Есть ли звезды, которые вообще не светят в видимом диапазоне?

Мы видим свет далеких звезд. Которые давно погасли

свет далеких звезд

Возможно, Вы когда-то слышали такое выражение: «Когда вы смотрите в небо, Вы смотрите в прошлое. Многие из тех звезд, которые мы видим на ночном небе, уже давно погасли». Эта глубокая философская мысль помогает людям справиться с осознанием того, что все в этом мире когда-нибудь заканчивается… Но оставим вопросы метафизики философам. И давайте разберемся. Есть ли в этом утверждении правда?

Свет — это очень быстрая штука. Но и звезды очень далеко

Свет движется в вакууме со скоростью почти 300 000 км/с. Но даже ближайшие к Солнцу звезды находятся очень далеко. И поэтому свет от них может путешествовать в космосе годами, прежде чем достигнет Солнечной системы. Ближайшая из звездных систем, Альфа Центавра, находится на расстоянии около 4,25 световых лет от Солнечной системы. А самая яркая звезда на нашем небе — Сириус на расстоянии 8,6 лет. Это означает, что если бы какой-то безумный генерал дал указание взорвать тысячу ядерных боеголовок на Сириусе, мы бы узнали об этом событии только через 8, 6 года спустя.

Одной из самых далеких звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом, является Денеб. Она находится в созвездии Лебедь. И удалена от нас на расстояние почти в 3000 световых лет. Это означает, что когда Вы смотрите на эту звезду, свет, который Вы видите, начал свое путешествие к Земле в те времена, когда древний Рим только начинал обретать свое могущество. И его не было ни на одной карте. Человеку может показаться, что с тех пор прошло уже очень и очень много времени. Однако по отношению к среднему возрасту звезды, которой миллиарды лет, это мгновение. Так что если в районе Денеба не произошла какая-то колоссальная космическая катастрофа, она все еще находится на своем месте.

Некоторые из звезд, что Вы видите на небе, уже действительно погасли

Давайте вспомним про звезду, которая носит имя Бетельгейзе. Эта одна из тех звезд, которые могут взорваться в любой момент. Но поскольку до нее 650 световых лет, то если бы она взорвалась 200 лет назад, мы узнаем об этом только еще через 450. Еще в космосе можно увидеть невооруженным глазом несколько крупных галактик. Самой популярной из них является Андромеда. Она находится на расстоянии около двух с половиной миллионов световых лет от нас. И содержит от четырехсот миллиардов до 1 триллиона звезд. Конечно, некоторые из этих звезд уже погасли за последние два с половиной миллиона лет. Но большинство из них, вероятно, все еще на месте. И с ними вряд ли что-то произошло.

Таким образом становится ясно, что технически возможно, что когда Вы смотрите в небо и наблюдаете за конкретной звездой, Вы видите погасшую звезду. Однако почти все звезды, которые мы можем видеть с Земли, находятся в своей главной последовательности. И они будут оставаться активными в течение еще очень долгого времени.

А вот если посмотреть в телескоп

Картина кардинально меняется, если для наблюдений использовать телескоп. С его помощью можно смотреть на гораздо большие расстояния. На миллиарды световых лет. Учитывая что у звезды, подобной Солнцу, продолжительность жизни составляет около 10 миллиардов лет, многие из звезд, которые мы наблюдаем в самых дальних галактиках, давно погасли. Но, как бы странно это не звучало, даже на таких расстояниях мы точно не можем сказать, что наблюдаем много уже закончивших свою жизнь звезд.

Интересно во еще что. В тех же самых далеких галактиках за время, пока их свет летит до нас, появилось много новых звезд. Которых мы пока просто не видим. А так же в этих галактиках много звезд, которые с вероятностью 100 процентов все еще живы. Причина? Самые маленькие звезды живут намного дольше, чем большие. Считается, что красные карлики живут от 200 миллиардов до десятков триллионов лет. То есть гораздо больше предполагаемой жизни Вселенной. И поэтому у них впереди еще очень много времени. И они никуда не денутся.

Видеть прошлое

Более того, Вы наверняка в курсе, что никогда не видите наше Солнце в реальном режиме времени. Если не в курсе, то знайте — Вы наблюдаете наше светило с восьмиминутной задержкой!

Представьте, что в космосе существует некая высокоразвитая внеземная цивилизация. Она настолько продвинута, что умеет наблюдать за планетами с тем же разрешением, что есть у наших спутников. Находящийся за 3000 световых лет гипотетический внеземной ученый сейчас увидел бы в свой телескоп первые шаги древнего Рима! Представьте, как бы он удивился, если бы узнал, что на самом деле вокруг этой планеты уже вовсю летают спутники. А былое величие римских правителей стерто в пыль прошедшими веками…

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Топ заблуждений об астрономии. 9. На небе мы видим звёзды

+7 926 604 54 63 address

Казалось бы, ну а здесь-то как можно ошибиться? Ну, ОК, кроме звёзд, мы ещё видим планеты, искусственные спутники, а с телескопом ещё галактики и туманности (впрочем, некоторые из них и без телескопа тоже). Где тут проблема? Или мы, на самом деле, не видим звёзды?

