Звезды и созвездия. Видимая звездная величина

1.

Звезды и созвездия.
Видимая звездная величина.
Небесная сфера.
Особые точки небесной сферы.
Небесные координаты.
Звездные карты.
Видимое движение звезд на различных
географических широтах.
Выполнили: Черепков Павел 11И1 кл
Медведев Максим 11И1 кл

2.

Что такое звезды и созвездия?
Ночью, когда нет облаков, на небе появляется великое
множество светящихся небесных тел, которые называются
звездами. Невооруженным глазом на всем небе можно увидеть
примерно 6000 звезд. На первый взгляд, эти небесные светила
очень напоминают близнецов, уж очень они похожи друг на
друга. Незнающему человеку достаточно трудно понять, как же
их различать между собой. Еще ученые Древнего Египта
пытались найти ответ на этот непростой вопрос. Впервые
астрономы этой страны начали объединять специальными
условными линиями звезды между собой. Так появились
первые созвездия. Еще дальше пошли древние греки. Они не
просто продолжили объединение звезд в созвездия, но и
начали им присваивать имена героев из мифов, легенд,
сказаний. Также не остались в стороне предметы и животные.
Многие из них дали свои имена созвездиям. Так стало их легче
запоминать и впоследствии узнавать на небосводе.

3.

Созвездия Большой и Малой Медведицы
Есть более известные созвездия, о которых мы часто
слышим и даже знаем их место расположения на
небе. Это созвездия Большой и Малой Медведицы,
Андромеды, Пегаса, Персея, Весов, Скорпиона,
Козерога, Стрельца, Девы и прочие. Менее знакомые
обычным людям: Журавль, Дракон, Компас, Южная
Рыба, Жираф и др.

4.

Современное понятие
созвездия несколько
отличается от древнего.
https://youtu.be/
W64i5Swt94E?si=49
JR0dvErsL0lMxl

5.

Звёздная величина - числовая характеристика звезды,
показывающая, сколько света приходит от него в точку, где находится
наблюдатель, это мера яркости звезды, которая играет важную роль в
астрономии. Она измеряется с помощью фотометрических методов и
выражается числовыми значениями. Звездная величина зависит от
яркости звезды и ее расстояния от наблюдателя. Она также связана со
спектральным классом звезды и используется для классификации и
изучения звезд
Современное понятие видимой звёздной величины сделано таким,
чтобы оно соответствовало величинам, приписанным звёздам
древнегреческим астрономом Гиппархом во II веке до н. э. Гиппарх
разделил все звёзды на шесть величин. Самые яркие он назвал звёздами
первой величины, самые тусклые — звёздами шестой величины.
Промежуточные величины он распределил равномерно между
оставшимися звёздами.
С течением времени было разработано более точное определение
звездной величины, основанное на математическом подходе.
https://youtu.be/skoOeLMLt20?si=Bo4wk5UDKUTrniT_

6.

Системы звездных величин
Существует несколько систем звездных величин, которые используются
в астрономии для описания яркости звезд. Наиболее
распространенными системами являются
абсолютная и видимая звездные величины.
Абсолютная звездная величина
Абсолютная звездная величина (обозначается символом “M”) – это
звездная величина, которую бы имела звезда, находясь на расстоянии
10 парсек (примерно 32,6 световых года) от Земли. Абсолютная звездная
величина позволяет сравнивать яркость звезд независимо от их
расстояния от нас.

7.

8.

Видимая звездная величина
Видимая звездная величина (обозначается символом “m”) – это звездная
величина, которую мы наблюдаем с Земли. Она зависит от яркости звезды и ее
расстояния от нас. Видимая звездная величина позволяет оценить, насколько
яркой кажется звезда на небе.
Обычно абсолютная звездная величина измеряется в магнитудах, а видимая
звездная величина – в видимых магнитудах. Разница между абсолютной и
видимой звездной величиной называется модулем звездного блеска и позволяет
определить расстояние до звезды.
Системы звездных величин также могут быть связаны с определенными
фильтрами, которые учитывают спектральные особенности звезды. Например,
система звездных величин UBV использует фильтры, которые пропускают
ультрафиолетовое (U), синее (B) и видимое (V) излучение звезды.
Знание абсолютной и видимой звездной величины позволяет астрономам
изучать свойства звезд, такие как их размеры, температуру и расстояние до них.
Также системы звездных величин используются для классификации звезд по их
яркости и спектральному классу.

