Самую узнаваемую группа звезд на небе Северного полушария – Большой Ковш (часть созвездия Большой Медведицы, имеет различные имена у разных народов). Пять звезд Большого Ковша расположены в одном месте в пространстве и возможно, что образовались примерно в одно время. Пространственная скорость звезд
Собственное движение звезды Собственное движение измеряется в секундах дуги в год μ [ /год ]. В 720 г И. Синь ( , Китай) в ходе углового изменения расстояния между 28 звездами, впервые высказывает догадку о перемещении звезд. В 1718 г Э. Галлей ( , Англия) открывает собственное движение звезд, исследуя и сравнивая каталоги Гиппарха (125 г до НЭ) и Дж. Флемстида (1720 г). Первой звездой, у которой он в 1717 г обнаружил собственное движение была Арктур (α Волопаса), находящуюся в 36 св.г. и имеющей собственное движение 2,3"/ год. Из наблюдений было замечено, что координаты звезд медленно меняются вследствие их перемещения по небу. Итак, звезды движутся, т.е. меняют со временем свои координаты. К концу 18 века измерено собственное движение 13 звезд, а В. Гершель в 1783 г открыл, что наше Солнце также движется в пространстве.
Изменение положения звезд на небе Звезда Бернарда в созвездии Змееносца самая быстро перемещающаяся (10,31/год) звезда на небе. Смещение звезд за 100 лет в сравнении с диском Луны. Звезды движутся с разными скоростями, в разном направлении и находятся на разном расстоянии от нас. Вследствие этого взаимное расположение звезд меняется со временем, что можно заметить в течение тысячелетий. Взаимное расположение группы звезд Большой Медведицы со временем. Какие звезды скорее всего принадлежит к одной группе?
Пространственная скорость Так как r =a/ π, то с учетом смещения μ получим r. μ =a. μ/ π ; но r.μ/год=υ, тогда подставляя числовые данные получим тангенциальную скорость υ τ =4,74. μ/ π. Лучевую скорость υ r определяют по спектру [эффект Х. Доплера ( , Австрия), установившего в 1842 г, что длина волны источника изменяется в зависимости от направления движения] υ r =λ. с/λ о Применимость эффекта к световым волнам была доказана в 1900 году в лабораторных условиях А. А. Белопольским ( ). Состоит из: V r - лучевая (по лучу зрения) скорость V τ - тангенциальная скорость Из рисунка по теореме Пифагора
Лучевая скорость На рисунках показано смещение линии водорода в спектре звезды в зависимости от направления движения звезды относительно Земли. Приближение - смещается к Фиолетовому (знак "-"). Удаление - смещается к Красному (знак "+"). Закон Доплера, где V – проекция скорости источника на луч зрения Первым измерил лучевые скорости нескольких ярких звезд в 1868 г Уильям Хеггинс ( , Англия). С 1893 г впервые в России Аристарх Аполлонович Белопольский ( ) приступил к фотографированию звезд и проведя многочисленные точные измерения определил лучевые скорости 220 ярких (2,5-4 m ) звезд.
Связь собственного движения звезд с их координатами Положение любой звезды в пространстве характеризуется экваториальными координатами. α - прямое восхождение δ - склонение Вследствие обращения Земли вокруг Солнца со скоростью V 30 км/с, линии в спектре удаляющихся звезд дополнительно смещаются к красному концу спектра на λ/λ=V/с=10 -4, а при приближении на такую же величину к фиолетовому. Собственное движение звезд характеризуется: μ α - собственное движение по прямому восхождению μ δ - собственное движение по склонению Изменение координат звезды за год определяют по формулам: Δα=3,07 с +1,34 с sing. tank Δδ=20,0". cosα
Самые быстрые звезды неба Самая быстро перемещающаяся по небу звезда ß Змееносца (летящая Барнарда), открыта в 1916 г Э. Барнард ( , США). m=9,7 m, r=1,828 пк, μ =10,31"/год, красный карлик Лучевая скорость=106,88 км/с, Пространственная (под углом 38°)=142 км/с. Собственные движения и лучевые скорости ярких звезд Звезда υrυr Звезда υrυr Звезда υrυr Звезда υrυr Альдебаран 0,199+54Бетельгейзе 0,029+21Кастор 0,254+5,2Регул 0,249+6 Альтаир 0,661-26Вега 0,350-14Поллукс 0,628+3Ригель 0, Антарес 0,025-3Денеб 0,002-4,5Полярная 0,046-17Сириус 1,339-8 Арктур 2,279-5,3Капелла 0,434+30Процион 1,258-4,1Спика 0,054+1 После измерения собственных движений > звезд, выяснилось, что самая быстрая звезда неба в созвездии Голубя (μ Col) имеет пространственную скорость=583 км/с. На ряде обсерваторий мира, располагающих крупными телескопами, в том числе Крымской астрофизической, ведутся многолетние определения лучевой скорости звёзд. Но наиболее успешные измерения проведены КА для высокоточных измерений параллаксов «Гиппарх» (HIPPARCOS, работа гг).