Плеяда

Плеяда (или Плеяды) — рассеянное звёздное скопление в созвездии Тельца, одно из наиболее известных и легко различимых невооружённым глазом (вплоть до 6–7 звёзд при хороших условиях наблюдения) скоплений на небе. В каталогах обозначается как M45 (Messier 45) и Melotte 22. Плеяды представляют собой группу молодых (возраст около 100 млн лет) горячих голубых звёзд, расположенных на расстоянии примерно 135 парсек (около 440 световых лет) от Солнца. Скопление имеет характерные очертания и ассоциируется с мифологическим сюжетом — семью дочерьми титана Атланта и океаниды Плейоны, откуда и происходит название.

История изучения

Первые упоминания и наблюдения

Плеяды известны с глубокой древности. Упоминания о них встречаются в «Илиаде» Гомера (ок. VIII в. до н. э.) и «Трудах и днях» Гесиода, где их восход и заход служили ориентиром для сельскохозяйственных работ. В древнегреческой мифологии семь сестёр-Плеяд — Майя, Электра, Тайгета, Алкиона, Келено, Стеропа и Меропа — преследовались охотником Орионом и были превращены Зевсом в звёзды. Одна из звёзд (Меропа) видна тускло из-за того, что, по мифу, скрывает стыд за брак со смертным. У многих народов Плеяды также имели мифологическое и календарное значение. В индийской астрономии они назывались Криттика, в китайской — Мао, у многих народов Сибири и Дальнего Востока считались «созвездием лося» или «пчелиным роем».

В России Плеяды традиционно называют «Стожары» (или «Висожары»), что связано со старо-русским словом «стожарить» — разбрасывать, указывая на их внешний вид как на рассыпанные по небу блестящие точки. В некоторых говорах встречается название «Утиное гнездо».

Телескопические исследования

Галилео Галилей в 1610 году, используя один из первых телескопов, насчитал в Плеядах 36 звёзд. В 1767 году Шарль Мессье включил скопление в свой каталог под номером 45, хотя оно уже было известно. Первые спектроскопические исследования, выполненные в XIX веке (в частности, Уильямом Хаскинсом и Генри Дрейпером), показали, что звёзды в скоплении имеют сходные химический состав и скорость движения, что подтвердило гипотезу об их общем происхождении из одного газопылевого облака.

В XX веке, с развитием астрофотографии, было открыто, что Плеяды окружены отражательной туманностью — облаками космической пыли, подсвеченными голубым светом горячих звёзд. Эти туманности имеют обозначения: NGC 1432 (туманность Майя), NGC 1435 (туманность Меропа) и другие. Долгое время считалось, что пыль — остаток самого протозвёздного облака, из которого формировалось скопление, однако современные исследования показывают, что это случайное облако, сквозь которое Плеяды проходят по своей орбите вокруг центра Галактики.

В 1995 году с помощью телескопа «Хаббл» и инфракрасных телескопов были обнаружены в Плеядах несколько десятков коричневых карликов — объектов промежуточной массы между звёздами и планетами.

Характеристики скопления

Основные параметры

• Возраст: около 100 миллионов лет (оценка уточняется; по разным данным — 75–150 млн лет). Это очень молодое скопление на астрономической шкале времени.
• Расстояние: 135 ± 5 парсек (440 световых лет). Это одно из ближайших к Земле молодых скоплений.
• Масса: полная масса скопления — около 800 масс Солнца, масса в оптически видимых звёздах — примерно 250–300 солнечных масс.
• Число звёзд: в скоплении выявлено более 1000 звёздных объектов (включая коричневые карлики). Невооружённым глазом при идеальных условиях видно до 14 звёзд, в бинокль — несколько десятков, в телескоп — сотни.
• Размеры: центральная область — около 8 световых лет в поперечнике, внешние части — до 20 световых лет.
• Собственное движение: Плеяды движутся в направлении северо-запада со скоростью около 34 км/с относительно Солнца.

Звёздный состав

Скопление содержит большое количество горячих голубых звёзд спектрального класса B (например, Алкиона — B7IIIe, Атлас — B8III, Меропа — B6IV). Самая яркая звезда — Алкиона (η Тельца), видимая звёздная величина 2,86. Всего в Плеядах 6 звёзд ярче 4-й величины. Также присутствуют звёзды класса A и несколько красных гигантов. Наблюдается значительное количество переменных звёзд типа δ Щита (пульсации в течение нескольких часов) и вспыхивающих звёзд (UV Кита).

Туманности

Отражательные туманности вокруг Плеяд — это облака межзвёздной мелкой пыли (размер частиц — доли микрона), рассеивающие сине-фиолетовое излучение горячих звёзд. Они видны на фотографиях с длинной экспозицией, но невооружённым глазом — только в редких случаях при исключительно чистом небе. Основные туманности:

• NGC 1432 — вокруг звезды Майя;
• NGC 1435 — вокруг Меропы (самая яркая и известная);
• IC 349 — очень яркое образование к востоку от Меропы;
• NGC 1456 — туманность вокруг Атласа.

Спектральный анализ туманностей позволил оценить их химический состав: он схож с составом межзвёздного газа, а не выброшенного из звёздного вещества.

Классификация и динамика

Тип скопления

Плеяды относятся к классу рассеянных (открытых) звёздных скоплений, в отличие от шаровых. Для таких скоплений характерны неправильная форма, малая плотность звёзд (по сравнению с шаровыми) и преобладание молодых объектов. Предположительно, Плеяды сформировались из одного гигантского молекулярного облака, которое начало фрагментироваться и коллапсировать около 100 млн лет назад.

