Теперь не подлежит более никакому сомнению, что неподвижных звезд нет совсем. Каждое из этих отдаленных светил несется в беспредельном пространстве с такой скоростью, что наше воображение совершенно отказывается постигнуть ее.
От этих далеких очагов тепла, от этих раскаленных огненных горнов, разбросанных в безднах мирового пространства, нас отделяют колоссальные расстояния в сотни и тысячи биллионов километров, но, несмотря на это, « помощью телескопа удалось все-таки проследить движения этих солнц, которые из-за дальности расстояния кажутся нам мелкими светлыми точками, рассыпанными по небосводу. Но какую ничтожную величину для этих звездных перемещений дает сильнейший из наших телескопов! Возьмем для примера звезду Арктур. Собственное движение Арктура составляет почти 2 1/3 душ в год; принимая во внимание, что это светило отстоит от нас на 390 биллионов километров, нашли, что, для того чтобы передвинуться в год на 21/з дуги в пространстве, Арктур должен двигаться со скоростью 136 километров в секунду, или 490 тысяч километров в час; чтобы передвинуться на расстояние, занимаемое кажущимся диаметром Солнца, эта звезда должна лететь 825 лет с показанной выше скоростью.
Чтобы заметить движение звезды, требуются многолетние кропотливые телескопические исследования. Арктур пробегает 490 тысяч километров в час, а между тем, с тех пор как древние астрономы заметили эту звезду, то есть 2—3 тысячи лет назад, она, как кажется невооруженному глазу, вовсе не тронулась с места.
Благодаря непрестанному движению звезд взаимное расположение их на небе незаметно меняется, — через несколько десятков тысяч лет созвездия будут выглядеть совсем иначе, чем теперь.
Через 50 тысяч лет Большая Медведица изменится настолько, что утратит совсем теперешнюю форму, которая дала повод назвать это созвездие Колесницей. От подобия колесницы не останется и следа, как это видно из рис. 103.
50 тысяч лет назад Большая Медведица опять-таки имела совсем иной вид, чем теперь, как это показано на рисунке.
50 тысяч лет — вовсе не большой промежуток времени, если принять во внимание, что земной шар существует уже миллиарды лет.
Звездное небо меняет свой вид беспрестанно, хотя мы этого не замечаем; звезды передвигаются по всем направлениям в беспредельном пространстве с невероятной быстротой, что совершенно опрокидывает наши обычные представления о неподвижности и неизменности этих далеких и молчаливых светил.
Как мы заметили уже, перемещение звезды удается заметить только с помощью сильных телескопов, причем наблюдения приходится делать в течение довольно продолжительного времени, так как многие звезды в течение года описывают на небе дугу менее Г.
Но если звезды движутся в направлении луча зрения прямо к нам или от нас, тогда телескоп бессилен, — он не может нам дать никаких указаний, потому что в этом случае звезда никакой дуги на небе не описывает.
В данном случае астрономию выручила физика, — место обычного телескопа занял телескоп со спектроскопом, с помощью которого и удалось решить трудную проблему.
Пропуская звездные лучи сквозь стеклянную призму, мы получаем, как известно, спектр звезды с теми или иными линиями поглощения. Такой же спектр мы можем получить искусственно, — для этого нужно пропустить сквозь призму лучи света, которые предварительно прошли через трубку, наполненную газами, дающими точно такие же линии поглощения, какие наблюдаются в спектре данной звезды.
Направим на экран, где находится звездный спектр, другой, такой же самый, но полученный искусственно. Если звезда неподвижна, то спектры сольются и мы ничего особенного не заметим; если же звезда движется, приближаясь к нам или удаляясь от нас, то это тотчас же отразится на ее спектре. Допустим, что она приближается. Тогда световые волны сделаются несколько короче и преломляемость их увеличится, а вследствие этого цветные линии спектра несколько изменят свой цвет. Предположим, что оба источника света дают одну и ту же характерную натриевую линию; наложив спектры один на другой, мы заметим, что они не совпадают, — линия звездного спектpa отклонится в сторону от такой же линии, полученной и лаборатории, причем это отклонение будет направлено в сторону фиолетового конца спектра, если звезда приближается, и в сторону красного конца, если она удаляется.
Величина отклонения дает возможность определить скорость, с какой звезда несется вдоль линии, по которой мы смотрим на звезду с Земли.
Вот к каким результатам пришли астрономы в отношении некоторых звезд.
Звезды, удаляющиеся от нас со скоростью (километры в секунду)
Кастор ............................................... 3
Капелла................................... .30
Бетельгейзе...................................... 21
Альдебаран...................................... 54
Ригель.............................................. 23
Звезды, приближающиеся к нам со скоростью (километры в секунду)
Альтаир. .......................................... 33
Бега.................................................. 14
Арктур................................................ 5
а Лебедя . . . ... 4
Сириус .......................................... 8
Процион.............................................. 4
а Центавра....................................... 22
Само собой понятно, что эти скорости представляют собой как собственное движение звезд, так и соединенное с ним перемещение нашей солнечной системы в пространстве.
Вега приближается к нам со скоростью 14 километров в секунду, это значит, что наше движение, сложенное с ее движением, дает в сумме вышеприведенную скорость. Наоборот, Кастор удаляется от нас со скоростью 3 километров в секунду; эта скорость является равнодействующей двух движений — его собственного и нашей Земли.
Годовое движение звезды, перпендикулярное к лучу зрения, и движение ее по лучу зрения совершаются одновременно. Так, например, Сириус имеет годовое перемещение, которое равняется дуге в Г,32 и может быть замечено в телескоп, это значит, что Сириус перемещается перпендикулярно к лучу зрения со скоростью 17 километров в секунду.
Складывая два его движения, из которых одно перпендикулярно к другому, мы находим, что истинное движение Сириуса совершается по наклонной линии, являющейся равнодействующей этих двух движений, со скоростью 19 километров в секунду. На рис. 105 представлено разложение движения Сириуса. Если путь, пройденный Сириусом в течение года, изобразить на рисунке длиной в 1 сантиметр, то Солнце следовало бы, сохраняя тот же масштаб, поместить на расстоянии в 13,5 километра.
Многие звезды так именно и перемещаются, как Сириус, то есть косо по отношению к Солнцу. Яркость звезд заметно не меняется, несмотря на изменяющееся расстояние. Четыре тысячи лет назад Сириус был такой же блестящей звездой, занимал такое же царственное место на небе благодаря своему необыкновенному блеску, как и теперь, а между тем за это время он успел приблизиться к нам на много миллионов километров. Это происходит оттого, что расстояние, пробегаемое самой быстрой звездой за тысячу лет, составляет лишь ничтожно малую долю того расстояния, которое отделяет нас от нее. Поэтому изменение в блеске звезд, вызванное изменением расстояния до них, станет заметным лишь через десятки тысяч лет.
Рис. 105. Движение Сириуса.
Альтаир приближается к нам со скоростью 33 километра в секунду. Двигаясь с такой скоростью, это светило через тысячу лет приблизилось бы к нам, но продолжало бы испускать свет все тот же, какой оно испускает теперь, потому что за эту тысячу лет Альтаир пробежит только несколько тысячных того расстояния, которое отделяет нас от него, и вызванное этим изменение в его яркость будет ничтожно мало.