Да, на самом деле, мы их не видим: увы, мы способны видеть только лишь свет от звёзд. Ну, или иное от них излучение — через спецприборы.

Казалось бы, зачем тут эта придирка к деталям? Когда мы говорим: «я вижу стол», — мы ведь тоже имеем в виду, что мы увидели свет, отражённый столом, сложившийся в некоторую картинку на сетчатке нашего глаза, которую мозг распознал, как стол. Однако для краткости мы называем это «я вижу стол». Может быть, со звёздами всё точно так же?

Дело в том, что у света конечная скорость распространения. Очень большая — порядка 300 000 км/с, но всё же конечная.

Пока мы находимся в пределах Земли, мы имеем дело с расстояниями от сантиметров до, максимум, километров (расстояние до горизонта — порядка четырёх километров), поэтому изображение предмета долетает до нас за миллионные или даже миллиардные доли секунды. Ввиду чего мы можем отождествлять увиденный нами свет с самим объектом? За миллионную долю секунды стол вряд ли успел сильно измениться, да и если даже он двигался с нашими земными скоростями, то ошибка в его наблюдаемом нами местоположении, по сравнению с реальным, слишком ничтожна, чтобы иметь для нас значение.

Но в космосе иные масштабы. Луна находится в среднем в 380 000 километрах от Земли, поэтому свет передаёт нам то, что было на ней чуть более секунды назад.

Марс в самом оптимистичном для нас случае находится уже в 55 миллионах километров от Земли, поэтому его мы видим с задержкой в три минуты. В среднем же он удалён от нас на 225 миллионов километров и тут уже речь о задержке в двенадцать минут.

Плутон от нас в среднем в 5,7 миллиардах километров. Поэтому мы видим его с запозданием более чем в пять часов.

Глядя на небо, мы всё время смотрим в прошлое.

Но в далёкое ли? ОК, Плутон мы видим в его состоянии пять часов назад, но это ж вроде бы не так много? Он, конечно, успел куда-то улететь, но наверно ведь недалеко?

Скорость Плутона порядка 16 800 км/ч, то есть за пять часов он улетает примерно на 85 000 километров, что примерно вчетверо больше максимально возможного расстояния на поверхности Земли.

И Плутон ещё относительно близко от нас.

Удобной единицей измерения для космических расстояний является «световой год». Про него часто ошибочно думают, будто бы в световых годах каким-то хитрым способом измеряется время — ведь «год» же. Но нет, «световой год» — это буквально то расстояние, которое свет проходит в вакууме за год.

Легко догадаться, что если измерять расстояние в световых годах, то ровно с той же задержкой в годах мы будем видеть этот объект.

Так вот, до ближайшей (кроме, конечно, Солнца) к нам звезды — Проксимы Центавра — 4,2 светового года.

Чуть подальше — примерно в 6 световых годах — находится звезда Барнарда. Эта звезда примечательна тем, что она довольно быстро движется относительно нашей системы. Её скорость порядка 142 км/с.

За год она проходит 4,5 миллиарда километров. Как было сказано выше, расстояние до Плутона — 5,7 миллиарда километров. И вот эта звезда за год преодолевает четыре пятых от него.

За то время, пока от неё доходит до нас свет, она успевает преодолеть шесть таких расстояний — 28 миллиардов километров.

Диаметр нашей галактики — порядка 100 000 световых лет.

Если бы звезда Барнарда была бы расположена на другом краю галактики, то за то время, пока к нам бы дошёл её свет, она успела бы пролететь 11 расстояний от нас до ближайшей к нам звезды.

Ну, или если мы, предположим, сумели бы каким-то образом разглядеть планету на этом самом противоположном к нам галактическом краю, то ситуация на ней соответствовала бы стотысячелетней давности. У нас на планете всего 5500 лет прошло от появления письменности до современной цивилизации, 40 000 лет назад вымерли последние неандертальцы, а 45 000 лет назад появилось то, что сейчас называется «нами» — Homo sapiens — как видом.

Там ведь тоже всё могло поменяться за 100 000 лет.

Одна из ближайших к нам галактик — галактика Андромеды — находится от нас в 2,5 миллионах световых лет и движется в нашу сторону со скоростью примерно 300 км/с. В результате она сейчас находится в 2500 световых годах от того положения, где мы её видим. Это почти как 600 расстояний от нас до Проксимы Центавра.

Сейчас в телескопы можно разглядеть и гораздо более далёкие объекты. И увидеть, таким образом, ещё более далёкое прошлое. Тем более далёкое, чем дальше от нас находится данный объект.

Расположение звёзд на небе не просто не соответствует их текущему расположению в пространстве, но вдобавок ещё и не соответствует расположению ни в какой момент времени вообще: поскольку более дальние от нас объекты успели сместиться на большее расстояние, чем ближние.

