В южной половине небосвода на полпути от горизонта виден огромный квадрат из четырех почти одинаковой яркости звезд. От его левого верхнего угла отходит к востоку и немного вверх цепочка из трех звезд. В целом это семизвездие напоминает ковш Малой Медведицы, только гораздо больших размеров. Огромный квадрат (без левого верхнего угла)-главная часть созвездия Пегаса. Рукоятка ковша - наиболее яркие из звезд созвездия Андромеды.

Под цепочкой главных звезд Андромеды в юго-восточной части неба виднеются две почти одинаковой яркости звезды, 'возглавляющие' созвездие Овна. Пегас, Андромеда, Персей и Овен - наиболее заметные созвездия осеннего неба. Остальные созвездия придется отыскивать, отправляясь от этих главных созвездий.

Еще менее выразительно созвездие Ящерицы - группа слабых звездочек, окаймленная границами созвездий Пегаса, Андромеды, Кассиопеи, Цефея и Лебедя. Правее Овна расположено большое созвездие Рыб, также не содержащее ярких звезд. Под Овном и Рыбами значительный участок неба занят созвездием Кита, в котором даже при очень большом воображении нельзя заметить каких-либо контуров этого исполинского животного.

Происхождение названий осенних созвездий различно. В Пегасе, Андромеде и Персее читатель, конечно, уже узнал героев знакомого ему мифического повествования. Столь же древни созвездия Треугольника, Овна, Рыб и Кита. Первое не имеет большего значения, чем-то, которое отражено в его наименовании. То же можно сказать и про созвездие Овна, изображаемого на старинных звездных картах в виде барана или агнца (овен - по-латински 'баран', а 'агнец'-старославянское название ягненка). Странно выглядит на тех же картах созвездие Рыб - две рыбы, связанные за хвосты широкой лентой. По одному из преданий, когда в древности в начале весны Солнце вступало в это созвездие, начинался период .дождей и наводнений - отсюда и повод для малообоснованного названия. Неясно и происхождение созвездия Кита. Наиболее популярна легенда, что в этой области звездного неба фантазией древних греков увековечено то самое морское чудовище, которое чуть было не поглотило бедную Андромеду.

Созвездие Ящерицы - создание безудержной фантазии или, лучше сказать, произвола уже знакомого нам гданьского астронома Гевелия. В 1690 г. группу слабеньких звездочек в этом участке неба Гевелий назвал созвездием Ящерицы. Мотив? Да просто потому, что здесь осталось место только для маленького животного, а звездочки можно посчитать мелкими блестками на чешуе изящного пресмыкающегося.

Как и во многих других созвездиях, в Пегасе звезда ос не самая яркая. Она немного уступает в блеске звезде ε, которая является -ярчайшей звездой этого созвездия (звездная величина первой 2,5'", второй - 2,4"'). Правее и чуть выше этой звезды находится главная достопримечательность созвездия Пегаса - яркое шаровое звездное Оскопление. В бинокль видно круглое светящееся туманное пятнышко, но в большой школьный рефрактор в темную и прозрачную звездную ночь здесь можно рассмотреть интересные подробности. Пятнышко совсем круглое, но поверхностная яркость в разных его частях неодинакова. Сердцевина пятнышка наиболее ярка, а к краям по всем направлениям яркость постепенно падает. Если у вас ^хорошее зрение и есть некоторый опыт в астрономических наблюдениях, вы, вероятно, заметите, что края пятнышка искрятся, как огоньки далекого города. При таких наблюдениях 'на пределе видимости' попробуйте воспользоваться эффектом 'бокового зрения'. В крупные телескопы шаровое звездное скопление в созвездии Пегаса легко разделяется на отдельные звезды. Сказанное, правда, относится только к краям скопления, а в его центральных областях звезд так много и они так густо распределены в пространстве, что глаз земного наблюдателя здесь видит лишь сплошное сияние.

Шаровое скопление Μ 15 (или NGC 7078) - одно из наиболее далеких. Расстояние до него около 27 000 световых лет. На лучших из фотоснимков шаровое скопление в Пегасе имеет угловой поперечник в 15 минут дуги, то есть в половину лунного диска! Отсюда к. легко вычислить, что действительный диаметр этого космического ^образования близок к 118 световым годам. Внутри сферы с этим |диаметром, как показывают исследования, заключено около шести миллионов солнц! Если где-то в центре скопления есть обитаемые |планеты, их звездное небо совсем не похоже на наше. Десятки ~"'тысяч звезд, по яркости превосходящих Венеру, повсюду густо усевают небосвод, создавая изумительную по красоте панораму!

