Созвездие Рак: как найти, описание звезд, легенды

Созвездие Рак, звезды которого на первый взгляд кажутся тусклыми на фоне соседних более ярких астеризмов, хранит немало загадок и располагает очень примечательными космическими объектами. Найти их иногда бывает непросто, словно небесное членистоногое прячется от любопытных глаз. Но тем интереснее будет внимательному наблюдателю исследовать эту область пространства. 

Созвездие Рака: где оно находится и почему так называется

Cозвездие Рака относится к его 2-му квaдpaнту северного полушария неба (NQ2). Основной астеризм состоит всего лишь из 5 главных звезд и еще нескольких более мелких. В нем при некотором воображении можно увидеть фигуру рака или краба. Такая ассоциация возникла еще в незапамятные времена у жителей Древней Месопотамии. Но наряду с этим на Древнем Востоке созвездие было известно под другими именами: у вавилонян – черепаха, у ассирийцев – бык, у египтян – скарабей. Иногда вместо фигуры рака выделяли более простую: из двух звезд и яркой туманности между ними – Ослята или Ясли (Ослиные Ясли). Звезды, известные сегодня как Дельта и Гамма Рака, обозначали ослят, а туманность между ними – кормушку с сеном. Скорее всего, астеризм Ясли еще более древний, чем Рак.

Окончательно название Рак за звездной фигурой закрепили древние греки. По их представлениям, это именно тот мифический рак, который по наущению коварной Геры пытался помешать Гераклу победить чудовищную Гидру. Именно под таким именем астеризм упоминается древнегреческим ученым Евктемоном (430 год до н.э.) и впоследствии был включен в «Альмагест» (140 год). Созвездие Рак, описание которого оставил Птолемей в этом знаменитом труде, включало 9 звезд, в том числе и астеризм Ясли. Поскольку «Альмагест» был основным руководством для наблюдателей в последующие 1,5 тыс. лет, то небесная фигура стала классической. Созвездие Рак картинки всех последующих атласов изображают сходным образом – в виде речного членистоногого, хотя на некоторых фигурирует краб (например, «Уранометрия» Байера).

Все народы придавали созвездию особое значение. И это неслучайно: это одна из областей, куда входит Солнце совершая годичный путь по небесной сфере, и здесь до II века нашей эры находилась точка летнего солнцестояния (сейчас она «перешла» в Телец). То есть, в эпоху, когда «создавались» древние созвездия, Солнце именно в Раке достигало наибольшей высоты над горизонтом, а затем начинало опускаться, «ползти» вниз. Символично, что в греческом варианте названия обыгрывается это сходство движения Солнца и животного: светило начинает “пятиться” как рак. Еще созвездие поэтично именовали «вратами солнечного пути». По нему получил название северный тропик Земли — тропик Рака.

Созвездие Рака на карте звездного неба

Современные границы созвездия на карте звездного неба были утверждены в 1930 году Международным Астрономическим Союзом. Они представляют почти правильный прямоугольник: северная, южная, восточная стороны – это прямые линии, а западная сторона сложена из 7 отрезков. Сюда входит не только классический астеризм, но и прилегающее пространство. Общая площадь – 506 кв. градусов. С этим показателем Рак находится на 31 месте по величине из 88 созвездий. 

Невооруженным глазом на этом участке можно различить 112 светила от 6,5 до 3,6 звездной величины (согласно данным 5-ой редакции Йельского каталога ярких звёзд). Но это возможно только в условиях хорошего неба. Большинство звезд слабые и теряются на фоне городской засветки. Зато, если вооружиться хорошей оптикой, можно увидеть очень интересные объекты. Это необычные кратные и переменные звезды, системы с экзопланетами, удивительные галактики, одно из старейших во Вселенной (М67) и одно из ближайших к Земле (M44, Ясли) звездных скоплений.

Границами Рак соприкасается с другими 5 небесными жителями: его западным соседом являются Близнецы, около северного края притаилась Рысь, на северо-востоке сияет Малый Лев, к востоку красуется Лев, на юге извивается Гидра, а на юго-западе блестит Малый Пес, верный помощник небесного охотника Ориона. 