Вот как это можно проиллюстрировать. Предположим, что с зелёного кружка в центре данной иллюстрации мы наблюдаем некие, вращающиеся вокруг него объекты. Все эти объекты находятся довольно далеко, поэтому задержка по времени уже существенна.

Слева изображено, как объекты расположены в пространстве в данный момент, а справа — то расположение, которое мы бы видели с этого зелёного кружка.

Слева изображено, как объекты расположены в пространстве в данный момент, а справа — то расположение, которое мы бы видели с этого зелёного кружка

Чтобы было понятнее, наложим картинки друг на друга.

В нашей гипотетической ситуации хотя бы сохраняется сам рисунок, хотя и смещаются расположения его фрагментов, однако в реальности небесные объекты движутся друг относительно друга не столь простым образом. И наблюдаем мы ситуацию вовсе не из неподвижного центра кругового вращения.

Иными словами, видимые нами созвездия — это именно что «видимые нами». Это не только уникальная пространственная их проекция на нашу личную «небесную сферу», но и наш уникальный временной срез ситуации — по сферическим слоям.

Переместившись на относительно далёкую звезду, мы бы увидели звёздные расклады совершенно иными. Не только «под другим углом из другой точки», но и «в другом расположении во времени».

Во вселенной всё сейчас уже не так, как мы сейчас видим. И ни в какой момент времени не было так.

Бетельгейзе

Бетельгейзе.

Причём не так не только расположение объектов, но и сами объекты. У звёзд ведь есть свой жизненный цикл — они рождаются в туманностях, взрываются сверхновыми, сгорают и превращаются в звёзды другого типа. Всё это мы можем наблюдать с Земли, но наблюдаем мы по-прежнему прошлое.

В настоящем же, возможно, некоторые из тех звёзд, которые мы видим на небе, уже не существуют. И не только в далёких-далёких галактиках, а даже в нашем ближайшем окружении. И не только видимые в телескоп, а даже видимые невооружённым глазом.

Например, одно из наиболее узнаваемых созвездий — созвездие Ориона, несёт на своём плече одну из самых ярких на нашем небе звёзд — Бетельгейзе.

Увы, вполне возможно, что её уже нет.

Мы видим её такой, какой она была 450—600 лет назад (точная оценка расстояния до звёзд такого типа сейчас сопряжена с некоторыми трудностями), и уже тогда она была в стадии, в которой весьма вероятен её взрыв, как сверхновой.

Вероятность, правда, не означает гарантии — астрономические масштабы времени весьма протяжённы, и она вполне может просветить ещё миллион лет, а то и вообще не взорваться, а просто выгореть, однако вероятность всё-таки не нулевая, а потому не исключено, что она взорвалась прямо сейчас, но узнаем мы об этом только через полтысячелетия.

Как не исключено и то, что как раз полтысячелетия назад она и взорвалась, поэтому мы узнаем об этом прямо сейчас.

Впрочем, даже если Бетельгейзе продержится ещё долго, то всё равно ведь вспышки сверхновых постоянно наблюдаются. И большинство на самом деле произошли десятки тысяч, сотни тысяч, а то и десятки миллионов лет назад.

И в тот момент, когда с небосвода исчезает какая-то звезда, на самом деле всего лишь исчезает с нашего неба «фотография» её далёкого прошлого.

Есть ли звезды, которые вообще не светят в видимом диапазоне?

Есть ли звезды, которые вообще не светят в видимом диапазоне?

Космос

Звезды – это массивные объекты, которые состоят из газа и излучают определенное количество света. Благодаря давлению внутри шара и собственной силе притяжения, он сохраняет равновесие. Также в этих космических объектах происходят реакции термоядерного синтеза. Существуют ли звезды, у которых нет свечения либо его невозможно рассмотреть?

Что такое звездный спектр?

Если внимательно посмотреть на ночное небо, то можно заметить, что звезды отличаются по цвету и степени свечения. Цвет звезды позволяет узнать температуру ее фотосферы – излучения. От этого, в свою очередь, зависит спектр. Он предоставляет массу ценной информации о звезде – ее размере, светимости, температуре и др.

В 1910 году ученые Генри Рассел и Эйнар Герцшпрунг (независимо друг от друга) предложили специальную диаграмму, которая используется для классификации звезд. В ней отображается зависимость между основными свойствами звезд, такими как светимость, спектр, абсолютная величина и температура.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Спектры звезд, которые имеют общие особенности, формируют спектральные классы. Для их обозначения используются латинские буквы (от O до M). Таким образом, выделяют несколько цветов и промежуточных оттенков, которые могут иметь звезды и соответствующие им классы:

  • голубой (О);
  • бело-голубой (B);
  • белый (А);
  • желто-белый (F);
  • желтый (G);
  • оранжевый (K);
  • красный (M).

