Время Цефея. Летнее небо
Созвездие Цефея (на латыни Cepheus, сокращение Cep) носит имя царя Эфиопии из легенды о герое древнегреческих мифов Персее, спасшем его дочь Андромеду от чудовища Кита, посланного Посейдоном в наказание за хвастовство его жены Кассиопеи. Не имея ярких звёзд, созвездие Цефея уступает по красоте созвездиям Кассиопеи и Андромеды*, названным в честь жены и дочери его мифологического прототипа, но тем не менее вошло в число 48 созвездий, описанных астрономом II века Птолемеем. Зато Цефей содержит большое число всевозможных туманностей. Наилучшее время наблюдений созвездия наступает летом, в июле и августе, захватывая сентябрь. Цефей находится высоко в небе северного полушария, поэтому на всей территории России виден круглый год, а начиная примерно с широты Москвы (56°) и далее на север кульминирует в зените.
По площади созвездие Цефея занимает 27-е место среди 88 современных созвездий и 33-е место по числу звёзд, видимых невооружённым глазом (60 звёзд ярче 6m). Звёзд ярче 3m в нём лишь одна и всего 5 звёзд ярче 4m, а ещё две иногда к ним присоединяются. Основные звёзды созвездия образуют не очень заметный пятиугольник, который всё же можно выделить на фоне более тусклых звёзд. Расположен Цефей внутри треугольника из ярких звёзд: Денеба (α Лебедя, 1,25m), Полярной (α Малой Медведицы, 1,95m) и Шедара (α Кассиопеи, 2,2m), что позволяет быстро его найти.
Самая яркая звезда созвездия α Cep носит название Альдерамин. Она интересна своим быстрым вращением, благодаря которому совершает оборот всего за 12 часов, из-за чего сильно сплющена: её полярный радиус составляет 2,2R☉, а экваториальный — 2,82R☉. Для сравнения, один оборот Солнца вокруг своей оси происходит примерно за месяц. Альдерамин испускает приблизительно столько же рентгеновского излучения, сколько и Солнце. Наряду с другими характеристиками это говорит о наличии значительной магнитной активности, что необычно для быстро вращающихся звёзд.
γ Cep — двойная звезда, носящая название Альраи. Главный компонент — субгигант, а второй — красный карлик класса M4, который слабее на 6,2 звёздной величины. Его масса около 0,4 солнечной.
Сразу две звезды Цефея стали прототипами классов переменных звёзд. Самая известная из них — δ Cep — родоначальница цефеид, переменных звёзд, которые пульсируют, меняя как диаметр, так и температуру. Подробно о ней рассказано в статье «Пульсирующая» (см. «Наука и жизнь» № 6, 2018 г., с. 36). δ Cep — четверная звёздная система, расположенная на расстоянии около 887 св. лет, по данным космического телескопа Хаббл. Главный её компонент δ Cep A — супергигант с массой 4,5М☉ и средним радиусом 44,5R☉, пульсирующий с периодом около 5,4 суток. Видимая звёздная величина при этом изменяется от 3,48 до 4,37, спектральный класс от F5 до G3, температура от 5500 до 6800 K. Так что временами δ Cep становится шестой по яркости звездой созвездия. Её колебания легко наблюдать, используя для сравнения расположенные рядом звёзды ζ и ε. Связь между светимостью и периодом пульсации цефеид сделала их важнейшим инструментом для определения галактических и внегалактических расстояний.
Характеристики самых ярких звёзд (для кратных систем — главных звёзд) созвездия Цефея (ВЗВ — видимая звёздная величина, S — расстояние до Земли, Т — температура, L, M, R — светимость, масса и радиус в солнечных единицах)
β Cep (Альфирк) стала прототипом одноимённого класса переменных звёзд, пульсирующих подобно цефеидам, но благодаря не гелию, а необычным свойствам железа при температуре 200 000 К в их недрах. Их пульсации — небольшие и быстрые. У β Cep A видимая величина изменяется от 3,16 до 3,27 с периодом 4,57 часа. Максимальная яркость достигается, когда звезда самая маленькая и горячая. Изменение яркости намного больше в ультрафиолетовом диапазоне. β Cep — тройная звезда, состоящая из двойной системы звёзд-гигантов, различимых только спектрально, и более тусклого компаньона (7,8m), удалённого на 13,6”.
Весьма примечательна звезда μ Cep, известная как Гранатовая звезда Гершеля, поскольку Уильям Гершель так охарактеризовал её насыщенный красный цвет. Это самая красная из звёзд, которые можно видеть невооружённым глазом. Её видимая яркость хаотично колеблется между 3,4 и 5,1 с периодом от 2 до 2,5 года, так что большую часть времени она выпадает из числа главных звёзд созвездия. Гранатовая звезда — одна из самых больших и ярких звёзд (класс M2, 19,2М☉, 972R☉, 269 000L☉, 3551 K). Оценки расстояния до μ Cep сильно разнятся, так что её радиус и светимость определены с большой погрешностью. Данные Gaia (2018 год) дают расстояние 3060 св. лет. Оказавшись на месте Солнца, она простиралась бы за пределы орбиты Юпитера.
Надо сказать, что Цефей богат на очень большие звёзды. В число крупнейших известных звёзд входят также оранжевый гипергигант RW(1158R☉) и красные сверхгиганты VV(779R☉), SW(234—1131R☉), V354(685R☉), V355(770R☉), GU(766R☉) и MY(1134—2061R☉) Cep. Следует понимать, что, как правило, размеры подобных звёзд определены с большой погрешностью и часто из модельных представлений.
Созвездие Цефея находится чуть в стороне от полосы Млечного Пути, захватывающей меньшую его часть, и содержит несколько интересных звёздных скоплений и туманностей.
NGC 188 — одно из старейших рассеянных скоплений в нашей Галактике, его возраст оценивается в 5 миллиардов лет. В отличие от большинства подобных скоплений, уничтоженных за несколько миллионов лет гравитационным воздействием звёзд Галактики, NGC 188 уцелело, поскольку находится достаточно далеко над плоскостью Галактики, на расстоянии 5400 св. лет от Солнечной системы. На небе оно расположено недалеко от Полярной звезды, примерно в 5˚ в направлении Альраи, для поиска можно использовать звезду 2 Umi (4,2m). Скопление содержит около 120 звёзд, имеет видимую величину 8,1 (по другим данным, 10