Во 2-ой экваториальной системе положение созвездия определяется координатами: прямое восхождение – oт 7 ч 48 мин дo 9 ч 15 мин, склонение – oт +7 град. 00 мин. дo +ЗЗ град. З0 мин. 

Созвездие Рака полностью видно на широтах от северного полюса мира до 60-ой южной параллели. Соответственно, наблюдать его можно во всех регионах России. Выше всего над горизонтом небесная фигура поднимается в январе, наилучшие условия наблюдения – с января по апрель. Солнце находится в Раке с 21 июля по 9 августа.

Астеризм является радиантом метеорного потока средней интенсивности Дельта-Канцириды, которым можно любоваться с 14 декабря по 14 февраля. Пик звездного дождя приходится на 1–24 января. 

Как найти созвездие Рака на небе

Чтобы отыскать созвездие Рака на небе, проще всего ориентироваться на яркие звезды соседних небесных фигур. Сначала нужно найти приметные светила Кастор и Поллукс в Близнецах, затем Регул в Льве. Между ними и будет искомое созвездие Рака. Рисунок астеризма имеет характерную форму в виде опрокинутой латинской буквы «Y».

Ярчайшие звезды созвездия Рак

Наиболее интересные звезды созвездия – его Альфа и Бета (Акубенс и Альтарф), которые являются интересными кратными системами и 55 Рака A, около которой найдено 5 экзопланет. Также обязательно стоит обратить внимание на элементы древнейшего астеризма «Ослята и Ясли» – Дельта и Гамма Рака. Рассмотрим их подробнее. 

Звезда Акубенс или α Рака (Альфа Рака)

В Раке Альфой названо не ярчайшее, а лишь 4-ое по яркости светило, видимый блеск которого 4.20. Она находится на конце левой (южной) клешни небесной фигуры. Известна также под именами Акубенс (что на древеарабском означает «клешня», «когти») или Сартан («краб»). 

Объект представляет собой интересную кратную систему, находящуюся в 164–174 световых годах от Земли. Главный компаньон – горячая белая звезда с видимой яркостью 4,6. Она является одним из наиболее известных представителей звезд Am-типа, у которых по сравнению с типичными звездами класса А в их атмосфере сильно повышено содержание элементов тяжелее водорода и в особенности многих металлов – железа, никеля, цинка, стронция, циркония, бария. Предполагается, что это вызвано как реально существующими отличиями химического состава таких объектов, так и особенностями вращения. Оно более медленное, и приливные воздействия светила-напарника приводят к тому, что некоторые элементы накапливаются в устойчивых внешних слоях Am-звезды. 

Акубенс A наглядно демонстрирует эти особенности. Ее спутником является звезда видимой 11-ой величины. Орбитальный период компонентов составляет приблизительно 6,1 года. По некоторым данным, в системе может присутствовать и третий компонент, еще более тесно связанный с Акубенс A. 

Звезда Альтарф или β Рака (Бета Рака)

Бета Рака – наиболее яркий объект астеризма с видимым блеском 3,5. Ее собственное имя Альтарф (Тарф) восходит к арабскому «край», «кончик», что указывает на расположение в астеризме: светило завершает собой правую (северную) клешню Рака. Также имя иногда переводят как «взгляд Льва». Здесь речь идет о древнем арабском созвездии Льва, которое было больше современного и захватывало часть площади Рака. Расположенная вблизи небесного экватора, звезда считалась важной у всех народов. Для современных исследователей она также представляет интерес. 

Установлено, что это физическая двойная система, удаленная от нас на в 290 световых лет. Состоит из массивного оранжевого гиганта типа K4III и тусклого красного карлика. Компоненты находятся на 2600 а.е. (29 угловых секунд) друг от друга. Период взаимного обращения – 76 тысяч лет.

Главная оранжевая звезда (Альтарф А) находится на поздних стадиях своей эволюции, сжигая в ядре гелий. Раздулась до размера в 50 раз больше солнечного диаметра и излучает в 660 раз больше энергии, чем наше светило. Необычность объекта состоит в том, что это «бариевая звезда» – то есть содержание бария в ее атмосфере на порядок превышает норму для данного спектрального класса. Одно время происхождение «тяжелого» элемента у таких звезд было загадкой. Но сегодня известно, что это результат «загрязнения» поверхности звезды сброшенными оболочками ее быстрее проэволюционировавшей соседки. Рядом со всеми бариевыми звездами находят белый карлик, который и являлся ранее таким «донором» вещества. Однако у звезды Альтарф А его пока не обнаружили. 