Удивительные образования эти шаровые звездные скопления ни, лучше сказать, 'шары из звезд'! Какие-то не известные нам пока силы сформировали здесь из 'дозвездной' материи огромную Звездную систему, нечто промежуточное между двойными и кратными звездами, с одной стороны, и исполинскими галактиками, с другой.

Население шаровых звездных скоплений очень своеобразно. Тут преобладают звезды-гиганты, среди которых, правда, нет особенно горячих и сверхгигантских экземпляров. Выделяются холодные красноватые гиганты с температурой поверхности от 2300 до 4300 К. В шаровых скоплениях много переменных звезд, главным образом цефеид.

Шаровые звездные скопления - одни из самых древних объектов нашей Галактики. Устойчивость их весьма велика, и они могут существовать, не распадаясь, миллионы лет!

Арабский астроном Ас-Суфи, живший в Χ в. н. э., описывает 'маленькое небесное облачко', легко различимое в темные ночи вблизи звезды ν созвездия Андромеды. В Европе на него обратили внимание только в начале XVII в. Современник Галилея и его соратник в первых телескопических наблюдениях неба астроном Симон Мариус в декабре 1612 г. впервые направил телескоп па эту странную небесную туманность. 'Яркость ее,- пишет Мариус,-возрастает по мере приближения к середине. Она походит на зажженную свечу, если на нее смотреть сквозь прозрачную роговую пластинку'.

Несколько десятилетий спустя туманность Андромеды изучал Эдмунд Галлей, друг и ученик великого Ньютона. По его мнению, небольшие туманные пятна ''не что иное, как свет, приходящий из неизмеримого пространства, находящегося в странах эфира и наполненного средою разлитой и самосветящейся'. Другие религиозно настроенные астрономы, как, например, Дерхем, уверяли, что на этом месте 'небесная хрустальная твердь' несколько тоньше обычного и потому отсюда на грешную землю изливается 'неизреченный свет' царствия небесного.

Вопрос об истинной природе туманности Андромеды не был решен и в XIX в. Никто, конечно, уже не говорил о просвечивании 'тверди небесной', но зато шли оживленные споры о том, состоит ли туманность из светящихся газов или из звезд, находится ли она за пределами нашей звездной системы, или из этой туманности в космических окрестностях Солнца рождается новая планетная система. Как и всегда в подобных случаях, спор был решен лишь тогда, когда появились новые достаточно мощные средства исследования. В 1924 г. Эдвин Хаббл, известный американский астроном, на фотоснимках, полученных с помощью 2,5-метрового рефлектора обсерватории Маунт Вилсон, впервые 'разрешил' (то есть разделил) туманность Андромеды на отдельные звезды. Впервые глазам исследователя предстала величественная звездная система с миллиардами солнц, возможно, с миллионами обитаемых планет, короче говоря, соседняя галактика.

Разделение туманности Андромеды на отдельные звезды решило вопрос и об удаленности от Земли. Что нельзя было сделать для гуманности в целом, то оказалось сравнительно легким делом для отдельных составляющих ее звезд. Используя физические свойства некоторых из них, удалось уверенно показать, что туманность Андромеды находится не внутри пашей Галактики, а далеко за ее пределами, на расстоянии (по современным данным) 520 кпк. Так было положено начало внегалактической астрономии-одной из наиболее бурно развивающихся ныне отраслей пауки о небе.

Туманность Андромеды - единственная галактика северного полушария неба, видимая невооруженным глазом. Ее звездная величина 4,3m. В темные ночи эта 'туманная звезда' видна совершенно отчетливо, и для того, чтобы отыскать ее на небе, исключительная зоркость вовсе не обязательна. На картах Приложения V она видна над звездами μ и ν Андромеды.

Постепенное 'схождение на нет', размазанность краев- свойство всех галактик. Оно заставляет думать, что межгалактическое пространство вовсе не пусто, а наполнено разреженнейшей средой - межгалактической плазмой. Вообще естественнее думать, что галактики представляют собой уплотнения в той всеобъемлющей все-проникающей материальной среде, которая сплошь заполняет наблюдаемую нами часть Вселенной. Обратите внимание и на другой факт. Если глазу туманность Андромеды представляется овальным пятном, то для микрофотометра она почти шарообразна. Это свойство туманности Андромеды роднит ее и с нашей Галактикой, и с другими спиральными звездными системами. Их плоская чечевицеобразная форма - только обманчивая видимость. Точнее, плоский диск образует лишь главная часть звезд Галактики. Значительная же их доля составляет шарообразную 'вуаль', весьма прозрачный 'шар', включающий в себя и экваториальную 'чечевицу'.