При этом существует разница между истинным и видимым цветом звезды. Стоит отметить, что этот доработанный вариант спектральной классификации считается основным – гарвардским. Есть и другие менее распространенные версии.

Звезды красного цвета (класса M) отличаются самой низкой температурой, а голубые (O) – самой высокой. Каждый спектральный класс делится еще на несколько подклассов, которые нумеруются цифрами 0-9. Например, в классе M имеются подклассы: M0 – M1 – M2 – M3 – M4 – M5 – М6 – M7 – M8 – M9. Такой вид имеет классификация звезд.

Какие бывают виды звезд?

В зависимости от стадии эволюционного развития, звезды делятся на 3 основные категории:

  • нормальные;
  • карлики;
  • гиганты.

Также существуют переменные звезды, типа Вольфа-Райе, Т Тельца, новые, сверхновые, гиперновые и другие. В соответствии с диаграммой, большее количество звезд располагается на главной последовательности. Это и есть нормальные звезды. Общее их свойство – трансформация водорода в гелий с сопутствующим энергетическим всплеском.

Эволюция звезд

Эволюция звезд

Карлики – это звезды небольшого размера. Они имеют собственную классификацию в зависимости от спектрального класса, стадии эволюции, размера и других параметров. Карлики бывают желтыми, оранжевыми, голубыми, коричневыми, белыми, черными, красными и субкоричневыми.

Белые карлики излучают сильное свечение, поскольку нагреваются до 100 000 К. Красные отличаются температурой до 3500 К (светятся в 10 000 раз слабее Солнца). Однако коричневые карлики и последующие за ними субкоричневые, черные, не излучают свет в видимом диапазоне.

Дело в том, что для видимого потока света температура поверхности звезды должна достигать не менее 600-700 К (400℃). Коричневые карлики остывают на протяжении всего своего существования. Поэтому их температура колеблется в пределах 300 – 3000 К.

Субкоричневые карлики еще холоднее, а черные – самые холодные. Таким образом, энергии их излучения недостаточно для создания видимого света. Для звезд этой категории предусмотрены отдельные спектральные классы – L, T и Y.

Звезды-гиганты чаще всего называют красными. Это объясняется тем, что большая часть их излучения приходится на красный и инфракрасный спектр. Такие звезды обычно имеют большой радиус и относительно невысокую температуру. За счет размера светятся очень ярко.

Определенное количество света излучают все объекты. Но для образования видимого светового потока температура тела должна достигать не менее 400℃ или 600 К. В звездной классификации имеются карлики – коричневые, субкоричневые и черные, температура которых слишком низкая для достаточной светимости. Температура поверхности коричневых карликов меняется в течение всего цикла их существования и составляет 300 – 3000 К.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как и почему звезды светятся на ночном небе?

Звезды – это основные объекты видимой для нас Вселенной. Космический мир необыкновенный и разнообразный. Тема о вселенских светилах неисчерпаема. Солнце создано для того, чтобы светить днем, а звезды — для того, чтобы освещать человеку земной путь ночью. В этой статье пойдет речь о том, как образуется видимый нами свет, исходящий от удивительных небесных тел.

Зарождение

Рождение звезды, так же как и ее угасание, можно визуально увидеть на ночном небе. Астрономы давно наблюдают за этими явлениями и уже сделали множество открытий. Все они описаны в специальной научной литературе. Звезды — это светящиеся огненные шары невероятно больших размеров. Но почему они светятся, мерцают и переливаются разными цветами?

Эти небесные тела рождаются из диффузной газопылевой среды, возникшей в результате гравитационного сжатия в более плотных слоях, плюс воздействие собственного тяготения. Состав межзвездной среды – это в основном газ (водород и гелий) с пылью твердых минеральных частиц. Наше главное светило – звезда по имени Солнце. Без него жизнь для всего сущего на нашей планете невозможна. Интересно, что многие звезды намного больше Солнца. Почему мы не ощущаем их воздействия и спокойно можем без них существовать?

Наш источник тепла и света расположен близко к Земле. Поэтому для нас существенно ощутим его свет и тепло. Звезды горячее Солнца, больше его по размерам, но они находятся на столь далеких расстояниях, что мы можем только наблюдать их свет, и то только ночью.

Они кажутся всего лишь мерцающими точками на ночном небосводе. А почему мы не видим их днем? Звездный свет похож на лучики от фонарика, который днем едва увидишь, а ночью без него не обойтись – он хорошо освещает дорогу.

почему звезды светятся

Когда ярче всего и почему светятся звезды на небе ночном?

Август – это самый лучший месяц для наблюдений за звездами. В такое время года вечера темные, а воздух прозрачный. Создается ощущение, что до неба можно дотянуться рукой. Дети, поднимая взор к небу, всегда задаются вопросом: «Почему звезды светятся и куда они падают?» Дело в том, что в августе часто люди наблюдают звездопад. Это необыкновенное зрелище, манящее наши взоры и души. Существует поверье, что, видя падающую звезду, нужно загадать желание, которое непременно исполнится.

