Звёздное не́бо, совокупность светил, видимых ночью на небе; в основном это звёзды. Невооружённым глазом можно различить звёзды до звёздной величины 5^m на уровне моря и до 6^m высоко в горах. При хороших условиях наблюдения (безоблачная и безлунная погода, удалённость от городских огней, отсутствие смога) на ночном небе невооружённым глазом можно видеть одновременно около 800 звёзд до звёздной величины 5^m и около 2500 звёзд до 6^m, большинство из которых расположено вблизи Млечного Пути. В городе при ярком ночном освещении удаётся заметить лишь 200–300 звёзд. Применение телескопа позволяет наблюдать значительно большее число звёзд, которое также зависит от условий наблюдения (таблица 1). Общее число звёзд только в нашей Галактике превышает 100 млрд.

Для удобства ориентировки звёздное небо разделено на участки, называемые созвездиями. В древности созвездиями называли выразительные группы звёзд, которые помогали запоминать узор звёздного неба и ориентироваться с его помощью в пространстве и времени. В наши дни такие характерные группы ярких звёзд называют астеризмами (рис. 1). Наиболее древние астеризмы люди выделяли ещё в каменном веке. Древние шумеры 5 тыс. лет назад выделяли зодиакальные созвездия, через которые проходят пути Солнца, Луны и планет. Во 2 в. Клавдий Птолемей описал 48 созвездий, 47 из которых сохранили свои названия до наших дней, а одно большое созвездие Корабль Арго в 18 в. было разделено на 4 меньших созвездия: Киль, Корма, Паруса и Компас.

Рис. 1. Астеризм Большой Ковш, образованный семью ярчайшими звёздами созвездия Большая Медведица.Рис. 1. Астеризм Большой Ковш, образованный семью ярчайшими звёздами созвездия Большая Медведица.Внешний вид астеризмов, выделенных на звёздном небе нашими предками тысячелетия назад, сохранился почти неизменным до наших дней по причине чрезвычайной удалённости звёзд. Хотя взаимные движения звёзд в пространстве происходят со скоростями десятки километров в секунду, из-за больших расстояний от Земли до звёзд это почти не отражается на взаимном положении светил на звёздном небе. По этой причине в древности возникло понятие «неподвижные звёзды», отличающее их от быстро перемещающихся по звёздному небу Луны и планет. Тем не менее за время порядка 100 тыс. лет рисунок звёздного неба существенно изменится и многие астеризмы потеряют привычный нам вид.

Различные народы делили звёздное небо по-разному. В европейской науке закрепились те созвездия, которые выделяли древние жители Средиземноморья, где в течение года было доступно наблюдению около 90 % всего звёздного неба. Южную часть неба поделили на созвездия только в эпоху Великих географических открытий.

К 20 в. вся небесная сфера была поделена на 88 созвездий (см. карты на рис. 2, 3), границы между которыми установлены в 1930 г. решением Международного астрономического союза. Одно из созвездий – Змея – уникально тем, что состоит из двух несвязанных частей, разделённых созвездием Змееносец. Поэтому на звёздном небе 89 отдельных площадок, покрывающих всю его площадь без промежутков.

Рис. 2. Карта северного полушария звёздного неба.Рис. 2. Карта северного полушария звёздного неба.

В таблице 2 приведены русские и латинские названия созвездий, а также их сокращённые названия, обычно употребляющиеся для обозначения ярких звёзд в этих созвездиях (например, α Lyr – альфа Лиры). Общепринятые названия созвездий заимствованы частично из греческой мифологии (Андромеда, Персей, Дельфин и др.) или связаны с различными занятиями древних народов – земледелием, скотоводством, охотой [Дева (с колосом), Волопас, Рыбы, Заяц и др.]. Созвездия, выделенные в более позднее время, получили названия, связанные с путешествиями и развитием техники (Секстант, Микроскоп и др.).

С начала 17 в. яркие звёзды в созвездиях обозначают буквами греческого алфавита в порядке убывания яркости (по системе И. Байера). С начала 18 в. все звёзды в каждом созвездии обозначают также номерами в порядке увеличения их прямого восхождения, т. е. в том порядке, в котором они пересекают небесный меридиан (по системе Дж. Флемстида). Некоторые звёзды получили собственные имена, в основном арабского и древнегреческого происхождения (таблица 3). Например, Арктур, он же α Волопаса (α Boötes), обозначен по Флемстиду как 16 Boötes. Некоторые типы звёзд имеют, кроме того, специальные обозначения. Например, переменные звёзды обозначают прописными латинскими буквами: W UMa, RR Lyr. За рядом звёзд закрепились имена астрономов, внёсших наибольший вклад в их исследование (например, звезда Барнарда, звезда Каптейна). Некоторые звёзды названы по их свойствам: Полярная, Проксима (греч. «ближайшая»). Большинство же звёзд обозначается названием звёздного каталога, содержащего сведения о данной звезде, и номером, под которым звезда в нём записана (например, Лакайль 9352). В результате одна и та же звезда может иметь десятки различных обозначений, и перекрёстная идентификация звёзд в разных каталогах представляет весьма серьёзную проблему. Создаются специальные базы данных, облегчающие поиск сведений о звезде по её различным обозначениям. Наиболее полные базы данных поддерживаются в Страсбургском международном центре астрономических данных.