Из всех известных нам галактик туманность Андромеды изучена лучше других. Мы знаем такие подробности о строении этого 'звездного острова', которые известны, вероятно, далеко не всем его разумным обитателям.

Туманность Андромеды - исполинская звездная спираль с поперечником в 50 кпк, спираль, которую мы видим не плашмя и не 'с ребра', а, так сказать, вполоборота. Примерно так же выглядит оттуда, из туманности Андромеды, наша Галактика, наш Млечный Путь.

Сходство двух галактик большое. Из огромных центральных шарообразных сгущений преимущественно желтых карликовых звезд - ядер галактик - выходят исполинские спиралеобразные звездные ветви. На великолепных недавно полученных цветных фотографиях туманности Андромеды, в отличие от желтоватого центрального ядра, ее ветви выглядят голубоватыми. Так и должно быть - в ядре в основном сосредоточены желтые звезды типа нашего Солнца, а зато силуэт, очертания спиральных ветвей создаются горячими голубовато-белыми звездами-гигантами.

В туманности Андромеды вспыхивают новые звезды, периодически 'подмигивают' многочисленные цефеиды, несомненно, есть и другие знакомые нам классы переменных звезд. В 1885 г. там даже вспыхнула сверхновая звезда, на короткий срок засиявшая почти столь же ярко, как миллиарды звезд этой галактики!

Внутри туманности Андромеды и вокруг нее найдено около 170 шаровых звездных скоплений, очень похожих на принадлежащие нашей Галактике аналогичные объекты. Есть в соседней галактике и рассеянные звездные скопления, и газовые туманности, и облака мельчайшей твердой космической пыли. Последними вызваны многочисленные темные 'провалы' на общем светящемся звездном фоне, хорошо различимые на фотоснимках туманности Андромеды.

Возможно, что вокруг некоторых звезд туманности Андромеды обращаются населенные разумными существами планеты,- в этом, в частности, нас убеждает обилие в ней звезд типа нашего Солнца. Если там существуют очаги цивилизаций, то, вероятно, они сосредоточены в ядре туманности, состоящем из солнцеподобных звезд. Средние расстояния между отдельными звездами здесь гораздо меньше, чем в ветвях, и это облегчает связь цивилизаций. Кто знает, быть может, разумные обитатели ядра туманности Андромеды давно уже создали то Великое кольцо космического содружества, о котором так ярко рассказал в 'Туманности Андромеды' наш известный писатель и ученый И. А. Ефремов?

Туманность Андромеды окружена свитой из четырех гораздо меньших звездных систем. Главная из них, эллиптическая галактика Μ 32, была открыта еще в XVIII в. Она видна в большой школьный рефрактор. Ее поперечник близок к 0,8 кпк, а население состоит примерно из миллиарда звезд. Столь же малочисленно население и другой карликовой галактики NGC 205, хотя по размерам она вдвое больше первой. Похожи на них и остальные два спутника, открытые только в 1944 г. Рядом с этими крошечными звездными системами туманность Андромеды и наш Млечный Путь просто исполины. Впрочем, это обстоятельство не может служить основанием для самодовольства, так как количество уже известных нам гигантских галактик исчисляется многими миллионами.

По некоторым недавним оценкам расстояние до Μ 31 на самом деле больше, чем думали до сих пор, и составляет 690 000 пк. Если это так, то туманность Андромеды - величайшая из известных нам галактик. Ее поперечник близок к 90 кпк, что втрое больше диаметра нашей галактики!

По-видимому, керны - неотъемлемая деталь структуры многих звездных систем. В нашей Галактике также нашли керн диаметром около трех световых лет, в центре которого есть еще одно самое маленькое ядрышко, выглядящее как очень яркий точечный звездообразный объект.

Природа кернов неясна. Возможно, что именно они служат главным источником активности ядер галактики. У нашей Галактики эта активность слабая: из ее ядра вытекают облака водорода со скоростью около 150 км/с, но в небольшом количестве (примерно одна масса Солнца за год!). В галактиках Сейферта и других пекулярных звездных системах активность ядер (а может быть, именно кернов?) несравненно выше.