Однако интересно то, что на самом деле это не звезда падает, а сгорает метеор. Как бы там ни было, а явление это очень красивое! Времена идут, поколения людей сменяют друг друга, но небо все то же – прекрасное и загадочное. Так же как и мы, на него смотрели наши предки, угадывали в звездных скоплениях фигуры различных мифологических персонажей и предметов, загадывали желания и мечтали.

почему светятся звезды на небе

Как появляется свет?

Космические объекты, называемые звездами, выделяют неимоверно большое количество тепловой энергии. Энергетические выбросы сопровождаются сильным излучением света, определенная часть которого доходит до нашей планеты, и мы имеем возможность его наблюдать. Это и есть краткий ответ на вопрос: «Почему звезды светятся на небе, и все ли небесные светила к ним относятся?» Например, Луна – это спутник Земли, а Венера — планета солнечной системы. Мы видим не их собственный свет, а лишь его отражение. Звезды сами являются источником светового излучения, появляющегося в результате выброса энергии.

Некоторые небесные объекты имеют белый свет, а другие – голубой или оранжевый. Есть и такие, что переливаются разными оттенками. С чем это связано и почему звезды светятся разными цветами? Дело в том, что они являются огромными шарами, состоящими из раскаленных до очень высоких температур газов. Поскольку эта температура колеблется, звезды имеют разное свечение: самые горячие – это голубые, далее следуют белые, еще холоднее – желтые, затем оранжевые и красные.

почему звезды светятся разными цветами

Мерцание

Многим интересно: почему звезды светятся ночью и свет их мерцает? Прежде всего – они не мерцают. Это нам лишь кажется. Дело в том, что звездный свет проходит сквозь толщу земной атмосферы. Луч света, преодолевая такие длительные расстояния, подвергается большому числу преломлений и изменений. Для нас эти преломления выглядят в виде мерцаний.

почему звезды светятся ночью

Звезда имеет свой жизненный цикл. На разных этапах этого цикла она светится по-разному. Когда время ее существования подходит к завершению, она начинает постепенно превращаться в красного карлика и охлаждается. Излучение умирающего светила пульсирует. Так создается впечатление мерцания (мигания). Днем свет от звезды никуда не исчезает, но его затмевает слишком яркое и близкое солнечное сияние. Поэтому ночью мы их видим благодаря тому, что нет лучей Солнца.

Можно ли увидеть звёзды днём?

звезды в колодце

Природа

Существует старое и довольно распространенное убеждение, что днем из глубокого колодца можно увидеть звезды. Время от времени это утверждают вполне авторитетные авторы. Более двух тысячелетий назад древнегреческий философ Аристотель писал, что звезды могут быть видны днем из глубокой пещеры. Позже римский ученый Плиний повторил то же самое, заменив пещеру колодцем.

Немало писателей упоминало об этом в своих произведениях: помните, у Киплинга — «звезды видны в полдень со дна глубокого ущелья». А Роберт Болл в своей книге «Star-Land» (Бостон, 1889 г.) дает подробные рекомендации, как наблюдать днем звезды со дна высокой печной трубы, объясняя эту возможность тем, что в темной печной трубе зрение человека становится более острым.

Видны ли звезды днём?

Знаменитый немецкий естествоиспытатель и путешественник Александр Гумбольдт, пытаясь увидеть звезды днем, спускался в глубокие шахты Сибири и Америки, но безрезультатно. В наши дни тоже есть беспокойные головы. Например, журналист газеты «Комсомольская правда» Леонид Репин в номере от 24 мая 1978 года писал:

«Говорят, что и среди бела дня можно увидеть звезды на небе, если спуститься в глубокий колодец. Однажды я решил проверить, правда ли это, спустился в шестидесятиметровый колодец, а звезд так и не смог разглядеть. Только маленький квадратик ослепительно синего неба».

Можно ли увидеть звёзды днём?

Вот еще одно свидетельство. Опытный любитель астрономии из города Спрингфилд (штат Массачусетс, США) Ричард Сандерсон так описывает свои наблюдения в журнале Skeptical Inquirer:

«Как-то лет двадцать назад, когда я работал практикантом в планетарии спрингфилдского Музея науки, мы с коллегами стали спорить об этом древнем поверии. Наш спор услышал директор музея Франк Коркош и предложил разрешить его экспериментально. Он отвел нас в подвал музея, где начиналась высокая и узкая печная труба. В ней была маленькая дверца, в которую мы смогли просунуть свои головы. Я помню чувство возбуждения от перспективы среди бела дня увидеть ночные светила.

Посмотрев вдоль дымохода наверх, я увидел сияющий кружок голубого неба на фоне непроницаемой черноты печного нутра. От окружающей темноты зрачки моих глаз расширились, и клочок неба заблестел еще ярче. Я сразу понял, что с помощью этого „прибора“ мне не удастся увидеть звезды днем. Когда мы выбрались из музейного подвала, директор Коркош заметил, что только одну звезду можно наблюдать днем в хорошую погоду: это — Солнце».

