Внуки Солнца

Если блеск двадцати самых ярких звезд на небе сложить и сумму разделить на двадцать, т. е. определить средний блеск этих звезд, то он как раз будет соответствовать первой звездной величине (+1^m).

Звезда первой величины (1^m) (.обычно в случае положительных звездных величин знак «+» опускается) в 2,512 раза ярче звезды второй величины (2^m), в 2,512X2,512 = 6,31 раз ярче звезды третьей величины (З^m), в 100 раз ярче звезды шестой величины (6^m) и т. д. Такпм образом, каждая последующая звездная величина указывает на изменение блеска в 2,512 раза по сравнению с предыдущей.

Сам Гиппарх для проведения наблюдений имел в своем распоряжении один-единственный инструмент — острые глаза. Поэтому он мог систематизировать по блеску лишь доступные глазу звезды.

Звездные величины наиболее ярких небесных объектов отрицательны. Например, Арктур — ярчайшая звезда в созвездии Волопаса — имеет звездную величину (—0,06^m), Сириус (созвездие Большого Пса) — (—1,43^m), Юпитер — (—2,4^m), Венера — (—4,З^m), Луна — (—12^m), Солнце — (—27^m).

Кстати, почему в системе звездных величин фигурирует такое некруглое число 2,512?

А просто так условились. Это оказалось очень удобным, потому что это число есть корень пятой степени из ста, и его десятичный логарифм равен точно 0,4. Запомните, разница в 5 звездных величин означает отличие в блеске в 100 раз.

Звезды разного блеска создают разную освещенность в зрачках наших глаз, на эмульсиях фотопластинок, на катодах фотоэлектрических приборов. Попробуем более наглядно пояснить, что такое освещенность.

Представьте себе, что вы вечером заглянули в дневник, чтобы освежить в памяти последовательность завтрашних уроков, и в это время погас свет во всем микрорайоне. Вы зажигаете спичку и при ее свете с некоторым трудом различаете свои собственные записи. Досадуя на себя, вы достаете сразу три спички и зажигаете их, чиркнув одновременно тремя головками о коробок. Теперь прекрасно видны милые сердцу строчки, и вы с ужасом замечаете, что совершенно забыли подготовить задание по физике.

Итак, зажигая спички, вы обратили внимание, что одна спичка осветила страницу древника слабее, чем три. А это значит, что три спички создали большую освещенность дневника, чем одна спичка.

Звезды ведут себя аналогично спичкам: более яркие создают большую освещенность, менее яркие — меньшую. Конечно, освещенность, создаваемая звездами, ни в какое сравнение не идет с освещенностью, которую создают зажженные спички. Автор одного рассказа написал о том, что герой, получив долгожданное письмо от любимой девушки, прочел его при свете сияющей Веги! Вега хоть и является самой яркой звездой в созвездии Лиры, тем не менее неспособна создать освещенность, достаточную для чтения писем, даже от любимых девушек.

Давайте выберем на небе две звезды. Одна, более яркая, имеющая звездную величину т₁ пусть создает освещенность Е_1: а другая, более слабая (т₂), создает освещенность Е₂. Тогда в соответствии с нашими рассуждениями о звездных величинах мы можем написать

E₁/E₂ = 2,512^-(m1-m2) (1)

Возьмем для примера m₁ = 1^m, а m₂ = 6^m и найдем отношение E₁/E₂:

E₁/E₂ = 2,512^-(1–6) = 2,512⁵ = 100.

Так и должно быть. Мы уже говорили, что разница в 5 звездных величин означает различие в блеске, или освещенности, в 100 раз.

Те из вас, кто уже знаком с десятичными логарифмами, могут прологарифмировать выражение (1):

lg (E₁/E₂) = — (m₁ — m₂) lg 2,512 = — 0,4 (m₁ — m₂). (2)

Отсюда можно найти разность звездных величин

т₁-т₂ = -2,5 lg (Е₁/Е₂). (3)

Множитель 2,5 образовался при делении 1 на 0,4.

Так сколько же их?

Итак, после этого небольшого ликбеза вернемся к планете, открытой Пиацци. Вы помните, что блеск ее составлял всего 7^m. В то же время блеск Юпитера составляет (—2,4^m). Согласно формуле (1),

E₁/E₂ = 2,512^-(-2,4–7) = 2,512^9,4 = 5757.

Новая планета оказалась слабее Юпитера в 5757 раз, хотя расположена к нам намного ближе!

Становилось ясно, что планета имеет чрезвычайно малые размеры. Она была названа Церерой в честь древнеримской богини плодородия. По современным данным поперечник Цереры равен 1000 километров, т. е. в 13 раз меньше поперечника Земли и в 143 раза меньше поперечника Юпитера!

В 1802 году была открыта «сестра» Цереры Паллада, а еще через 2 года — Юнона, и еще через 3 года — Веста. Все эти планеты были названы астероидами — «звездоподобными», а пространство между орбитами Марса и Юпитера, в котором они обитают, поясом астероидов.

К 1860 году были открыты уже 62 астероида.

В начале 90-х годов прошлого столетия немецкий астроном Макс Вольф стал широко применять фотографию для поиска новых астероидов. Как он это делал?