Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

Древние египтяне с особенным усердием отображали на камне, дереве и папирусе все, что считали важным. И во многих рисунках, дошедших до нас от их эпохи, видное место занимал бог солнца Ра. С 3000 года до нашей эры, когда начала развиваться иероглифическая письменность, избранные писцы составляли подробнейшие истории о солнечном боге и о том, как он повелевает всей земной жизнью, пока продолжается день. Однако и дневное, и ночное небо были владениями богини Нут. Ее изображали в облике женщины, которая, подобно куполу, накрывала землю, олицетворяемую другим богом, Гебом, а в теле богини — проходя по нему, как по небесному своду, — хранились, словно в сосуде, Солнце, Луна, планеты и звезды (рис. 1.1).
Вдали от уличных фонарей и других источников искусственного света мы все еще можем увидеть ночное небо, знакомое и народам неолитических Британских островов, и жителям Древнего Египта, Междуречья, Китая и Мезоамерики, и представителям других древних культур. На нем великое множество звезд, и создается впечатление, что одни соединяются в несовершенный узор, а другие — в тесные группы. В ясные безлунные ночи, если нет светового загрязнения, можно без помощи оптических устройств в любой момент увидеть примерно 4000 звезд.
Рис. 1.1. Древнеегипетская богиня неба Нут, словно купол, накрывает собой Геба, бога земли, и Шу, бога воздуха и солнечного света. Ок. 2000 г. до н. э. (На основе материалов из нескольких источников, со ссылкой на: The Great Goddesses of Egypt, B. S. Lesko [Издательство Университета Оклахомы, 1999].)
«Звездный купол», унаследованный нами, во многом подобен плавильному котлу, соединившему множество самых разнообразных культурных влияний. Скажем, привычные нам названия ярких звезд происходят от греческих корней (Арктур, Сириус, Вега) или напоминают о Риме и латыни (Капелла, Спика), а некоторые, скажем Бетельгейзе и Денеб, — это измененные версии арабских наименований. Признанные узоры созвездий, как правило, восходят к тем, что были приняты у греков, а в именах, присвоенных их звездам, слышны и греческие, и латинские, и арабские голоса. Хорошим примером станет Орион. Очертания этого созвездия определили греки, но в нем много звезд с арабскими названиями, в том числе красная Бетельгейзе (изначально ее имя не совсем верно транслитерировали с арабского как «Бейт аль- Джауза» — «подмышка близнеца» [так арабы называли Ориона]), три голубые звезды в поясе Ориона — Альнитак, Альнилам и Мин- така, а также яркий бело-голубой Ригель (левая нога Ориона).
Безусловно, у этих этимологических смешений есть исторические основания. Первые записи о созвездиях появились в Месопотамии в начале II тысячелетия до нашей эры. Примерно в 350 году до нашей эры древнегреческий философ Евдокс отметил сорок восемь созвездий, а около 129 года до нашей эры древнегреческий астроном Гиппарх аккуратно перечислил их в своем каталоге, указав и относительную яркость звезд. В 128 году уже нашей эры египетский астроном Клавдий Птолемей (90–168 гг. н. э.) — римский гражданин, писавший на греческом, — на основе этой системы составил подробный каталог из 1022 звезд, приведенный в его знаменитом трактате «Альмагест». В период, продлившийся с XI века по XVII столетие, астрономы арабского мира и Центральной Азии — в том числе Ахмад аль-Фергани и Абу Рейхан аль-Бируни — внесли свой вклад в астрономию: они исправили ошибки Птолемея, отметили цвета звезд и их вариации, очертили границы созвездий и впервые описали туманные объекты, доступные для наблюдения невооруженным глазом, — те самые, которые, как нам сейчас известно, представляют собой гигантские газопылевые облака.