Итак, свидетели утверждают, что звезды днем из глубокого колодца, равно как и из высокой трубы, не видны. Однако не будем торопиться с выводами: сквозь некоторые трубы увидеть днем звезды все-таки можно. В данном случае речь идет об астрономических трубах — телескопах.

Почему звёзды не видно днём?

В чем же тут дело? Почему «труба с линзами» позволяет видеть звезды днем, а простая труба — нет?

Прежде всего, давайте подумаем, почему звезды днем не видны? Ответ довольно очевиден: просто потому, что от рассеянного атмосферой солнечного света дневное небо яркое. Если по какой-то причине этот фон ослабнет, например, произойдет полное солнечное затмение, то яркие звезды и планеты будут прекрасно видны днем.

Можно ли увидеть звёзды днём?

Также хорошо они видны в открытом космическом пространстве или с поверхности Луны, где небо абсолютно черное, и никакого светового фона нет. Почему же рассеянный в земной атмосфере солнечный свет скрывает от нас звезды? Ведь их собственный свет при этом не ослабевает.

Наше зрение

Чтобы понять это, нужно представить себе механизм нашего зрения. Как известно, главная линза, зрачок, создает изображение на задней стенке поверхности глаза, покрытой светочувствительным слоем — сетчаткой, которая состоит из большого числа элементарных приемников света — колбочек и палочек. Они по-разному чувствительны к свету, но для нас это сейчас не важно, и поэтому для простоты будем все их называть колбочками. Важно же то, что каждая колбочка передает в мозг информацию о потоке падающего на нее света, а мозг синтезирует из этих отдельных сообщений (сигналов) цельную картину увиденного.

Глаз — очень сложный приемник информации, и в некотором роде он подобен «умному» электронному устройству, например, радиоприемнику. У него есть система автоматической регулировки усиления, которая снижает чувствительность глаза при ярком свете и повышает ее в темноте.

Есть у него и система шумоподавления, которая сглаживает случайные колебания светового потока, как по времени, так и по поверхности сетчатки. Эта система имеет определенные пороговые характеристики, поэтому глаз не замечает быстрых изменений изображения (принцип кино) и малых флуктуаций яркости.

Когда мы наблюдаем звезду ночью, поток света от нее на одну колбочку хоть и мал, но существенно превосходит поток от темного неба, падающий на соседние колбочки. Поэтому мозг фиксирует это как значимый сигнал. Но днем на колбочки падает так много света от неба, что небольшая добавка в виде света звезды, приходящаяся на один из этих элементов, не ощущается и «списывается» на флуктуации.

Простой эксперимент

Довольно легко убедиться, что именно яркий фон неба скрывает от нас звезды. Вот какой эксперимент по этому поводу советует провести Яков Перельман в своей «Занимательной астрономии» («Гостехиздат», 1949 г., стр. 155):

«Несложный опыт может наглядно прояснить исчезновение звезд при дневном небе. Для его проведения в боковой стенке картонного ящика пробивают несколько дырочек, расположенных наподобие какого-нибудь созвездия, а снаружи наклеивают лист белой бумаги. Ящик помещают в темную комнату и освещают изнутри: на пробитой стенке явственно выступают тогда освещенные изнутри дырочки — это звезды на ночном небе. Но стоит только, не прекращая освещения изнутри, зажечь в комнате достаточно яркую лампу — и искусственные звезды на листке бумаги бесследно исчезают: это „дневной свет“ гасит звезды».

Звезда может стать видимой на фоне дневного неба только в том случае, если поток света от нее будет сравним с потоком от площадки неба, которую зрачок проецирует на одну колбочку. Замечу, что угловой размер этой площадки называется разрешающей способностью человеческого глаза и составляет около 1 угловой минуты.

Какую звезду можно увидеть днём?

Из всех звездообразных объектов лишь Венера иногда видна на дневном небе. Увидеть ее непросто: небо должно быть идеально чистым, и нужно приблизительно знать, в каком месте на небе в данный момент она находится.

Все остальные планеты и звезды имеют блеск значительно слабее, чем у Венеры, поэтому найти их без телескопа днем совершенно невозможно. Впрочем, некоторые астрономы утверждают, что при идеальных условиях им удавалось днем наблюдать Юпитер, который в несколько раз слабее Венеры. Но вот ярчайшую звезду нашего небосвода Сириус пока еще никому не удавалось наблюдать днем с уровня моря. Правда, говорят, что ее видели высоко в горах, на фоне темно-фиолетового неба.

Как работает телескоп

Что же делает телескоп, позволяя нам без труда наблюдать днем ночные светила? Очевидно, объектив телескопа собирает значительно больше света, чем зрачок глаза. Но в этом смысле изображения звезды и неба равноценны — при наблюдении в телескоп поток света от них в глаз увеличивается в одинаковое число раз, приблизительно равное отношению площади объектива к площади зрачка.