Звезда Аламак и ее двойной спутник весьма далеки от Земли. Нас разделяет 125 пк. Интересна звезда о Андромеды. Это - переменная неизвестного типа, меняющая блеск в пределах от 3,5'" до 4,0'". Судя по спектру, о Андромеды состоит из двух горячих звезд, кружащихся вокруг общего центра масс с периодом, близким к полутора суткам.

На старинных звездных картах Персей изображен в воинственной позе. В правой руке он держит высоко занесенный меч, а в левой - страшную голову Медузы. Наблюдая небо, арабы в средние века заметили, что один глаз Медузы застыл и неподвижен, а второй... время от времени подмигивает! Пораженные, они назвали мигающий глаз Медузы (он же - звезда β созвездия Персея) 'дьяволом' или по-арабски 'Алголем'.

В Европе на переменность Алголя впервые обратил внимание еще в 1667 г. итальянский астроном и математик Монтанари. Ему, правда, не удалось выяснить закономерности изменения блеска Алголя. Сделал это уже известный нам Джон Гудрайк. С 1782 по 1783 г. он каждую ясную ночь оценивал блеск Алголя, и ему удалось установить строгую периодичность в 'подмигивании' глаза Медузы.

На протяжении двух с половиной суток Алголь сохраняет неизменным свой блеск звезды 2,2"'. Но потом в продолжение почти десяти часов блеск его вначале уменьшается до 3,5'", а затем снова возрастает до прежнего значения. Промежуток времени между двумя последовательными минимумами блеска этой переменной близок к 2 суткам 21 часу (по современным данным, период Алголя равен 2 суткам 20 часам 49 минутам 02,50 секунды).

Гудрайк этим не ограничился. Он дал совершенно правильное объяснение переменности Алголя: 'Если бы не было еще слишком рано,- пишет он,- высказывать соображения о причинах переменности, я мог бы предположить существование большого тела, вращающегося вокруг Алголя...'.

Около двухсот лет гениальная догадка Гудрайка оставалась лишь гипотезой. Но в 1889 г. в спектре Алголя были замечены периодические смещения спектральных линий, причем период этих смещений в точности равен периоду изменения блеска. Тем самым было окончательно доказано, что Алголь - спектрально-двойная звезда, а колебания блеска вызваны периодическим затмением спутником главной звезды.

Алголь - первая затменная переменная звезда, обнаруженная человеком. Сейчас такого типа звезд известно более четырех тысяч. Вполне естественно, что из них лучше других изучен Алголь. Мы внаем об этой звезде много любопытного.

Вы, например, замечаете, что между двумя главными минимумами 'глубиной' в 1,27^м, есть гораздо более мелкий вторичный минимум. Для глаза он неощутим (его 'глубина' всего 0,06"), но современпыми методами астрофотометрии вторичный минимум и обнаружен, и промерен. Но если он есть, значит, спутник Алголя не совсем темный, а светящийся лишь менее ярко, чем главная звезда. Тогда на

кривой изменения блеска отразятся оба затмения: и когда главная звезда за?-крыта частично спутником (главный минимум), и когда сам спутник заходит за главную звезду (вторичный минимум). И в том, и в другом случаях, правда, в разной степени, общий блеск системы уменьшается.

Всмотритесь внимательнее в рис. 41. От главного до вторичною минимума и обратно блеск Алголя несколько меняется: кривая блеска сначала идет вверх, а потом, после вторичного минимума,- вниз. Этот тонкий эффект называется 'эффектом фазы'. Да, аналогия с фазами Луны или, еще полнее, с фазами внутренних планет здесь налицо. Главная звезда освещает более темный спутник, и на нем (несмотря па его свечение!) возникают непрерывно меняющиеся фазы. Из-за этого, строго говоря, непрерывно меняется и блеск Алголя.

Ограниченные рамки этой книги не позволяют нам остановиться на других тонких эффектах, отражающихся в кривой изменения блеска затменных переменных*). Заметим лишь, что для звезд типа Алголя удается определить не только орбиты компонентов, по и их размеры, массу, плотность и многие другие свойства. Вот, например, только некоторые подробности об Алголе: главная звезда - голубовато-белый гигант с температурой поверхности около 15 000 К. Ее поперечник равен 5800000 км (у Солнца-1391000 км). Спутник несколько меньше (диаметр около 4 млн. км) и холоднее. Но это - самая настоящая желтоватая звезда с температурой поверхности около 7000 К, что на 1000 К горячее температуры поверхности нашего Солнца. Неправда ли, поразительно, что на такой ослепительной поверхности проявляется 'эффект фазы'?