СРЕДНЕВЕКОВЫЕ ОБСЕРВАТОРИИ НА БЛИЖНЕМ ВОСТОКЕ
Астрономы Ближнего Востока, жившие до эпохи Николая Коперника, вели наблюдения в больших обсерваториях, построенных в XIII веке в Мараге (современный Иран) и примерно полтора столетия спустя в Самарканде (современный Узбекистан). Телескопов там, конечно же, не было — их еще не было нигде. Но и без них астрономы сумели сделать очень многое и, помимо прочего, составили каталог небесных тел, который оставался одним из самых полных со времен Птолемея до европейского Возрождения и указывал положения 992 звезд.
 
Современная система созвездий, принятая на Западе, обрела облик благодаря «Уранометрии» («Измерению небесного свода») — атласу звездного неба Иоганна Байера, изданному в 1603 году. В нем на карту впервые были нанесены созвездия и северного, и южного небесных полушарий. А в 1763 году вышел «Каталог звезд южного неба» Никола Луи де Лакайля, где появились созвездия, уже не связанные с мифологией: Печь, Насос, Часы и Микроскоп. Протяженность этих разнообразных созвездий, а порой и их частичное совпадение приводили к серьезной путанице, пока в 1922 году Международный астрономический союз не утвердил окончательный список из восьмидесяти восьми «официальных» созвездий со смежными границами (рис. 1.2).
Впрочем, помимо западной системы, были и другие досконально продуманные картины неба. Китайцы за ту же тысячу лет создали совершенно независимую систему созвездий и наименований звезд. И хотя Запад ее так и не принял, она настолько точно описывала положения светил, что ее применяли астрономы и археоастрономы всего мира, желавшие определить, где в давние эпохи вспыхивали сверхновые, пролегали пути комет и случались иные мимолетные небесные явления. Одна из моих любимых картин ночного неба, возникших за минувшее тысячелетие, пришла от коренных американцев. Если сравнить их созвездия с теми, что приняты на Западе, мы выявим ряд поразительных сходств и удивительных различий. Например, их версия Большой Медведицы известна как «Три охотника и медведь». «Песьи звезды» Сириус и Антарес обозначены так же у индейцев чероки. А Плеяды и Гиады, звездные скопления, расположенные вдали друг от друга в созвездии Тельца, у племени западных моно были известны как «Шесть жен, наевшиеся лука» и — на безопасном расстоянии — «Их мужья».
Рис. 1.2. Сравнение образной звездной карты из Atlas Coelestis («Атласа звездного неба») Джона Флемстида 1776 года, на которой показаны созвездия Ориона и Тельца, и современной интерпретации той же области неба с очерченными границами созвездий. (Вверху: изображение любезно предоставлено Wikimedia Commons. Внизу: материалы любезно предоставлены constellationguide.com и Sky & Telescope.)
Картины дневного и ночного неба меняются и сейчас, по мере того как мы внедряем передовые технологии наблюдения и открываем новые небесные феномены. И точно так же развиваются модели строения Вселенной. Ее иерархическую структуру, принятую в наше время, мы рассмотрим в третьей главе, а разговор о том, как эта структура появилась, отложим до третьей части, в которой совершим необыкновенное путешествие от Большого взрыва к возникновению галактик, звезд, планет и жизни. Но сначала посмотрим, что видно с поверхности нашей родной планеты и как нам во всем этом разобраться. Обычно это занятие называют «астрономией, постигаемой невооруженным глазом».
 2. Дневное и ночное небо 
Самое непостижимое во Вселенной — это то, что она вообще постижима.
Альберт Эйнштейн. Мир, каким я его вижу
Если бы мы сумели беспечно воспарить над Землей и улететь в межпланетное пространство, то увидели бы одну и ту же космическую картину: с небесной сферы на нас, и сверху, и снизу, изливался бы, подобно покрову, блистающий звездный свет. Но, к сожалению, в ближайшее время это вряд ли случится, и поэтому нам приходится считаться с тем, что все мы живем на сферической планете, которая каждые 23,93 часа совершает полный оборот вокруг своей оси, а каждые 365,26 суток — вокруг Солнца.