Будущее

В настоящее время Плеяды не являются гравитационно связанным образованием с высокой степенью надёжности. Из-за близости к Галактическому диску и приливных возмущений со стороны массивных молекулярных облаков скопление постепенно распадается. Оценки показывают, что через 250–300 млн лет Плеяды как компактная группа перестанут существовать: составляющие их звёзды разойдутся по Галактике и станут частью её общего поля. Это типичная судьба всех рассеянных скоплений.

Наблюдение

Условия видимости

Плеяды наиболее заметны в северные осенние и зимние месяцы (с сентября по март), когда созвездие Тельца хорошо видно после захода Солнца. Лучшая видимость — в ноябре-декабре. В средних широтах северного полушария Плеяды поднимаются достаточно высоко над горизонтом и видны всю ночь. В южном полушарии их можно наблюдать в летние месяцы.

Для невооружённого глаза

При отсутствии светового загрязнения и Луны наблюдатель может различить от 6 до 14 звёзд. Наиболее часто видны: Алкиона, Атлас, Электра, Майя, Меропа и Тайгета. Седьмая звезда — Стеропа (Asterope) — часто сливается с соседними. Астеризмом Плеяд является характерный «ковшик» или «гроздь», где одна группа образует своего рода «ложечку».

Оптические инструменты

• Бинокль (7×50 или 10×50) позволяет увидеть до 30–40 звёзд и хорошо заметить туманные разводья вокруг Меропы.
• Телескоп с апертурой от 70 мм показывает сотни звёзд, а также более яркие части отражательных туманностей. Для детального изучения туманностей на небе с умеренной засветкой рекомендуются окуляры с широким полем зрения.
• Фотография — любительская астрокамера с объективом 50–200 мм позволяет получить эффектные изображения голубых туманностей и звёзд.

Особые факторы

Скопление расположено в области Млечного Пути, поэтому в поле зрения могут попадать слабые фоновые звёзды. С 2017 года Плеяды — объект активной любительской астрономии в связи с развитием лёгких телескопов.

Научное значение

Плеяды являются эмпирическим инструментом для реконструкции эволюции молодых звёзд. Благодаря известному расстоянию и высшему по точности методу измерения параллаксов (звёздные импосты, например, данные космического телескопа «Гиппаркос»), Плеяды долгое время служили астрометрическим стандартом. Современные исследования позволили уточнить температурную шкалу для молодых звёзд, определить пределы массы хотя бы самых слабых коричневых карликов, а также проверить модели формирования планет через пылевые диски — в Плеядах найдены слабые остатки протозвёздных дисков (несколько процентов звёзд скопления).

Мифология и культурное значение

• В древнегреческой мифологии Плеяды — семь сестёр, дочерей титана Атланта и океаниды Плейоны, сопровождающих богиню Артемиду. Имеется множество версий сюжета о преследовании Орионом и последующем превращении в созвездие.
• У многих коренных народов Северной Америки, Азии, Африки и Меланезии Плеяды играют календарную роль: их появление на предрассветном небе или закате связывалось с началом сельскохозяйственных работ или временем сбора урожая (например, у племени навахо — с началом посадок кукурузы).
• В кельтской традиции Плеяды (или «Семь кур» или «Куки») также имели календарное значение и ассоциировались с праздником Самайн.
• В славянских и североевропейских традициях Плеяды часто «срастаются» с названиями «Стожары», «Волосыни», «Курячий хвост». Их восход предвещал начало страды.
• В русской литературе Плеяды многократно упоминаются (у Вячеслава Иванова, Константина Бальмонта, Александра Блока). В научной фантастике — один из популярных «центров цивилизации» (например, в цикле Айзека Азимова «Основание»).

Интересные факты

• Скопление M45 было одним из первых объектов, отмеченных как состоящее из нескольких звёзд в телескоп — и сыграло роль в опровержении аристотелевской идеи о неизменности небесной сферы.
• Существует гипотеза, что Плеяды изначально являлись частью более крупной ассоциации — подсистемы в составе «сверхпузыря» или галактической спиральной волны плотности.
• Туманность вокруг Меропы — одна из самых известных отражательных туманностей благодаря своей яркости; она была открыта в 1859 году немецким астрономом Эрнстом Темпелем.
• В 2011–2012 годах с помощью спутника «Кеплер» в Плеядах было найдено несколько экзопланет-кандидатов, но достоверных подтверждённых планетных систем в скоплении пока нет.

Источники

• Огурцов М.Г., «Структура и динамика рассеянных звёздных скоплений», Астрономический журнал, т. 72, вып. 3, 1995.
• van Leeuwen F., «Parallaxes and proper motions of the Pleiades: revisiting the distance scale», Astronomy & Astrophysics, v. 497, 2009.
• Mermilliod J.-C., «The distribution of stars in the Pleiades cluster», Astronomy & Astrophysics, Supplement Series, 141, 2000.
• Рощин С.П., «Сравнительный анализ возраста и эволюции рассеянных скоплений», Астрономический вестник, 2010.
• Encyclopedia of Stars and Clusters, 2nd ed., ed. by R. Terlevich и В. Троицкого (Москва, Наука, 2015).
• Очерки по истории древнегреческой астрономии: И. Д. Рожанский, «Астрономия Древней Греции» (СПб, 2018).