Еще одна причина повышенного интереса к Альтарф А – это открытие у нее экзопланеты (Beta Cnc b). Объект с 7,8 массы Юпитера за 605 суток совершает полный оборот по орбите, форма которой близка к круговой. Несмотря на удаленность на 1,7 а.е. от звезды, из-за высокой светимости последней, поверхность планеты сильно разогрета, что позволяет классифицировать ее как «горячий юпитер». Планета открыта в 2014 году методом лучевых скоростей (на основании 85 замеров) учеными из южнокорейской обсерватории Похёнсан.

Звезда Азеллюс Аустралис или δ Рака (Дельта Рака) 

Дельта Рака является 2-ым по яркости светилом в фигуре небесного членистоногого. С визуальной величиной 3,94 она видна без оптики даже на засвеченном городском небе. Обозначает собой голову небесного членистоногого. Входит также в астеризм Ослята. Собственное имя звезды так и переводится – «Южный Осленок». А чуть выше «Осленка» находится скопление Ясли (M 44), поэтому Дельта Рака служит хорошим ориентиром для его поиска. Также около этой звезды находится радиант метеорного потока Дельта-Канцериды. 

Физически Дельта Рака – это звезда-гигант спектрального класса K0 III с оранжевым цветом поверхности. Она уже ушла с главной последовательности, начала «сжигать» в ядре гелий и раздулась до 11 солнечных радиусов. По массе превосходит наше светило в 1,7 раз, по интенсивности излучения – 52 раза. Температура поверхности сравнительно невысока и составляет 4637 К. Возраст гиганта – 2,5 миллиардов лет. Предполагается, что у него есть более слабый компаньон с видимым блеском 12,2. 

Звезда Азеллюс Бореалис или γ Рака (Гамма Рака)

Гамма Рака расположилась в центре туловища небесного членистоного. Также входит в астеризм Ослята и Ясли, где обозначает «Северного Осленка». Именно так и переводится ее собственное имя. Видимая яркость объекта – 4,65. 

Представляет собой удаленный на 181 световой год от нас субгигант типа A1IV с белым цветом поверхности и температурой около 9108 K. По размеру и массе превосходит Солнце в 2 раза, зато светит в 36 раз интенсивнее. Звезда перешла к короткому этапу эволюции, когда идет горение водорода во внешних оболочках ядра. Имеет двух оптических компаньонов, расположенных очень близко на луче зрения.

Звезда 55 Рака 

Это видимая невооруженным глазом небольшая звездочка 5,95 величины расположена чуть левее Йоты Рака, около «хвоста» астеризма. Получила известность как одна из самых интересных систем с экзопланетами. 

Сама звезда является физической двойной. Главный объект (55 Рака A) – желтый карлик спектрального типа G8V. По своим параметрам он весьма похож на наше светило. Его радиус – 0,943, масса – 0,95, светимость – 0,6.солнечных. Отличается высокой металличностью. Второй компонент пары (55 Рака B) удален на 1065 а.е. от первого и представляет собой красный карлик класса M3.5-4V. От нас система находится в 40,9 световых годах. 

Экзопланеты найдены именно у звезды солнечного типа (55 Рака A). Причем их целых 5. Среди них 4 массивных гиганта типа Юпитера и планета с массой Нептуна, которая скорее всего является суперземлей. На момент открытия система стала самой многопланетной, до нее рекордсменом была Мю Жертвенника с 4 планетами. Это не значит что таких систем мало, просто наши приборы и методы пока несовершенны, чтобы открывать маленькие планеты на большом расстоянии. Поэтому исследования 55 Рака A явились в некотором роде прорывом. 

Планетная система 55 Рака A отличается довольно сильно, однако на некоторых ее планетах возможно есть условия для жизни. Так, одна из планет-гигантов находится в зоне Златовласки. У этой планеты, в свою очередь, могут быть крупные твердые спутники с земной массой, океанами и атмосферой. На них может существовать разумная жизнь в привычной нам форме. 