*) Подробнее см. в кн.: Π а р е н а г о П. П. и К у к а р к и π Б. В. Переменные звезды и их наблюдения.-М.: Гостехиздат, 1948 и Цесевич В. П. Переменные звезды и их наблюдение.- М.: Наука, 1980.

Обратите внимание и на другой факт: разница температур в несколько тысяч Кельвинов вполне достаточна для создания такого 'эффекта затмения', который легко обнаруживается даже глазом, без каких-либо дополнительных фотометрических приборов.

Расстояние между центром Алголя и его более холодного спутника составляет почти 10 400 000 км (для сравнения напомним читателю, что радиус орбиты Меркурия близок к 58 млн. км). Орбита спутника относительно главной звезды и компоненты системы (сравнительно с Солнцем) изображены на рис. 41.

С помощью обобщенного закона Кеплера вычислены массы обеих звезд. Спутник имеет такую же массу, как Солнце, а главная звезда - в 4,6 раза массивнее. И та и другая звезда весьма разрежены. Средние плотности Алголя и его спутника (по отношению к средней плотности Солнца, принятой за единицу) равны соответственно 0,07 и 0,04.

Из ярких переменных созвездия Персея упомянем еще звезду р. Эта красная холодная звезда - полуправильная переменная. Блеск ее колеблется в пределах от 3,2" до 3,8'". Довольно четко намечается период в 33-35 суток, на который, быть может, накладываются долгопериодические колебания блеска с периодом около 1100 дней.

На полпути между звездами а Персея и δ Кассиопеи находится одно из красивейших рассеянных звездных скоплений. Глаз здесь видит продолговатое, неправильных очертаний светлое пятнышко. Направьте сюда телескоп и при малом увеличении вы увидите изумительный по красоте рой звезд. Сотни искрящихся точек беспорядочно усеивают поле зрения телескопа. Сразу видно, что скопление двойное, в нем есть два центра сгущения звезд. Поэтому оно и обозначается двумя буквами: χ и h Персея (рис. 42).

Хотя оба скопления кажутся одинаково удаленными от Земли, на самом деле это не так. До скопления h 1900 пк, до скопления χ 2000 пк. Линейные поперечники их почти одинаковы: у h 17 пк, у χ 14 пк. Из ярких рассеянных звездных скоплений эти два - самые многочисленные. В скопление h входит около 300 звезд, в скопление χ - около 200. Как уже отмечалось, звездные скопления представляют собой не случайно встретившиеся в ограниченной области пространства группы звезд (вероятность подобного события близка к нулю), а сообщество объектов, образовавшихся совместно из каких-то дозвездных форм материи,

Известный советский астроном академик В. А. Амбарцумяп еще в 1947 г. доказал, что некоторые из звездных групп, так называемые звездные ассоциации*), имеют в космических масштабах очень малый возраст, то есть, иначе говоря, что процесс звездообразования продолжается и в настоящую эпоху.

Замечательно, что как раз скопления χ и h Персея являются центральной частью, своеобразным 'ядром' одной из наиболее известных звездных ассоциаций. В космических окрестностях этих скоплений на расстояниях, доходящих до десятка диаметров каждого из них, открыто сравнительно много (75) сверхгигантских горячих звезд. Такие звезды вообще редкость, а объединение их в сравнительно небольшом объеме пространства никак не может считаться игрой случая. Случайная встреча 75 звезд в этом месте нашего звездного города с его населением в 150 миллиардов солнц стол?. аде невероятна, как случайная одновременная встреча 75 знакомых на улицах Москвы или другого подобного города.

Значит, ассоциация в Персее (как и другие звездные ассоциации) - это группа совместно образовавшихся звезд. Если ассоциация состоит в основном из сверхгигантских очень горячих звезд, она называется 0-ассоциапией. Для 0-асооциаций характерно, что в

*) Звездными ассоциациями называются группы относительно близко (10-100 пк) расположенных звезд одного и того же сравнительно редкого типа.

своем составе они имеют одно или несколько 'ядер', причем роль последних часто исполняют рассеянные звездные скопления из горячих звезд. Как раз такими 'горячими' скоплениями и являются χ и h Персея. В Персее есть еще одна 0-ассоциация, группирующаяся вокруг сверхгигавтской горячей звезды ζ. В состав ассоциации входит и сама эта звезда,