Можно ли увидеть звёзды днём?

В данном случае гораздо важнее другое — телескоп улучшает разрешающую способность глаза: ведь он увеличивает угловой размер наблюдаемых объектов. При этом та площадка, что при наблюдениях невооруженным глазом проецируется на одну колбочку, в телескоп проецируется сразу на несколько колбочек, и значит на каждую из них приходится пропорционально меньше света (например, если телескоп увеличивает угловой диаметр объектов в, А раз, то наблюдаемая яркость неба уменьшается в А*2 раз). Однако звезда имеет очень малый угловой размер, и ее свет по-прежнему попадает на одну колбочку. Таким образом, свет звезды уже кажется «солидным» на фоне уменьшенной яркости неба. И она становится заметной.

Что же получается: купи телескоп с большим увеличением и можешь рассматривать днем самые слабые звезды? Нет, это не так.

Земная атмосфера неоднородна, поэтому изображение звезды размывается и имеет вполне определенный угловой размер, хотя и очень малый. Ночью, при хорошей погоде, высоко в горах он составляет около 1 угловой секунды. А днем на уровне моря — не менее 2–3 угловых секунд.

Можно ли увидеть звёзды днём?

Поэтому максимальное увеличение, которое мы можем использовать, будет определяться таким образом, чтобы звезда по-прежнему оставалась точечным источником. Оно равно примерно 30–60 крат. В более сильном увеличении смысла нет: изображение звезды будет проецироваться сразу на несколько колбочек, и станет ослабевать так же, как и яркость неба.

Давайте оценим, насколько слабые звезды становятся видны днем при помощи телескопа.

В ясную погоду дневное небо имеет яркость примерно -5m на квадратную минуту дуги, то есть приблизительно на одну колбочку. Блеск Венеры около -4m. Поэтому будем считать, что звезда становится видна, если ее блеск не более чем на одну звездную величину меньше поверхностной яркости неба с квадратной минуты.

Используя телескоп с увеличением, скажем, 45 крат, мы добьемся уменьшения яркости фона неба по сравнению с яркостью звезды в 452 (примерно в 2000 раз), то есть примерно на 8m. Значит, в поле зрения телескопа яркость неба снизится до +3m с квадратной минуты и тем самым нам станут доступны звезды до +4m. Опыт астрономических наблюдений показывает, что это действительно так.

Так видно ли звёзды из колодца?

С телескопом мы разобрались, теперь вернемся к колодцу. Может ли колодец уменьшить яркость неба для находящегося внутри него наблюдателя так, чтобы из него можно было увидеть звезды? В принципе, чисто геометрически, может, перекрыв все поле зрения за исключением маленькой области, поток света от которой будет сравним с потоком света от звезды.

Находящемуся на дне колодца наблюдателю отверстие должно быть видно под углом менее одной минуты. При диаметре колодца в 1м. его глубина должна быть более 1/sin1’=3.4 км!

При этом отверстие колодца наблюдателю будет видно лишь как светлая точка, яркость которой увеличится лишь на мгновение, если какая-либо звезда пройдет точно через зенит.При всем желании трудно считать данную процедуру «наблюдением звездного неба».

Можно ли увидеть звёзды днём?

Высокая труба также может быть использована при наблюдениях звездного неба днем. Ведь она создает воздушный канал, в котором практически нет рассеянного солнечного света. И если эта труба пройдет через всю толщу атмосферы, то сквозь нее мы в любое время суток сможем увидеть звезды! Однако стоит учесть, что практически вся масса воздуха заключена в приземном слое атмосферы толщиной около 20 км. Длинная же должна быть труба!

Таким образом, поверье о наблюдении звезд днем из глубокого колодца, как, впрочем, и из высокой трубы, оказалось мифом. Однако откуда он взялся? Об этом можно лишь догадываться. Возможно, находясь на дне колодца или шахты, кто-то действительно заметил проходящую по небу Венеру. Но это очень маловероятно и в принципе возможно лишь в тропических странах, где Венера бывает видна в зените. Более правдоподобно, что, опустившись в колодец или глубокую пещеру, люди замечали на фоне темных стен освещенные Солнцем пылинки. Возможно, их и принимали за звезды.

Почему не видно некоторых звезд

Часто случается, что нам, земным жителям не видно звезд, окружающих нашу планету. Действительно, не всегда и не везде мы можем их наблюдать. И даже, когда видим эти прекрасные светящиеся газовые тела, то не все, а лишь малую их часть. Ведь наша Вселенная, ох как богата на них.