Кроме отдельных звёзд, на звёздном небе можно наблюдать: звёздные скопления, звёздные ассоциации, светлые и тёмные туманности, галактики, квазары, скопления галактик и др.; тела, входящие в состав Солнечной системы, – планеты, спутники планет, астероиды, кометы; космические корабли, орбитальные станции. Большинство этих объектов можно наблюдать только с помощью телескопов. Невооружённым глазом на звёздном небе видны: рассеянные звёздные скопления Плеяды и Гиады в созвездии Телец (рис. 4), Ясли в созвездии Рак; шаровые звёздные скопления в созвездиях Тукан и Кентавр; галактическая туманность в созвездии Орион; галактики в созвездии Андромеда, Большое и Малое Магеллановы Облака (рис. 5); планеты Венера, Юпитер, Марс, Сатурн, Меркурий, Уран; астероид Веста; кометы; орбитальные станции и наиболее яркие искусственные спутники Земли.

Рис. 4. Созвездие Орион и рассеянные звёздные скопления Плеяды и Гиады (в созвездии Телец) на ночном небе над пустыней Атакама (Чили). Отмечены самые яркие звёзды Ориона – Ригель и Бетельгейзе, а также Сириус – самая яркая звезда созвездия Большой Пёс и всего звёздного неба.Рис. 4. Созвездие Орион и рассеянные звёздные скопления Плеяды и Гиады (в созвездии Телец) на ночном небе над пустыней Атакама (Чили). Отмечены самые яркие звёзды Ориона – Ригель и Бетельгейзе, а также Сириус – самая яркая звезда созвездия Большой Пёс и всего звёздного неба.Фон неба никогда не бывает абсолютно чёрным: небо слабо светится вследствие излучения молекул и атомов в верхних слоях атмосферы, рассеяния солнечного света на межпланетной пыли и общего свечения далёких звёзд и туманностей. Свечение ночного неба с 1 квадратного градуса создаёт примерно такую же освещённость, как звезда звёздной величины 4,5^m. На ясном дневном небе, кроме Солнца, невооружённым глазом могут быть видны лишь Луна и Венера, а также изредка – Юпитер.

Те звёзды, которые невооружённый глаз человека замечает на ночном небе, распределены в широкой области пространства нашей Галактики. Расстояние до ближайшей из них – α Кентавра – чуть более 1 парсека (пк), а до наиболее удалённых – несколько тысяч парсеков. Белые карлики и маломассивные красные карлики без помощи телескопа вообще не видны. Звёзды типа Солнца видны невооружённым глазом лишь на расстояниях не более 15 пк. На расстояниях более 100 пк заметными остаются в основном звёзды-гиганты, а на расстояниях свыше 800 пк – только сверхгиганты, такие как Денеб в созвездии Лебедь.

На картах звёздного неба в большинстве случаев изображают положение стационарных объектов: звёзд, звёздных скоплений, туманностей, галактик, а также сетку экваториальных координат и линию эклиптики. Луну, Солнце и планеты на таких картах не изображают, поскольку их видимое положение быстро изменяется. Но в некоторых случаях изготавливаются специальные карты с нанесёнными на них расчётными траекториями планет, комет или астероидов, облегчающие поиск этих объектов в ближайшие несколько недель или месяцев.

Рис. 5. Большое и Малое Магеллановы Облака на звёздном небе над Австралией.Рис. 5. Большое и Малое Магеллановы Облака на звёздном небе над Австралией.Поскольку экваториальная система координат связана с положением оси вращения Земли, она постоянно перемещается в пространстве в результате прецессии земной оси. Поэтому на картах звёздного неба, изданных до начала 21 в., указывалась эпоха координатной сетки, т. е. дата, для которой действительны показанные на карте координаты звёзд. Но с 1 января 1998 г. в астрономии используется новая стандартная система координат, совпадавшая на начало 2000 г. с экваториальной системой, но более не связанная с вращением Земли вокруг оси и её движением вокруг Солнца. Официальное название новой системы – International Celestial Reference System (Международная система небесных координат). Эта координатная сетка используется на современных картах звёздного неба, которые становятся от этого намного более «долгоиграющими», поскольку на них координаты звёзд будут меняться очень медленно, лишь в результате их собственного движения в пространстве.

Вид звёздного неба в каждом конкретном месте на Земле непрерывно меняется из-за видимого суточного вращения небесной сферы, обусловленного вращением Земли, а также медленно изменяется вследствие видимого годичного перемещения Солнца среди звёзд, отражающего движение Земли вокруг Солнца.

Наиболее точно вид звёздного неба, доступного невооружённому глазу в различные эпохи, отображается на куполе планетария. Для отображения отдельных участков звёздного неба на экране персонального компьютера существует множество программ, как бесплатных (пример такой качественной программы – Stellarium), так и высокопрофессиональных платных (например, RedShift). Современные цифровые планетарии и программы для компьютера позволяют выбирать не только момент, но и место наблюдения, например поверхность Луны или Марса, а также видеть на экране объекты, недоступные невооружённому глазу. Эти программы автоматически обновляются, получая данные о новых объектах, – астероидах, кометах и др., – открытых в ходе астрономических наблюдений.