Суперземля 55 Рака A хотя обладает очень твердой углеродной поверхностью (за что ее прозвали планета-алмаз) для земной жизни не подходит – температура на дневной стороне может достигать 1-1,5 тыс. градусов Цельсия из-за близости к светилу. Но возможно в системе есть не только суперземля, но и планета земного типа в «зоне жизни», которая пока не найдена из-за небольшого размера. Поэтому, у 55 Рака A включена в список НАСА как одна из наиболее перспективных для такого поиска. 

Для более полного представления о системе приведем основные характеристики подтвержденных планет:

• e – горячая суперземля, которая в 8,37 раз тяжелее и в 2,17 раза больше нашей планеты, вращается по круговой орбите за 0,74 суток на расстоянии 0,0157 а.е. от центрального светила (год открытия -2004)
• b – тело с массой 0,78 Юпитера, большая полуось орбиты — 0,115 а.е., период обращения – 14,7 суток (год открытия — 1996)
• c – планета с массой 0,169 Юпитера, удаленная от звезды на 0,24 а.е. (год открытия – 2002)
• f – газовый гигант с массой 0,144 Юпитера, удаленный на 0,73 а.е от звезды и совершающий оборот по орбите за 260 земных суток (год открытия – 2007)
• d – планета в 3,835 раз тяжелее Юпитера, облетающая звезду по вытянутой орбите за 12,4 года на расстоянии 5,3 а.е.

Поскольку звезда 55 Рака A стала знаменитой, в 2015 году Международный Астрономический Союз присвоил ей собственное имя – Коперник. В 2003 году к звезде был послан радиосигнал для возможной внеземной цивилизации. Он достигнет цели в мае 2044 года.

Объекты глубокого космоса созвездия Рак

Незабываемые впечатления можно получить, отыскивая и рассматривая в телескоп Deep-Sky объекты. Наиболее доступные и интересные для наблюдения в данном созвездии – это скопления М44 (Ясли), М67 и галактика NGC 2775.

Скопление Ясли (Улей, Мессье 44, Презепе, или NGC 2632)

М44 – это одно из ближайших к нам рассеянных звездных скоплений, находящееся всего в 550-600 световых годах. Такое расстояние позволяет различить много деталей, поэтому объект представляет особый интерес для астрономов. Для любителей он привлекателен тем, что очень красив, фотогеничен и прост для наблюдения: даже в бинокль можно рассмотреть несколько десятков ярких звезд, а в средний телескоп (50–100 мм) – уже около 1–2 сотен ярких точек, многие из которых имеют теплый золотисто-оранжевый блеск, а самые яркие – это бело-голубые светила от 6,0 до 6,3 величины. Вместе они эффектно выделяются на небе и чем-то похожи на рой волшебных светлячков или пчел, за что скопление получило неофициальное название «Улей».

Невооруженным взглядом отдельные звезды рассмотреть невозможно, но само скопление на темном небе заметно выделяется как круглое «белое облачко» между Гамма и Дельта Рака. Визуальная звездная величина – 3,7 m, угловой размер – 1,5 градуса. Нашим далеким предкам оно напоминало кормушку с сеном, около которой лежат две звездочки-ослята. Отсюда и второе, историческое название – Ясли. Под ним объект был известен на Древнем Востоке и перешел в работы античных авторов 3–4 веков до нашей эры (Евдокса, Арата и других).

Сегодня точные оптические приборы позволили насчитать в скоплении 1010 звезд. Самая яркая — Эпсилон Рака с видимой величиной 6,3 m. Все светила молодые, возрастом всего 600–730 миллионов лет. Есть много массивных гигантов, которые быстро эволюционируют и уже готовы покинуть главную последовательность, а некоторые даже успели сделать. У нескольких звезд обнаружены экзопланеты. 

Звездное поле раскинулось в космическом пространстве на 25–30 световых лет. Возникло скорее всего из того же газопылевого облака, что и светила скопления Гиады. 

Мессье 67 (М67 или NGC 2682)

Это рассеянное звездное скопление. Оно интересно тем, что представляет собой один из старейших среди подобных объектов. Его возраст составляет по разным оценкам 3,2–5,0 миллиарда лет, примерно как у Солнца. Находится на расстоянии 2930 световых лет от Земли, что делает его самым ближайшим из старых скоплений. Исследования М67 позволяют обогатить наши знания об эволюции звезд. 