9.

Видимая звездная величина основана на визуальном
восприятии яркости звезды человеческим глазом. Она учитывает
спектральную чувствительность глаза к различным длинам волн света.
Видимая звездная величина может быть измерена с помощью
фотометра или наблюдена непосредственно с помощью глаза.

10.

Видимая звёздная величина зависит от того:
- сколько света излучает объект,
- на каком расстоянии от наблюдателя он находится.
Видимая звёздная величина считается единицей
измерения блеска звезды, причём чем блеск больше, тем
величина меньше, и наоборот.
В 1856 году Н. Погсон предложил формализацию шкалы
звёздных величин. Видимая звёздная величина
определяется по формуле:
где I — световой поток от объекта, C — постоянная.

11.

Таким образом, звездная величина – это числовое значение, которое
указывает на яркость звезды на небе. Чем меньше значение звездной
величины, тем ярче звезда. Например, звезда с величиной 1 будет ярче
звезды с величиной 2, а звезда с величиной 6 будет наименее яркой и
видимой только в темное время суток или вдали от источников света.
Как измеряется звездная величина?
Звездная величина измеряется с помощью фотометрии, которая
основана на измерении светового потока, или количества света,
который падает на детектор. Для измерения звездной величины
используются специальные приборы, называемые фотометрами.
Фотометры обычно состоят из объектива или зеркала, которые
собирают свет с небесных объектов, и фоточувствительного детектора,
который регистрирует световой поток. Детекторы могут быть
фотоэлектрическими или CCD-матрицами.

12.

Для измерения звездной величины фотометр сравнивает световой поток
звезды с известным световым потоком звезды-эталона. Звезда-эталон обычно
выбирается таким образом, чтобы ее звездная величина была известна с
высокой точностью. Затем фотометр регистрирует световой поток звезды и
световой поток звезды-эталона и сравнивает их.
Измерение звездной величины происходит путем сравнения световых потоков
звезды и звезды-эталона. Если световой поток звезды равен световому потоку
звезды-эталона, то звездная величина звезды будет равна звездной величине
звезды-эталона. Если световой поток звезды меньше светового потока звездыэталона, то звездная величина звезды будет больше звездной величины
звезды-эталона.
Звездная величина измеряется в магнитудах, которые обозначаются символом
“m”. Чем меньше значение звездной величины, тем ярче звезда. Например,
звезда с величиной 1 будет ярче звезды с величиной 2, а звезда с величиной 6
будет наименее яркой и видимой только в темное время суток или вдали от
источников света.

13.

Примеры звездных величин известных звезд
Звездная величина известных звезд может варьироваться от очень ярких звезд
до очень слабых. Вот несколько примеров:
Солнце
Солнце имеет видимую звездную величину около -26,74. Это делает его самым
ярким объектом на небе и определяет его как нулевую точку для измерения
звездных величин.
Сириус
Сириус, самая яркая звезда на ночном небе, имеет видимую звездную величину
около -1,46. Она видна в созвездии Большого Пса и является одной из самых
близких к Земле звезд.
Полярная звезда
Полярная звезда, также известная как Полярная, имеет видимую звездную
величину около 2,02. Она находится в созвездии Малой Медведицы и служит
ориентиром для определения северного направления.
Альдебаран
Альдебаран, самая яркая звезда в созвездии Тельца, имеет видимую звездную
величину около 0,85. Она является красным гигантом и легко видна на ночном
небе.

14.

В наши дни видимая звёздная величина используется не
только для звёзд, но и для других объектов, например, для Луны
и Солнца и планет. Поскольку они могут быть ярче самой
яркой звезды, то у них может быть отрицательная видимая
звёздная величина.

15.

Звездная величина и использование в астрономии
Звездная величина – это мера яркости звезды, которая играет важную роль в
астрономии. Она позволяет астрономам классифицировать и изучать звезды, а
также исследовать различные астрономические объекты.
Одно из основных применений звездной величины в астрономии – это определение
свойств и эволюции звезд. Звезды различаются по своей яркости, и звездная
величина позволяет астрономам сравнивать и классифицировать их. Более яркие
звезды имеют меньшую звездную величину, в то время как менее яркие звезды
имеют большую звездную величину. Это позволяет астрономам определить, какие
звезды являются самыми яркими и какие – самыми тусклыми.
Кроме того, звездная величина используется для изучения изменений яркости звезд
во времени. Некоторые звезды являются переменными, то есть их яркость меняется
в результате различных физических процессов, таких как пульсации или
взаимодействие в двойных системах. Фотометрия, которая основана на измерении
звездной величины, позволяет астрономам наблюдать и изучать эти изменения, что
помогает лучше понять физические процессы, происходящие в звездах.
Таким образом, звездная величина играет важную роль в астрономии, позволяя
астрономам классифицировать и изучать звезды, а также исследовать различные
астрономические объекты и изучать изменения яркости звезд во времени.

16.

Небесная сфера – абстрактное понятие, воображаемая
шаровая поверхность произвольного радиуса, в центре которой
находится глаз наблюдателя, и на которую мы проецируем
положение небесных светил.
В астрономии, небесная сфера используется для определения
положения небесных объектов и их движения на небосводе.
Она служит основным инструментом для изучения звезд,
планет, галактик и других объектов в космосе.
https://youtu.be/Lc0EKZFGkBA?si=jbgoOYuijNbgQEUN

17.

Вертикаль наблюдателя

18.

Элементы небесной сферы
Вертикаль наблюдателя — прямая, проходящая через центр небесной
сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в точке наблюдателя.
Зенит — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой,
расположенная над головой наблюдателя.
Надир — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой,
противоположная зениту.
Истинный горизонт — большой круг на небесной сфере, плоскость
которого перпендикулярна к вертикали наблюдателя. Истинный горизонт
делит небесную сферу на две части: надгоризонтную полусферу, в которой
расположен зенит, и подгоризонтную полусферу, в которой расположен
надир.
Ось мира (Земная ось) — прямая, вокруг которой происходит видимое
суточное вращение небесной сферы. Ось мира параллельна оси вращения
Земли, а для наблюдателя, находящегося на одном из полюсов Земли, она
совпадает с осью вращения Земли. Видимое суточное вращение небесной
сферы является отражением действительного суточного вращения Земли
вокруг своей оси.

19.

Полюсы мира —точки пересечения оси мира с небесной сферой. Полюс мира,
находящийся в области созвездия Малой Медведицы, называется Северным
полюсом мира, а противоположный полюс называется Южным полюсом.
Небесный экватор - это линия, находящаяся на равном удалении от полюсов и
делит небесную сферу на две равные части — северное и южное полушария. Она
соответствует плоскости экватора Земли, поэтому все звезды движутся вдоль
небесного экватора в течение суток.
Небесный меридиан, или меридиан наблюдателя — большой круг на небесной
сфере, проходящий через полюсы мира, зенит и надир. Он совпадает с плоскостью
земного меридиана наблюдателя и делит небесную сферу на восточную и западную
полусферы.
Точки севера и юга — точки пересечения небесного меридиана с истинным
горизонтом. Точка, ближайшая к Северному полюсу мира, называется точкой севера
истинного горизонта С, а точка, ближайшая к Южному полюсу мира, — точкой юга Ю.
Точки востока и запада — точки пересечения небесного экватора с истинным
горизонтом.
Полуденная линия — прямая линия в плоскости истинного горизонта,
соединяющая точки севера и юга. Полуденной называется эта линия потому, что в
полдень по местному истинному солнечному времени тень от вертикального шеста
совпадает с этой линией, т. е. с истинным меридианом данной точки.
Южная S и северная N точки небесного экватора — точки пересечения
небесного меридиана с небесным экватором.

20.

Основные свойства небесной сферы:
Бесконечность
Небесная сфера представляет собой бесконечную сферическую поверхность, которая окружает
Землю. На этой поверхности расположены все звезды, планеты, галактики и другие небесные
объекты.
Центральное положение Земли
В традиционной модели небесной сферы Земля считается центром, от которого отсчитываются
координаты небесных объектов. Это позволяет нам определить их положение на небесной
сфере.
Движение объектов
Небесная сфера позволяет нам наблюдать движение небесных объектов. Звезды, планеты и
другие объекты кажутся двигаться по небесной сфере из-за вращения Земли вокруг своей оси и
ее движения по орбите вокруг Солнца.
Координатная система
Небесная сфера имеет свою собственную координатную систему, которая позволяет нам
определить положение небесных объектов. Два основных параметра этой системы – это прямое
восхождение и склонение. Прямое восхождение измеряется в часах, минутах и секундах, а
склонение – в градусах.
Звездное небо
Небесная сфера позволяет нам наблюдать звездное небо. Звезды на небесной сфере кажутся
расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга, хотя на самом деле они находятся на
разных расстояниях от Земли.

21.

Небесные координаты – это система, которая
используется в астрономии для определения положения объектов на
небесной сфере. Они позволяют астрономам точно указывать
местоположение звезд, планет, галактик и других небесных объектов.
Небесные координаты необходимы для ориентации в пространстве и
изучения движения и распределения объектов во Вселенной.
В астрономии используются различные системы координат для
описания положения небесных объектов:
1. Горизонтальные координаты
2. Экваториальные координаты
3. Эклиптические координаты
4. Галактические координаты

22.

Системы небесных координат: а – горизонтальная, б –
экваториальная, в – эклиптическая, г – галактическая. N, S, W, E
– точки севера, юга, запада, востока; Z – зенит, N – надир; PN,
PS – северный и южный полюсы мира, ПN, ПS – северный и
южный полюсы эклиптики, GN – северный полюс Галактики, ♈
, ♎ – точки весеннего и осеннего равноденствий.

23.

Горизонтальные координаты
Горизонтальные координаты используются для описания
положения объектов относительно наблюдателя на Земле.
В этой системе положение объектов определяется с помощью
двух угловых координат: азимута и высоты.
Азимут (Az) измеряется в градусах и указывает на угол между
направлением на север и линией, соединяющей наблюдателя и
объект.
Высота (Alt) измеряется в градусах и указывает на угол между
горизонтом и линией, соединяющей наблюдателя и объект.

24.

Экваториальные координаты
Одной из наиболее распространенных систем координат
являются экваториальные координаты. В этой системе положение
объектов определяется с помощью двух угловых координат:
прямого восхождения и склонения.
Прямое восхождение (RA) аналогично долготе на Земле и
измеряется в часах, минутах и секундах. Оно указывает на угол
между линией, проходящей через точку весеннего равноденствия
и объектом, и линией, проходящей через полюс небесной
сферы.
Склонение (Dec) аналогично широте на Земле и измеряется в
градусах, минутах и секундах. Оно указывает на угол между
плоскостью экватора и линией, соединяющей объект с полюсом
небесной сферы.

25.

Эклиптические координаты
Эту систему координат используют, как правило, при
изучении движения тел Солнечной системы, т. к. плоскости
орбит большинства тел Солнечной системы наклонены к
плоскости эклиптики под малыми углами.
Основными кругами в эклиптической системе координат
являются плоскость эклиптики и круг широты (большой круг
небесной сферы, проходящий через северный
и южный полюсы эклиптики и светило).

26.

Галактические координаты
Галактические координаты используются для описания положения
объектов относительно плоскости Галактики.
В этой системе положение объектов определяется с помощью
двух угловых координат: галактической долготы и галактической
широты.
Галактическая долгота (l) измеряется в градусах и указывает на
угол между направлением на центр Галактики и линией,
соединяющей объект с центром Галактики.
Галактическая широта (b) измеряется в градусах и указывает на
угол между плоскостью Галактики и линией, соединяющей объект
с центром Галактики.

27.

Звездные карты - представляют собой
проекции небесной сферы на плоскость с
нанесёнными на неё объектами в определённой
системе координат.

28.

В центре звёздной
карты
располагается
северный полюс
мира. Рядом с ним
Полярная звезда.
Сетка
экваториальных
координат
представлена на
карте радиально
расходящимися от
центра лучами и
концентрическими
окружностями. На
краю карты, возле
каждого луча,
написаны числа,
обозначающие
прямое
восхождение (от 0
до 23 часов).

29.

Луч, от которого начинается отсчёт прямого восхождения, проходит
через точку весеннего равноденствия, обозначенную на карте
символом овна.
Склонение отсчитывается по этим лучам от окружности, которая
изображает небесный экватор и имеет обозначение ноль градусов.
Остальные окружности также имеют оцифровку, которая показывает,
какое склонение имеет объект, расположенный на этой окружности.
В зависимости от звёздной величины звёзды изображают на карте
кружками различного диаметра.
Те из них, которые образуют характерные фигуры созвездий,
соединены сплошными линиями.
А границы созвездий обозначены пунктиром.
Стоит отметить, что картой звёздного неба можно пользоваться не
только для нахождения координат звёзд, но и для определения вида
звёздного неба в интересующий момент времени определённой
даты. А также определять моменты восхода и захода звёзд, Солнца
или планет.

30.

Видимое движение звезд на
различных географических широтах–
это изменение положения звезд на небесной
сфере относительно наблюдателя на Земле.

31.

32.

33.

34.

35.

Влияние географической широты на видимое
движение звезд
Географическая широта места наблюдения имеет важное влияние на
видимое движение звезд на небосклоне. Вот несколько основных
факторов, которые следует учитывать:
Положение небесного полюса
Небесный полюс – это точка на небосклоне, вокруг которой кажется, что
звезды вращаются. На северном полушарии небесный полюс находится
над Северным полюсом Земли, а на южном полушарии – над Южным
полюсом Земли. Положение небесного полюса зависит от географической
широты места наблюдения.
Видимое движение звезд на экваторе
На экваторе звезды движутся горизонтально от востока к западу. Это
происходит потому, что экватор является линией, перпендикулярной оси
вращения Земли. Звезды на экваторе восходят на востоке, достигают
своего наивысшего положения в зените и заходят на западе.

36.

Видимое движение звезд на северном полушарии
На северном полушарии звезды движутся по круговым дугам вокруг
Северного небесного полюса. Звезды, находящиеся ближе к полюсу,
движутся медленнее, а звезды, находящиеся дальше от полюса, движутся
быстрее. Звезды на северном полушарии восходят на востоке, достигают
своего наивысшего положения в зените и заходят на западе.
Видимое движение звезд на южном полушарии
На южном полушарии звезды движутся по круговым дугам вокруг Южного
небесного полюса. Звезды, находящиеся ближе к полюсу, движутся быстрее,
а звезды, находящиеся дальше от полюса, движутся медленнее. Звезды на
южном полушарии восходят на востоке, достигают своего наивысшего
положения в зените и заходят на западе.

37.

Особенности наблюдения на разных широтах
На экваторе звезды движутся горизонтально, на северном полушарии
они движутся по круговым дугам вокруг Северного небесного полюса, а
на южном полушарии – вокруг Южного небесного полюса. Чем ближе к
полюсу находится место наблюдения, тем более круговое движение
звезд они наблюдают. На полюсе звезды кажутся вращающимися
вокруг точки над головой.
Важно помнить, что видимое движение звезд на небосклоне
обусловлено вращением Земли вокруг своей оси.
Географическая широта места наблюдения определяет положение
небесного полюса и форму движения звезд на небосклоне.

38.

Видимое движение звезд является результатом движения Земли
вокруг своей оси.
На экваторе звезды движутся прямолинейно, а на северном и
южном полушариях они кажутся вращающимися вокруг полюса.
Географическая широта влияет на видимое движение звезд,
поскольку она определяет угол наклона оси вращения Земли.
Изучение видимого движения звезд позволяет астрономам
определить время суток и навигационные координаты.
Это важное понятие в астрономии, которое помогает нам лучше
понять нашу планету и Вселенную.

39.

ВОПРОСЫ:
1. Что такое созвездие? И чем отличается современное
понятие созвездия от древнего?
2. Сколько можно увидеть звезд на всем небе
невооруженным глазом?
3. Что такое звездная величина?
4. Какие системы звездных величин вы знаете?
5. Чем отличаются абсолютная и видимая звездные
величины?
6. Что такое небесная сфера?
7. Перечислите элементы небесной сферы.
8. Перечислите основные свойства небесной сферы.
9. Что такое небесные координаты?
10.Перечислите системы небесных координат.

40.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