Фридрих Вильгельм Бессель

Сириус

Фридрих Вильгельм Бессель — немецкий математик и астроном. Внёс большой вклад в изучение масштабов Вселенной.

Биография

Ф.В. Бессель

Родился в 1874 г. в небольшом городе Минден в Германии в семье мелкого чиновника. Образования не получил – не обучался даже в гимназии, но усердно занимался самообразованием. Эти занятия были настолько успешными, что Бессель не только получил докторскую степень Гёттингенского университета и стал профессором, но и внес значительный вклад в науку.

Но трудовой путь он начал конторщиком в 15 лет. Путь в науку был предопределен самим его характером и складом ума. Систематичность, основательность, прирожденный математический талант превращали будущего коммерсанта... в ученого: он «слишком» серьезно готовился и к своей торговой карьере и, помимо изучения языков (английского, испанского, французского), географии и обычаев народов, считал совершенно необходимым досконально изучить и освоить навигационную астрономию. Вскоре он достиг и первых успехов: в 1803 г. по наблюдению покрытия звезд Луной с помощью грубых самодельных инструментов сумел определить долготу Бремена.

Труднейшую «Небесную механику» Лапласа и необходимую для ее понимания высшую математику он мог изучать лишь в свободные от работы утренние и ночные часы. В 1804 г. он знакомится с выдающимся бременским астрономом и врачом Г. В. М. Ольберсом, которого он познакомил с вычисленным им элементам орбиты кометы Галлея по наблюдениям Т. Гарриота и Лорпорлея 1607 г. Работа вызвала восторженный отзыв Ольберса, была опубликована с его предисловием, в котором он представлял Бесселя ученому миру, и положила начало большой дружбе этих двух астрономов, которая дополнилась еще и дружбой Бесселя и К. Гаусса.

19 марта 1806 г. Бессель начал в Лилиентале свою научную деятельность с проверки всех измерительных приборов и инструментов обсерватории и пересмотра методов математической обработки результатов наблюдений, хотя одновременно продолжал заниматься кометами и за вычисление орбиты кометы 1807 г. получил премию.

Работал в Кёнигсбергском университете, где под его руководством была построена обсерватория, директором которой он оставался до конца своей жизни. Он создал немецкую школу точных наблюдений в астрономии. В России во многом по его стопам пошла Пулковская обсерватория.

В историю науки Бессель вошел и как один из крупных математиков. Бессель опубликовал около 400 научных работ и оставил большую переписку с учеными, где также излагал свои идеи и результаты. Он читал и популярные лекции по физике и астрономии. Заслуги ученого были высоко оценены избранием в члены многих академий, в том числе Берлинскую (1812 г.), и в иностранные почетные члены Петербургской академии наук (1814 г.), а также многих научных обществ.

Умер Ф. В. Бессель 17 марта 1846 г. в Кенигсберге и был похоронен близ обсерватории.

Памятник Бесселю в Бремене

Достижения в астрономии

Уже в возрасте 20 лет он вычислил орбиту кометы Галлея.

Бессель – один из основателей астрометрии

Астрометрия - раздел астрономии, главной задачей которого является изучение геометрических, кинематических и динамических свойств небесных тел. Бессель считал, что необходимо вносить в результаты наблюдений поправки, учитывающие любые, самые незначительные факторы, понижающие точность астрометрических измерений. Он разработал математические методы исправления результатов наблюдений. Первой большой работой Бесселя была переработка результатов наблюдений положений звезд в каталоге, составленном в XVIII веке английским астрономом Д. Брадлеем. Он определил положение 75 000 звезд и создал каталоги, ставшие основой современных знаний о звездном небе.

Измерение параллаксов

Параллакс - изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя, мы об этом неоднократно говорили на нашем сайте.

Бессель был одним из первых астрономов, измеривших параллаксы и тем самым расстояния до звезд: в 1838 г. он измерил расстояние до звезды 61 Лебедя. Эта звезда оказалась одной из ближайших к Солнечной системе. В 1841 г. по данным многих измерений он вычислил размеры земного эллипсоида, которые широко применялись в геодезии и картографии вплоть до середины ХХ века. В Европе он используется в Германии, Австрии, Швейцарии, Чехии и странах бывшей Югославии, а также в Индонезии, Японии, Эритрее и Намибии.

Открытие спутников Сириуса и Проциона

В 1844 г. Фридрих Бессель обнаружил, что Сириус, ярчайшая звезда неба, периодически, хотя и весьма слабо, отклоняется от прямолинейной траектории движения по небесной сфере. Бессель пришёл к выводу, что у Сириуса должен быть невидимый «тёмный» спутник, причём период обращения обеих звёзд вокруг общего центра масс должен быть порядка 50 лет. Сообщение было встречено скептически, поскольку тёмный спутник оставался ненаблюдаемым, а его масса должна была быть достаточно велика — сравнимой с массой Сириуса.

В январе 1862 г. Альван Грэхэм Кларк в обсерватории Чикагского университета обнаружил в непосредственной близости от Сириуса тусклую звёздочку. Это был тёмный спутник Сириуса, Сириус B, предсказанный Бесселем.

Сириус (самая яркая звезда), Процион (выше и левее) и созвездие Ориона (справа). Между Сириусом и Проционом хорошо виден участок Млечного Пути.

Хотя главная звезда созвездия Малого Пса желтоватый Процион - уступает Сириусу и в размерах, и в температуре, и в светимости, между этими звездами есть нечто общее. Обе они возглавляют маленькие созвездия, в которых ни одна из звезд не может соперничать с ними в яркости. Обе звезды имеют в качестве спутников белые карлики, истории открытия которых весьма сходны.

Наблюдая некоторое время яркие звезды Сириус и Процион, Бессель обнаружил в их движении особенности, которые можно было объяснить только тем, что эти звезды имеют спутников. Но эти спутники настолько слабы по светимости, что их невозможно было увидеть в телескопы того времени. Предположения Бесселя подтвердились: в 1862 г. был обнаружен спутник Сириуса, а в 1896 г. – спутник Проциона. Самой близкой другой звездой к Сириусу является Процион.

А что же мы знаем о Проционе и его спутнике?

Фридрих Вильгельм Бессель

Процион, желтоватая звезда 0,5М, обладает светимостью, лишь в 5,8 раза превосходящей светимость Солнца. Он несколько крупнее Солнца и немного горячее - температура его поверхности близка к 7000 К. Как и Сириус, Процион - одна из соседних к нам звезд: расстояние до него равно 3,5 пк. Эта звезда сама по себе ничем не замечательна, и если бы не близость к Земле (а поэтому и значительная видимая яркость), мы не обратили бы на нее никакого внимания. Другое дело - спутник Проциона. Рассмотреть эту звездочку 11-й зв. величины, находящуюся от Проциона на среднем расстоянии 4,- задача совершенно непосильная для рядового любителя астрономии. Эта маленькая звездочка излучает света почти в 10 раз меньше, чем спутник Сириуса, и представляет собой еще более плотный белый карлик, чем Щенок. Но сходство двух странных содружеств совершенно непохожих друг на друга звезд (Сириуса и Проциона с их карликовыми спутниками) бесспорно.