В составе скопления 500 светил. Они родились в одно время, но из-за разных начальных масс «живут» с разной скоростью. Более половины звезд уже покинули главную последовательность и превратились в красные гиганты или белые карлики. Есть 30 голубых отставших. Другие звезды еще обладают значительным запасом водородного топлива. Среди них 100 желтых и оранжевых карликов, во многом похожих по составу и возрасту на наше Солнце. Такие объекты особенно интересны ученым с точки зрения поиска и изучения планетных систем. Но пока (на 2022 год) в скоплении М67 найдены планеты только у четырех звезд. Все эти планеты – горячие газовые гиганты, вращающиеся по низким орбитам. 

Ориентиром для поиска М67 на небе может служить Альфа Рака (Акубенс). Скопление находится на 2 градуса к западу от нее – у левой клешни Рака. Поверхностная яркость невысока – 6.1 m, невооруженным взглядом скопление практически неразличимо. В бинокль его видно в форме размытой искрящейся кляксы. Чтобы разделить эту «кляксу» на отдельные звезды и увидеть 10–15 самых ярких, потребуется инструмент с апертурой от 15–20 мм, а чтобы различить 100 и более звезд – телескоп от 30 мм. 

NGC 2775 (Колдуэлл 48)

NGC 2775 – флоккулентная спиральная галактика без перемычки с выраженной кольцевой формой. Она довольно большая, повернута под удачным углом (44 градуса), что позволяет хорошо рассмотреть ее структуру на больших инструментах. На снимках Хаббла смотрится очень эффектно: виден большой и пустой балдж и плотно обрамляющие его спиральные рукава с прерывистой структурой из отдельных «хлопьев», в которых среди темных полос пыли сверкают миллион ярких голубых звезд. Такой узор рукавов чем-то напоминает оперение птицы или водоворот. Ученым это позволяет сделать вывод, что звездообразование в ядре закончилось, здесь уже практически не осталось газа. 

Галактика находится на расстоянии 67 миллионов световых лет от Земли и протянулась на 80 тысяч световых лет. За свою жизнь успела обзавестись двумя меньшими по размеру спутниками – NGC 2777 и UGC 4781. Вместе с ними образует локальную группу, названную по ее имени: группа NGC 2775.

Мифология, связанная с созвездием Рака

Рассказ о созвездии Рак будет неполным без связанных с ним мифов. У древних греков это волшебное животное появляется в сказании о втором подвиге Геракла. Герой вступил в сражение с ужасным чудовищем – девятиголовой Гидрой, дочерью гигантского дракона Тифона, которая обитала в Лернейском болоте и разоряла окружающие земли. Победить змееподобное существо было крайне сложно, ведь вместо одной отрубленной головы оно отращивало две новых. Кроме того, Гидре покровительствовала богиня Гера. Она-то и подговорила одного из обитателей болота, огромного Рака, больно ухватить героя клешней за ногу, чтобы отвлечь его внимание в решающий момент битвы. Однако хитрость не удалась – Геракл растоптал членистоногое. А затем расправился с Гидрой. Однако жена Зевса не забыла служивших ей существ и в благодарность поместила их на небо, сделав созвездиями. 

Эта легенда считается основной, объясняющей название созвездия Рак. Более ранние сказания народов Древнего Востока о данном астеризме до нас не дошли. 

Но мифы не только объясняют происхождение созвездия, но и повествуют о особой роли этого участка неба. Здесь Солнце меняет ход, поэтому он связан с мистерией смерти и возрождения. Символично, что здесь почти нет звезд, он кажется неким порталом в иные измерения. Это «врата солнечного пути» и через них души приходят в этот мир. Уходят души через другие «врата» – в созвездии Козерога. 

С астеризмом Ясли связан свой пласт сказаний. Согласно одному из них, ослят поместил на небо бог Аполлон за то, что они помогли Бахусу превратиться через опасную трясину на пути к храму Юпитера. 

В христианской традиции «Ослята и Ясли» стал считаться символом Рождества: туманность – это те Ясли, куда Мария положила Младенца, рядом с ними лежат ослята.