Звездное небо

Звездное небо

Почему днём не видно звезд

Конечно, на это влияет несколько факторов, точнее целая совокупность:

  1. В отличие от других небесных тел звёзды излучают собственный свет, а не отражают его.
  2. Атмосфера Земли преломляет и рассеивает солнечные лучи. А они, в свою очередь, не пропускают иной свет.
  3. На лучевой цвет влияет длина волны. Например, голубой, синий и фиолетовый цвета характерны для коротких волн. А вот длинные обладают красными оттенками. Собственно говоря, поэтому днём мы видим синее небо, а к вечеру красное (во время заката).
  4. Разные цвета и оттенки небесной сферы, земной атмосферы не позволяют свету звёзд достигнуть поверхности планеты. К тому же, днём лучи Солнца, рассеиваемые атмосферой, перекрывают остальное звёздное свечение.
  5. Все светила, кроме Солнца, удалены от Земли на большое расстояние. Из-за чего, как вы понимаете, мы не можем их увидеть днём, когда создаётся много препятствий

Это основные причины, почему звезды бывают видны лишь в темноте.

Преломление света в атмосфере

Преломление света в атмосфере

Как известно, Солнце не просто яркое светило. Это ближайшая к нам и, вообще, единственная звезда Солнечной системы. Благодаря ему существует жизнь на Земле. А также Солнце оказывает влияние практически на все процессы, происходящие вокруг нас. В том числе в космическом пространстве, особенно в нашей звёздной системе. сноска

Давно хотели создать собственный сайт или разработать приложение, но не знали с чего начать? Вам помогут курсы программирования онлайн.

Почему зимой звезды лучше видны

На самом деле, для земного наблюдателя в разное время года ночной небосвод разный. Это связано с движением Солнца и вращением нашей планеты вокруг него.

Поскольку во время их перемещения дистанция, то есть удалённость, между Землей и главным светилом то уменьшается, то увеличивается. Причем ближе всего они находятся именно в январе. В это время большая часть солнечного света попадает на южную часть планеты, где наступает лето. И наоборот, в северной части царствует зима. В этой области лето и тепло приходят тогда, когда Земля максимально отдаляется от Солнца (в июле). Таким образом происходит смена времён года и сезонов.

В результате того, что в зимние месяцы расстояние между планетой и Солнцем наибольшее, ночью небо темнее, чем в остальное время. Благодаря чему, на нём можно легче и больше увидеть объектов ночного небосвода.

Что важно понимать, на видимость космических объектов влияет не время года, а цвет неба. А вот на его цвет оказывает влияние время года, точнее расстояние до Солнца.

Зимнее ночное небо

Зимнее ночное небо

Почему в городе не видно звезд

По правде говоря, городским жителям видно лишь небольшое количество ярких звезд. Как правило, можно разглядеть лишь самые ярчайшие светила.

Во-первых, уже отмечалось, что большая удалённость звёздных тел уменьшает их видимую яркость. Во-вторых, в дневное время Солнце своим светом не позволяет разглядеть другие астрономические объекты (за небольшим исключением).

Вдобавок, в населённых пунктах отмечается так называемое световое загрязнение. Проще говоря, из-за искусственного освещения, созданного человеческой цивилизацией, невозможно что-либо рассмотреть и на небе не видно звезд. Например, фонари, рекламные вывески, различные прожекторы и т.д.

Городское ночное небо

Городское ночное небо

Световое загрязнение — это засвечивание неба ночью искусственными источниками света. Их свет рассеивается в нижних атмосферных слоях и сводит видимость астрономических объектов к минимуму.

Почему на снимках МКС не видно звезд

На удивление, на снимках Международной космической станции и вправду отсутствуют светила. Хотя с помощью этой орбитальной станции было исследовано очень много астрономических объектов. Почему же с МКС не видно звезд?

Как оказалось, солнечная яркость делает невозможным наблюдения за светящимися небесными телами. Именно разница в уровне видимой яркости (которая, в свою очередь, зависит от расстояния) Солнца и других, даже самых ярких звёзд, влияет на отсутствие видимости. Причем не только для наблюдений с поверхности Земли, но и из космоса. То есть, если смотреть, например с космических аппаратов, то солнечный свет засвечивает всё остальное.

Между прочим, на снимках, сделанных на Луне, также не видно звезд.

Станция МКС

Станция МКС

Единственная звезда, которую не видно на ночном небе

Многие и часто, к удивлению, задают подобный вопрос. На самом деле, он больше логический. Как вы понимаете, в определённых условиях вообще сложно увидеть светила. Лучше всего наблюдать за ними ночью.

А какая наша главная звезда скрывается от нас в ночное время? Разумеется, единственное и неповторимое, наше родное Солнце.

Конечно, многие звезды хорошо видно в телескоп в любое время суток. Однако, лучше всего наблюдать за ними после захода Солнца. Ведь темнота отрывает много всего интересного и прекрасного!

Сейчас вы узнали, откуда, где и когда лучше всего видно звезды. Надеюсь, это пригодится вам в ваших наблюдениях!

300 спартанцев фильм 3 дата выхода

когда выйдет новый сезон ментовских войн 12

когда выйдет новая серия пиратов карибского моря

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector