Лебедь — северное созвездие на плоскости Млечного Пути , получившее свое название от латинизированного греческого слова, обозначающего лебедя . [1] Лебедь — одно из самых узнаваемых созвездий северного лета и осени, и оно имеет заметный астеризм, известный как Северный Крест (в отличие от Южного Креста ). Лебедь был среди 48 созвездий, перечисленных астрономом II века Птолемеем , и остается одним из 88 современных созвездий.
Лебедь содержит Денеб (ذنب, транслит. ḏanab, хвост) — одну из самых ярких звезд на ночном небе и самую далекую звезду первой величины — в качестве своей «звезды хвоста» и одного из углов Летнего треугольника, созвездия, образующего восточную высоту треугольника . [1] Он также имеет несколько заметных рентгеновских источников и гигантскую звездную ассоциацию Лебедя OB2 . [2] Одна из звезд этой ассоциации, NML Лебедя , является одной из крупнейших звезд, известных в настоящее время . Созвездие также является домом для Лебедя X-1 , далекой рентгеновской двойной звезды, содержащей сверхгиганта и невидимого массивного компаньона, который был первым объектом, широко признанным черной дырой . Во многих звездных системах в Лебеде были известны планеты в результате наблюдения миссии Кеплера за одним участком неба, областью вокруг Лебедя.
На большей части востока в глубоком небе находится часть Великой стены Геркулеса — Северной Короны , гигантского галактического волокна , являющегося крупнейшей известной структурой в наблюдаемой Вселенной и покрывающего большую часть северного неба.
В Полинезии Лебедь часто признавали отдельным созвездием. В Тонга он назывался Туула-лупе , а на Туамоту он назывался Фануи-тай . В Новой Зеландии он назывался Мара-теа , на Островах Общества он назывался Пирае-теа или Тауруа-и-те-хаапа-раа-ману , а на Туамоту он назывался Фануи-раро . Бета Лебедя была названа в Новой Зеландии; вероятно, она называлась Вету-каупо . Гамма Лебедя называлась Фануи-рунга на Туамоту. [3]
Денеб также часто был именем, в исламском мире астрономии . Имя Денеб происходит от арабского имени dhaneb , что означает «хвост», от фразы Dhanab ad-Dajājah , что означает «хвост курицы».
В греческой мифологии Лебедь отождествлялся с несколькими различными легендарными лебедями. Зевс принял облик лебедя, чтобы соблазнить Леду , жену спартанского царя Тиндарея , которая родила Близнецов , Елену Троянскую и Клитемнестру ; [4] Орфей был превращен в лебедя после своего убийства и, как говорят, был помещен на небо рядом со своей лирой ( Лирой ); а царь Лебедь был превращен в лебедя.
Позже римляне также связывали это созвездие с трагической историей Фаэтона , сына бога солнца Гелиоса , который потребовал, чтобы его отец дал ему покататься на солнечной колеснице в течение дня. Однако Фаэтон не смог управлять вожжами, заставив Зевса уничтожить колесницу (и Фаэтона) ударом молнии, заставив ее рухнуть на землю в реку Эридан . Согласно мифу, близкий друг или возлюбленный Фаэтона, Лебедь, горько горевал и провел много дней, ныряя в реку, чтобы собрать кости Фаэтона и похоронить его должным образом. Боги были так тронуты преданностью Лебедя, что превратили его в лебедя и поместили среди звезд. [5]
В «Метаморфозах» Овидия есть три человека по имени Лебедь, все из которых превращаются в лебедей. Наряду с Лебедем, упомянутым выше, он упоминает мальчика из Темпеи , который совершает самоубийство, когда Филлий отказывается дать ему прирученного быка, которого он требует, но превращается в лебедя и улетает. Он также упоминает сына Нептуна , который является неуязвимым воином в Троянской войне , который в конечном итоге терпит поражение от Ахилла , но Нептун спасает его, превращая в лебедя.
Вместе с другими птичьими созвездиями вблизи летнего солнцестояния , Vultur cadens и Aquila , Лебедь может быть важной частью происхождения мифа о Стимфалийских птицах , одного из Двенадцати подвигов Геракла . [6]
Очень большое созвездие, Лебедь граничит с Цефеем на севере и востоке, Драконом на севере и западе, Лирой на западе, Лисичкой на юге, Пегасом на юго-востоке и Ящерицей на востоке. Трёхбуквенное сокращение для созвездия, принятое МАС в 1922 году, — «Cyg». [7] Официальные границы созвездия, установленные бельгийским астрономом Эженом Дельпортом в 1930 году, определяются как многоугольник из 28 сегментов. В экваториальной системе координат координаты прямого восхождения этих границ лежат между 19 ч 07,3 м и 22 ч 02,3 м , а координаты склонения — между 27,73° и 61,36°. [8] Охватывая площадь в 804 квадратных градуса и занимая около 1,9% ночного неба, Лебедь занимает 16-е место из 88 созвездий по размеру. [9]
Кульминация созвездия Лебедя приходится на полночь 29 июня, и наиболее заметен он вечером с начала лета до середины осени в Северном полушарии. [9]
Обычно Лебедь изображается с Дельтой и Эпсилон Лебедя в качестве крыльев. Денеб , самый яркий в созвездии, находится на его хвосте, а Альбирео — на кончике клюва. [4]
В созвездии Лебедя есть несколько астеризмов . В звёздном атласе немецкого небесного картографа XVII века Иоганна Байера Uranometria , Alpha, Beta и Gamma Cygni образуют полюс креста, в то время как Delta и Epsilon образуют поперечную балку. Новая P Cygni тогда считалась телом Христа. [10]
В созвездии Лебедя, благодаря его положению в Млечном Пути, обнаружено множество объектов дальнего космоса : многочисленные рассеянные скопления , туманности различных типов и остатки сверхновых.
Его молекулярные облака образуют созвездие темной туманности Лебедь Рифт , охватывающее один конец Великого Разлома вдоль галактической плоскости Млечного Пути . Разлом начинается вокруг Северного Угольного Мешка и частично закрывает более крупный комплекс молекулярных облаков Лебедь позади него, частью которого является туманность Северная Америка .
Байер каталогизировал многие звезды в созвездии, дав им обозначения Байера от Альфы до Омеги, а затем используя строчные латинские буквы до g. Джон Флемстид добавил латинские буквы h, i, k, l и m (эти звезды считались Байером информес, поскольку они находились за пределами астеризма Лебедя), но были исключены Фрэнсисом Бейли . [10]
В созвездии Лебедя есть несколько ярких звезд. α Лебедя, называемая Денеб , является самой яркой звездой в Лебеде. Это белая сверхгигантская звезда спектрального типа A2Iae, которая колеблется между величинами 1,21 и 1,29, [12] одна из самых больших и ярких известных звезд класса А. [13] Она расположена примерно в 2600 световых годах от нас. [14] Ее традиционное название означает «хвост» и относится к ее положению в созвездии. Альбирео , называемая β Лебедя, является знаменитой двойной звездой среди астрономов-любителей за ее контрастные оттенки. Первичная звезда — гигантская звезда оранжевого оттенка величиной 3,1, а вторичная — сине-зеленая звезда величиной 5,1. [15] Система находится на расстоянии 430 световых лет от нас и видна в большой бинокль и все любительские телескопы. [16] γ Cygni , традиционно называемая Садр, является желтоватой сверхгигантской звездой величиной 2,2, в 1800 световых годах от нас. Ее традиционное название означает «грудь» и относится к ее положению в созвездии. [17] δ Cygni (собственное название — Фаварис [18] ) является еще одной яркой двойной звездой в Лебеде, в 166 световых годах с периодом 800 лет. Первичная звезда — сине-белая гигантская звезда величиной 2,9, а вторичная — звезда величиной 6,6. Оба компонента видны в любительский телескоп среднего размера. [19] Пятая звезда в Лебеде выше величины 3 — Альджанах [18] , обозначенная как ε Cygni . Это оранжевая гигантская звезда величиной 2,5, в 72 световых годах от Земли. [20] [21]
В созвездии Лебедя есть несколько других более тусклых двойных и двойных звезд. μ Лебедя — двойная звезда с оптически третичным компонентом. Двойная система имеет период 790 лет и находится в 73 световых годах от Земли. Первичная и вторичная, обе белые звезды, имеют звездную величину 4,8 и 6,2 соответственно. Несвязанный третичный компонент имеет звездную величину 6,9. Хотя третичный компонент виден в бинокль, в настоящее время для разделения первичного и вторичного компонентов требуется любительский телескоп среднего размера, как и до 2020 года. Две звезды будут ближе всего друг к другу в период между 2043 и 2050 годами, когда для разделения им потребуется телескоп с большей апертурой. Звезды 30 и 31 Лебедя образуют контрастную двойную звезду, похожую на более яркую Альбирео. Обе они видны в бинокль. Первичная звезда, 31 Cygni, — это оранжевая звезда величиной 3,8, находящаяся в 1400 световых годах от Земли. Вторичная звезда, 30 Cygni, выглядит сине-зеленой. Она имеет спектральный тип A5IIIn и величину 4,83 и находится примерно в 610 световых годах от Земли. [22] Сама по себе 31 Cygni — это двойная звезда; третичный компонент — это голубая звезда величиной 7,0. ψ Cygni — это двойная звезда, видимая в небольшие любительские телескопы, с двумя белыми компонентами. Первичная имеет величину 5,0, а вторичная — величину 7,5. 61 Cygni — это двойная звезда, видимая в большой бинокль или небольшой любительский телескоп. Она находится в 11,4 световых годах от Земли и имеет период 750 лет. Оба компонента — это оранжевые карликовые звезды ( главной последовательности ); первичная имеет величину 5,2, а вторичная — величину 6,1. 61 Лебедя имеет важное значение, поскольку Фридрих Вильгельм Бессель определил ее параллакс в 1838 году, став первой звездой с известным параллаксом. [23] [24]
Рядом с η Cygni находится рентгеновский источник Cygnus X-1 , который, как теперь полагают, вызван черной дырой, аккрецирующей вещество в двойной звездной системе. Это был первый рентгеновский источник, который, как широко полагают, является черной дырой. [25] [26] Он расположен примерно в 2,2 килопарсеках от Солнца . [27] В системе также есть сверхгигантская переменная звезда , известная как HDE 226868. [ 28]
Cygnus также содержит несколько других примечательных источников рентгеновского излучения. Cygnus X-3 — это микроквазар, содержащий звезду Вольфа-Райе на орбите вокруг очень компактного объекта [29] с периодом всего 4,8 часа. [30] Система является одним из самых ярких по своей природе наблюдаемых источников рентгеновского излучения. [31] Система претерпевает периодические вспышки неизвестной природы [32] , и во время одной из таких вспышек было обнаружено, что система испускает мюоны , вероятно, вызванные нейтрино [33] . Хотя предполагается, что компактный объект является нейтронной звездой или, возможно, черной дырой [34], возможно, что объект вместо этого является более экзотическим звездным остатком, возможно, первой обнаруженной кварковой звездой , предполагаемой из-за ее производства космических лучей [35], которые нельзя объяснить, если объект является обычной нейтронной звездой. Система также испускает космические лучи и гамма-лучи и помогла пролить свет на формирование таких лучей. [36] Cygnus X-2 — еще одна рентгеновская двойная звезда , содержащая гиганта A-типа на орбите вокруг нейтронной звезды с периодом 9,8 дня. [37] Система интересна из-за довольно малой массы звезды-компаньона, поскольку большинство миллисекундных пульсаров имеют гораздо более массивных спутников. [38] Еще одна черная дыра в Cygnus — V404 Cygni , которая состоит из звезды K-типа , вращающейся вокруг черной дыры массой около 12 солнечных. [39] Черная дыра, похожая на дыру Cygnus X-3, была выдвинута гипотезой о том, что это кварковая звезда. [40] 4U 2129+ 47 — еще одна рентгеновская двойная звезда, содержащая нейтронную звезду, которая претерпевает вспышки, [41] как и EXO 2030+ 375. [42]
Cygnus также является домом для нескольких переменных звезд . SS Cygni — карликовая новая , которая вспыхивает каждые 7–8 недель. Общая величина системы варьируется от 12-й величины в самой тусклой точке до 8-й величины в самой яркой точке. Два объекта в системе невероятно близки друг к другу, с орбитальным периодом менее 0,28 дня. [43] χ Cygni — красный гигант и вторая по яркости переменная звезда Миры в максимуме. Она колеблется между величинами 3,3 и 14,2 и спектральными типами S6,2e до S10,4e (MSe) в течение периода 408 дней; [44] она имеет диаметр 300 солнечных диаметров и находится в 350 световых годах от Земли. P Cygni — яркая голубая переменная , которая внезапно стала ярче до 3-й величины в 1600 году нашей эры. С 1715 года звезда имела 5-ю величину, [45] несмотря на то, что находилась на расстоянии более 5000 световых лет от Земли. Спектр звезды необычен тем, что содержит очень сильные эмиссионные линии, возникающие из-за окружающей туманности. [46] W Cygni — полуправильная переменная красная гигантская звезда, находящаяся в 618 световых годах от Земли. Ее максимальная величина составляет 5,10, а минимальная — 6,83; ее период составляет 131 день. Это красный гигант, спектральные типы которого варьируются от M4e до M6e(Tc:)III, [47] NML Cygni — красная гипергигантная полуправильная переменная звезда, расположенная на расстоянии 5300 световых лет от Земли. Это одна из крупнейших звезд, известных в настоящее время в галактике, с радиусом, превышающим 1000 солнечных радиусов . [48] Ее величина составляет около 16,6, ее период составляет около 940 дней. [49]
Звезда KIC 8462852 (Звезда Табби) получила широкое освещение в прессе из-за необычных колебаний света. [50]
Лебедь — одно из созвездий, которое спутник Кеплер исследовал в поисках экзопланет , и в результате в Лебеде насчитывается около сотни звезд с известными планетами, больше, чем в любом другом созвездии. [51] Одной из самых примечательных систем является система Кеплер-11 , содержащая шесть транзитных планет , все в плоскости примерно в один градус. Это была система с шестью открытыми экзопланетами. [52] Имея спектральный тип G6V, звезда несколько холоднее Солнца. Планеты находятся очень близко к звезде; все, кроме последней планеты, ближе к Кеплер-11, чем Меркурий к Солнцу, и все планеты массивнее Земли и имеют низкую плотность. Планеты имеют низкую плотность. [53] [52] Звезда 16 Cygni , видимая невооруженным глазом , тройная звезда примерно в 70 световых годах от Земли, состоящая из двух звезд, похожих на Солнце, и красного карлика , [54] содержит планету, вращающуюся вокруг одной из звезд, похожих на Солнце, обнаруженную из-за изменений в лучевой скорости звезды. [55] Gliese 777 , еще одна видимая невооруженным глазом множественная звездная система, содержащая желтую звезду и красного карлика, также содержит планету. Планета несколько похожа на Юпитер , но с немного большей массой и более эксцентричной орбитой. [56] [57] Система Kepler-22 также примечательна тем, что имеет самую похожую на Землю экзопланету, когда она была открыта в 2011 году. [58]
Богатый фон звезд Лебедя может затруднить различение рассеянного скопления . [9]
M39 (NGC 7092) — это рассеянное скопление в 950 световых годах от Земли, которое видно невооруженным глазом под темным небом. Оно рыхлое, с примерно 30 звездами, расположенными на большой площади; их структура кажется треугольной. Самые яркие звезды M39 имеют 7-ю величину. [4] Другое рассеянное скопление в Лебеде — NGC 6910 , также называемое скоплением Лошадка-качалка, обладающее 16 звездами диаметром 5 угловых минут, видимыми в небольшой любительский инструмент; его величина 7,4. Самые яркие из них — две звезды золотистого оттенка, которые представляют собой нижнюю часть игрушки, в честь которой оно названо. Более крупный любительский инструмент обнаруживает еще 8 звезд, туманность к востоку и западу от скопления и диаметр 9 угловых минут. Туманность в этой области является частью туманности Гамма Лебедя . Другие звезды, находящиеся примерно в 3700 световых годах от Земли, в основном сине-белые и очень горячие. [59]
Другие рассеянные скопления в Лебеде включают Долидзе 9, Collinder 421, Долидзе 11 и Беркли 90. Долидзе 9, находящееся в 2800 световых годах от Земли и относительно молодое в возрасте 20 миллионов световых лет, является тусклым рассеянным скоплением, в котором до 22 звезд можно увидеть в небольшие и средние любительские телескопы. Туманность видна к северу и востоку от скопления, диаметр которого составляет 7 угловых минут. Самая яркая звезда находится в восточной части скопления и имеет 7-ю величину; другая яркая звезда имеет желтый оттенок. Долидзе 11 — рассеянное скопление возрастом 400 миллионов лет, самое удаленное из трех на 3700 световых лет. В любительском инструменте в этом скоплении видно более 10 звезд, аналогичного размера Долидзе 9 в диаметре 7 угловых минут, чья ярчайшая звезда имеет величину 7,5. У него также есть туманность на востоке. Collinder 421 — особенно старое рассеянное скопление возрастом около 1 миллиарда лет; его звездная величина составляет 10,1. В 3100 световых годах от Земли, более 30 звезд видны в диаметре 8 угловых секунд. Видная звезда на севере скопления имеет золотистый цвет, тогда как звезды на юге скопления кажутся оранжевыми. Collinder 421, по-видимому, погружен в туманность, которая простирается за пределы границ скопления на запад. Berkeley 90 — меньшее рассеянное скопление с диаметром 5 угловых минут. Более 16 членов видны в любительский телескоп. [59]
NGC 6826 , Мерцающая планетарная туманность, является планетарной туманностью с величиной 8,5, в 3200 световых годах от Земли. Кажется, что она «мигает» в окуляре телескопа, потому что ее центральная звезда необычайно яркая [60] (10-я величина). [4] Когда наблюдатель фокусируется на звезде, туманность кажется исчезающей. [60] Менее чем в одном градусе от Мерцающей планетарной туманности находится двойная звезда 16 Лебедя. [4]
Туманность Северная Америка (NGC 7000) является одной из самых известных туманностей в Лебеде, потому что она видна невооруженным глазом под темным небом, как яркое пятно в Млечном Пути. Однако ее характерная форма видна только на фотографиях с большой выдержкой — ее трудно наблюдать в телескопы из-за ее низкой поверхностной яркости . Она имеет низкую поверхностную яркость, потому что она очень большая; в самом широком месте туманность Северная Америка имеет ширину 2 градуса. Освещенная горячей встроенной звездой величиной 6, NGC 7000 находится в 1500 световых годах от Земли. [4]
К югу от Эпсилон Лебедя находится туманность Вуаль (NGC 6960, 6979, 6992 и 6995), остаток сверхновой возрастом 5000 лет , покрывающий примерно 3 градуса неба - [61] его длина составляет более 50 световых лет. [4] Из-за его внешнего вида его также называют Петлей Лебедя . [61] Петля видна только на астрофотографиях с большой выдержкой. Однако самая яркая часть, NGC 6992, слабо видна в бинокль, а более тусклая часть, NGC 6960, видна в широкоугольные телескопы. [4]
Скопление DR 6 также называют «Галактическим упырем» из-за сходства туманности с человеческим лицом; [62]
Туманность Гамма Лебедя ( IC 1318) включает как яркие, так и темные туманности в области более 4 градусов. DWB 87 — еще одна из многих ярких эмиссионных туманностей в Лебеде, 7,8 на 4,3 угловых минут. Она находится в области Гамма Лебедя. Две другие эмиссионные туманности включают Sharpless 2-112 и Sharpless 2-115. При наблюдении в любительский телескоп Sharpless 2–112 выглядит как каплевидная туманность. Большая часть восточной части туманности видна с фильтром O III (двойной ионизации кислорода). Рядом находится оранжевая звезда величиной 10, а около северо-западного края туманности — звезда величиной 9. Дальше на северо-западе находится темная трещина и еще одно яркое пятно. Диаметр всей туманности составляет 15 угловых минут. Sharpless 2–115 — еще одна эмиссионная туманность со сложным рисунком светлых и темных пятен. В туманности появляются две пары звезд; она больше около юго-западной пары. Рассеянное скопление Berkeley 90 встроено в эту большую туманность, которая имеет размеры 30 на 20 угловых минут. [59]
Также следует отметить туманность Полумесяц (NGC 6888), расположенную между Гаммой и Эта Лебедя, которая была образована звездой Вольфа-Райе HD 192163 .
В последние годы астрономы-любители сделали несколько примечательных открытий в созвездии Лебедя. « Туманность Мыльный пузырь » (PN G75.5+1.7), расположенная недалеко от туманности Полумесяц, была обнаружена на цифровом изображении Дейвом Юрасевичем в 2007 году. В 2011 году австрийский любитель Маттиас Кронбергер обнаружил планетарную туманность ( Kronberger 61 , теперь называемую «Футбольный мяч») на старых обзорных фотографиях, недавно подтвержденных на снимках обсерватории Gemini; оба они, вероятно, слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить невооруженным глазом в небольшой любительский телескоп.
Но гораздо более неясным и относительно «крошечным» объектом — тем, который легко увидеть в темном небе любительскими телескопами при хороших условиях — является недавно обнаруженная туманность (вероятно, отражательного типа), связанная со звездой 4 Cygni (HD 183056): приблизительно веерообразная светящаяся область диаметром в несколько угловых минут к югу и западу от звезды пятой величины. Она была впервые обнаружена визуально около Сан-Хосе, Калифорния, и публично сообщена астрономом-любителем Стивеном Уолди в 2007 году, и была подтверждена фотографически Элом Ховардом в 2010 году. Калифорнийский астроном-любитель Дана Пэтчик также говорит, что он обнаружил ее на фотографиях обзора Паломарской обсерватории в 2005 году, но не опубликовал ее для других, чтобы подтвердить и проанализировать во время первых официальных сообщений Уолди и более поздней статьи 2010 года.
Лебедь X — крупнейшая область звездообразования в окрестностях Солнца , включающая в себя не только некоторые из самых ярких и массивных известных звезд (например, Лебедь OB2-12 ), но и Лебедь OB2 — массивное звездное скопление , классифицируемое некоторыми авторами как молодое шаровое скопление .
Cygnus A — первая обнаруженная радиогалактика ; на расстоянии 730 миллионов световых лет от Земли она является ближайшей мощной радиогалактикой. В видимом спектре она выглядит как эллиптическая галактика в небольшом скоплении . Она классифицируется как активная галактика, потому что сверхмассивная черная дыра в ее ядре аккрецирует материю, которая производит две струи материи с полюсов. Взаимодействие струй с межзвездной средой создает радиолепестки, один из источников радиоизлучения. [61]
Лебедь также является очевидным источником WIMP -ветра из-за ориентации вращения солнечной системы через галактическое гало. [63] [64]
Местный рукав Ориона-Лебедя и далекий рукав Лебедя — два малых галактических рукава, названных в честь Лебедя, поскольку находятся на его заднем плане.