится на расстоянии около 600 световых лет. Невооружённым глазом должны быть видны и несколько его ярких голубых звёзд. Как в почти любом молодом скоплении, эти массивные звёзды относятся к спектральным классам O или B, а скопление классифицируется как OB-ассоциация звёзд общего происхождения, в меру синхронно движущихся в пространстве. Некоторые яркие звёзды скопления (δ, σ, ψ Персея) относятся к «рисунку» созвездия.

7. Кролик (Trumpler 2)

RA: 02h 36m, Decl: +55° 50′, mag: 5,9^m

Ещё одно скопление в этом же созвездии возле звезды η Персея. Оно расположено в плоскости Млечного Пути (в его спиральном рукаве Персея) на расстоянии 2000 световых лет. С видимой звёздной величиной 6 оно должно быть видно и невооружённым глазом даже несмотря на засветку от Млечного Пути, а в бинокль можно рассмотреть несколько его ярких звёзд. Самая яркая звезда скопления HD 16068 — это жёлтый гигант класса K3, который чётко выделяется на фоне остальных. Каталожное название скопления отсылает к не очень известному каталогу звёздных скоплений Трамплера начала XX века, хоть оно известно и под другими обозначениями. Одно из неформальных названий — скопление «Кролик». Утверждается, что вышеупомянутый астеризм можно заметить при помощи бинокля хотя бы 80 мм с увеличением 20x. Кроме воображения, для этого потребуется распознать примерно 8 его звёзд с видимой звёздной величиной 9,5 и ещё четыре звезды 10^m.

8. NGC 129

RA: 00h 30m, Decl: +60° 13′ 06″, mag 6,5^m

Скопление NGC 129 в созвездии Кассиопеи открыл У. Гершель в конце XVIII века. Оно расположено почти посредине между β и γ Кассиопеи, то есть звёздами на вершинах его характерного астеризма в виде буквы W. Звёзды находятся дальше, чем другие описанные здесь скопления — на расстоянии 5500—6000 световых лет. В бинокль должны быть видны по меньшей мере шесть звёзд скопления с видимыми звёздными величинами от 8 до 12, но без опыта их сложно отличить от фоновых. Три относительно ярких звезды в центре скопления составляют характерный треугольник, по которому его легче распознать. Кластер содержит несколько звёзд-гигантов и имеет сравнительно небольшой возраст 70-80 миллионов лет. Он особенно интересен астрофизикам ещё потому, что его самая яркая звезда с обозначением DL Кассиопеи — двойная система, содержащая переменную звезду класса цефеид (предположительно в скоплении есть и другие звёзды этого класса). Яркость таких звёзд меняется с периодом порядка нескольких дней, и по этому периоду можно точно определить светимость звезды (абсолютную звёздную величину). Сопоставив с её видимой яркостью на небе, можно с хорошей точностью найти расстояние до звезды и соответственно до всего скопления (более подробно см. заметку по ссылке). Таким методом по 3 тысячам цефеид в разных скоплениях недавно была составлена самая подробная на сегодня карта Млечного Пути.

9. Серебряная монета (NGC 253)

RA: 00h 47m 33s, Decl: -25° 17′ 18″, mag 8^m

Спиральная галактика в южном полушарии — самая яркая в группе галактик Скульптора (ближайшей к Местному скоплению галактик) и одна из самых ярких галактик на небе после галактики Андромеды (M31). Она находится в стадии интенсивного звёздообразования, поэтому более информативны её снимки в рентгеновском и гамма-диапазоне. Расстояние до галактики 11 миллионов световых лет. В оптическом диапазоне можно разглядеть некоторые её наиболее яркие звёзды, или, скорее, области рождения звёзд, а также многочисленные дорожки межзвёздной пыли, вытянутые вдоль её рукавов — тоже признак звёздной активности. В нашей Галактике ближайшие аналоги таких участков — туманности в созвездиях Ориона и Змееносца.

10. Волосы Вероники (Mel 111)

RA: 12h 22.5m, Decl: +25° 51″, mag 1,8^m

Под этим названием в одном созвездии находятся два объекта разной природы: собственно звёздное скопление «Волосы Вероники», или Mel 111 (Melotte 111), и одноимённое скопление галактик. Их можно спутать на уровне любительской оптики, тем более что они отстоят друг от друга всего на 2 градуса. Галактическое скопление включает около 10 тысяч галактик, разбросанных почти по всей площади созвездия. Большинство из них относятся к эллиптическому типу, и некоторая более молодая часть — спиральные. В любом случае скопление галактик для любительского телескопа должно отличаться от скопления звёзд неточечностью своих объектов. А звёздное скопление находится на расстоянии 280 св.лет и содержит около 40 различимых звёзд возраста около 450 миллионов лет. Это второй по величине кластер звёзд на небе после Гиад, занимающий около 5 градусов на небесной сфере. Всё созвездие раньше относили к соседнему созвездию Льва, и только в эпоху эллинизма (ок. 240 до н.э.) Птолемей (не астроном, а царь Птолемей III) выделил львиный хвост в качестве отдельного созвездия в честь египетской царицы Береники.