Что Солнце с альфы Центавра выглядит яркой звездой в Кассиопее, я читал много раз, в Википедии и в Sky & Telescope. Сам я это ни разу не считал и не знал, что при этом происходит с остальным небом. Оно узнаётся с расстояния 4,2 светового года или это другое небо, в котором попадаются знакомые звёзды? Мне хотелось картинку всего неба с Проксимы Центавра, построенную по каталогу, вместе с числами за ней.
В Gaia не нашлось ярких звёзд
На дворе 2026 год и всё про звёзды я сначала беру из Gaia, поэтому план был простой: Gaia DR3 для всего. Считал на Python 3.12.3 с astropy 8.0.1 и astroquery 0.4.11. С самой Проксимой там всё хорошо: параллакс 768,0665 мсд (миллисекунды дуги) с ошибкой 0,05, то есть 1,302 парсека от Солнца.
Потом я проверил звёзды, которые для этой картинки важнее всего, близкие и яркие. В Hipparcos 47 звёзд ближе 10 парсеков и 6-й величины или ярче. В Gaia DR3 из них с параллаксом 38. Среди 9 недостающих 7 самых ярких: Сириус, альфа Центавра A, Вега, Процион, Альтаир, Фомальгаут и альфа Центавра B. Для 6 из них в радиусе 10 угловых секунд в Gaia нет вообще ни одного источника. Рядом с Сириусом один есть, G = 8,5 и параллакс 374 мсд, но это Сириус B, белый карлик. Самые яркие звёзды засвечивают детекторы Gaia. В принципе я это знал, но не ожидал, что дыра придётся ровно на те звёзды, которые мне нужны.
Поэтому небо взято из Hipparcos в новой редукции ван Леувена (2007), 117 955 звёзд на эпоху 1991,25. Gaia даёт расстояние до Проксимы. Для альфы Центавра A и B я взял 747,17 мсд у Кервеллы и соавторов (2016), они получили его подгонкой орбиты пары. Сам метод короткий. Каждая звезда это точка в пространстве и я переношу наблюдателя на Проксиму. Потом беру новое направление и поправляю блеск на новое расстояние.
Куда первый прогон поставил альфу Центавра B
В первом прогоне у всех звёзд, включая A и B, были параллаксы из Hipparcos. B оказалась в Драконе, в 70 градусах от A. Пару с орбитой около 23 а.е. разнесло по небу.
Причина в каталоге. Hipparcos даёт A 754,81 мсд, а B 796,92 ± 25,9. В расстояниях это 14 400 а.е. между ними по лучу зрения, при том что от Проксимы до A около 12 800 а.е. Поэтому с Проксимы эти 2 каталожные точки попадают в разные части неба. Сначала я решил, что перепутал знак в векторах. Только потом посмотрел на ошибки параллаксов. Дело было не в коде. Одна только ошибка B это около 8 400 а.е. по расстоянию, того же порядка, что и расстояние от Проксимы до неё. Если дать паре общий параллакс, они стоят в нескольких угловых минутах друг от друга, с блеском −6,7 и −5,3.
Солнце девятое по блеску
Солнце там, где про него все пишут. Его направление с Проксимы ровно противоположно направлению на Проксиму от нас, поэтому оно стоит на прямом восхождении 37,4 градуса, склонении +62,7, в Кассиопее. С 1,302 парсека его блеск 0,38. Sky & Telescope даёт +0,4, это сходится. Ярче только 8 звёзд. Кроме A и B это 6 звёзд, ярких и с Земли, первым идёт Сириус. Ахернар уже тусклее Солнца, на 0,03 величины.
В Кассиопее оно стоит в 4,1 градуса от эпсилон Кассиопеи, конца буквы W. Форма уцелела: 4 из 5 её звёзд сдвигаются меньше чем на 0,4 градуса, Каф на 1,2. Солнце стоит сразу за этим концом.
Большая часть неба почти не двигается
Теперь вопрос, который меня на самом деле интересовал. В Hipparcos 5 039 звёзд 6-й величины и ярче, без A и B. Медианный сдвиг на небе 0,50 градуса, примерно ширина Луны. 2 529 звёзд сдвигаются меньше этого, 66 больше чем на 5 градусов. Блеск тоже почти не меняется: больше чем на 0,1 величины он меняется только у 122 звёзд.
Всё это могло оказаться шумом от ошибок параллаксов, поэтому я прогнал Монте-Карло, 2 000 розыгрышей по ошибкам каждого параллакса. В 95% розыгрышей медианный сдвиг остаётся между 1 780 и 1 806 угловыми секундами.
Все большие сдвиги у близких звёзд. Сириус уходит на 26,9 градуса, из Большого Пса в Орион. С блеском −1,26 он по-прежнему самая яркая звезда после A и B. Процион уходит на 18,9 градуса в Близнецы, Альтаир на 14,0 градуса в Стрелу. 226 звёзд переходят в другое созвездие. Большинство из них уходит недалеко. Медианный сдвиг среди них 1,2 градуса.
Здесь я споткнулся второй раз. В Википедии написано, что с альфы Центавра Сириус стоит меньше чем в градусе от Бетельгейзе. У меня вышло 1,8 градуса. Википедия считает с A и B, а я с Проксимы, поэтому я повторил проекцию из A и получил 1,3 градуса. 12 800 а.е. между Проксимой и A меняют угловое расстояние между Сириусом и Бетельгейзе на полградуса, но и из A у меня не выходит “меньше градуса”. Откуда это число, я не нашёл.
Слабые звёзды, которые в Gaia как раз есть, картину не меняют. Из её 315 источников ближе 10 парсеков ни один не становится оттуда виден глазом. Самое большое поярчание 0,7 величины, у звезды G = 14.
Чего я не проверял
Все положения даны на 1991,25. Звёзды с тех пор сдвинулись, Проксима примерно на 2,3 угловой минуты, но ни одно число здесь от этого не меняется. Блеск это величина V из Hipparcos с поправкой только на расстояние, без межзвёздного поглощения, которое на таких расстояниях не играет роли. Переменные звёзды остаются с каталожным значением. Граница 6,0 это условность: 60 звёзд становятся тусклее неё, 28 ярче, все они в пределах 0,21 величины от границы. Хуже всего здесь определено направление на A с Проксимы. С ошибкой параллакса 0,61 мсд оно гуляет до 1,8 градуса в 95% розыгрышей Монте-Карло. И я считал небо со звезды, а не с её планеты, для этой картинки это одно и то же.