1.3. Движение звезд
Первое доказательство того, что положения звезд в пространстве не фиксированы относительно друг друга, было получено Галлеем в 1718 г. Он показал, что современные положения трех самых ярких звезд — Сириуса, Альдебарана и Арктура — отличаются от их положений, приведенных греческим астрономом Гиппархом девятнадцатью столетиями ранее. Как показали тщательно проведенные измерения, в действительности пространственными скоростями относительно Солнца обладает значительно большее число звезд.
При обработке результатов наблюдений угловых смещений надо учитывать множество факторов. Если наблюдения проводятся с поверхности Земли, то на эффект, обусловленный движением звезды относительно Солнца, накладывается еще целый ряд эффектов, не имеющих к этому никакого отношения. Внося в наблюдения поправки (учитывающие искажения от атмосферы Земли, прецессионное и нутационное движение оси вращения Земли и обращение Земли вокруг Солнца), можно в конце концов получить так называемое собственное движение звезды, а во многих случаях и расстояние от Солнца до звезды (более подробные сведения см. в гл. 3). Кроме того, применение спектроскопии позволяет измерить лучевые скорости звезд. И собственное движение, и лучевые скорости звезд измеряются относительно Солнца, причем собственным движением считается годичное угловое смещение звезды на гелиоцентрической небесной сфере.
Первое надежное измерение расстояния до звезды было выполнено Бесселем в 1838 г. Он получил, что расстояние до звезды 61 Лебедя составляет около 3,33 пс (примерно в 670 тысяч раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца). За прошедшие с тех пор полтора столетия была накоплена информация о движении десятков тысяч звезд. В результате получили развитие новые науки, звездная кинематика и звездная динамика, позволяющие учесть наблюдаемое кинематическое поведение звезд.
Если мы ограничимся ближайшей окрестностью Солнца (т. е. сферой радиусом порядка 
, содержащей несколько тысяч звезд), то увидим, что в первом приближении звезды этой «локальной группы» (в том числе и Солнце) совершают хаотическое движение относительно друг друга, подобно птицам в стае, каждая из которых летит со своей скоростью в своем направлении. Однако, с точки зрения наблюдателя, расположенного на Солнце, на движение каждой звезды рассматриваемой локальной группы накладывается систематический эффект, обусловленный собственной скоростью Солнца. Поэтому нам кажется, будто звезды разбегаются на небесной сфере от точки, соответствующей направлению движения Солнца и Солнечной системы (апекс), и сходятся к противоположной точке (антиапекс). Этот эффект перспективы аналогичен тому, что мы наблюдаем при езде в автомобиле, когда предметы впереди кажутся расходящимися, а позади — сходящимися.
До сих пор мы не касались доказательств орбитального движения звезд. Однако еще в начале XIX в. Уильям Гершель обратил внимание на сфероидальную форму галактической системы звезд. Позднее его сын Джон Гершель предположил, что такая форма является следствием вращения Галактики вокруг оси, перпендикулярной плоскости галактического экватора.
Галактика имеет форму линзы, причем Солнце расположено в ее экваториальной плоскости на расстоянии примерно в две трети радиуса Галактики от ее центра. Доказательством этому служит тот факт, что Млечный Путь на небесной сфере вытянут вдоль большого круга. Центр Галактики лежит в направлении созвездия Стрельца. Вокруг галактического диска в концентричной с ним сфере располагаются шаровые звездные скопления, каждое из которых представляет собой компактную систему звезд (см. разд. 3.3).
Рис. 1.2.
Подавляющее большинство этих скоплений сконцентрировано в одной половине небесной сферы, что согласуется с предположением о сферическом распределении шаровых скоплений, концентричном центру Галактики (напомним, что Солнце находится далеко на периферии галактического диска). Кроме того, в центре диска имеется вздутие, содержащее большое число звезд, а также межзвездной пыли и газа. Форма и размеры нашей Галактики показаны на рис. 1.2.
Орбитальное движение вокруг центра Галактики совершают не только звезды, но и газовые и пылевые облака, большая часть которых расположена в экваториальной плоскости Галактики. Одной из задач, стоявших в последние годы перед радиоастрономией, использующей радиоизлучение межзвездного водорода на волне 21 см, было нанесение на карту таких облаков и подтверждение спиральной структуры нашей Галактики.
В дальнейшем мы увидим, что тип орбитального движения звезды или облака зависит от гравитационного потенциала, который в свою очередь определяется распределением вещества в Галактике.
