Как найти объекты на звездном небе

Время на прочтение
6 мин

Количество просмотров 9.4K

Всем привет! Возможно читателям ресурса Хабр окажется интересным. Данная статья призвана дать некоторые пояснения к пользованию звездными картами, генерируемыми приложением для смартфонов и планшетов Stellarium. Так же в статье изложен реальный опыт поиска слабосветящихся объектов Deep-Sky, при помощи телескопа.

Поиск объектов дальнего космоса при помощи 300мм телескопа Добсона (на фото К. Радченко)

Наверное многие читатели пользуются приложением для Android или программой для ПК: Stellarium. Данный ресурс отражает собою выделенную непосредственным соседством созвездий, и характерным временем года область неба: группа зимних созвездий, осенние созвездия и тому подобное. Фукционал программы позволяет на каждой карте отметить линией очертания созвездий, дать обозначения всех опорных звезд и звезд, облегчающих поиск опорных, греческими или латинскими буквами или арабскими числами. Местоположения объектов обведены либо кружком диаметр которого 1—1,5°, либо ромбиком, либо квадратиком и т.п. указателями, в зависимости от класса объекта. Рядом с каждым кружком стоит обозначение определяемого им объекта. Обозначения объектов даны по наиболее распространенным каталогам. Обозначения объектов из дополненного каталога Мессье обычные: буква М с порядковым номером объекта. Обозначения объектов из Нового общего каталога (NGC) Дрейера даются только числом, большим 110. В обозначениях объектов из Дополнительного каталога (IС) буквы сохраняются: IС 2149.

Общая карта звездного неба, построенная программой Stellarium

Чтобы не загромождать карту лишними надписями, лучше не отображать названия созвездий: эти названия легко устанавливаются по привычным звездным очертаниям, границам созвездий и по входящим в них объектам. В координатной сетке необходимость отпадает по той же причине. Имеющиеся местные искажения некоторых угловых размеров и расстояний вполне терпимы.

Если ночь предполагается хорошей и есть возможность наблюдать, то для начала можно определить с помощью подвижной карты вид звездного неба к моменту наблюдений. Определив, какие созвездия будут видны в момент наблюдений, а также можно узнать, какие объекты принадлежат некоторым из этих созвездий.

Дальнейший выбор объектов для наблюдения, зависит только от желания наблюдателя и от условий видимости. Все предложенные объекты интересны без исключения, каждый по своему.

Предположим, что выбран какой-то объект. Отыскав участок неба в программе Stellarium, содержащий выбранный объект, читатель подробнее увидит нужную ему для обзора невооруженным глазом область неба со звездами до 5,5 зв. величины, отыщет опорную звезду, которая обязательно указана в описании данного объекта, запомнит, как найти ее на небе (в противном случае придется все время сверяться с картой), и может составить себе представление о расположении самого объекта среди звезд, видимых простым глазом.

После этого следует «открыть поисковую карту» для нашего объекта, проще говоря «приблизить» наблюдаемую область неба в программе. Наведя с помощью искателя или иначе телескоп на опорную звезду, следует «вести» телескоп от опорной звезды (яркая звезда, которая легко находится при малом увеличении, от которой начинают поиск слабых объектов) к объекту по «звездной тропинке», глядя в искатель или в сам телескоп при увеличении 20х—40x и ориентируясь по звездам до 10 зв. величины. Конечно, вам поможет в этом поисковая карта, но прежде следует в ней разобраться.

Поисковая карта звездного неба, построенная программой Stellarium

Когда вы наведете телескоп на опорную звезду, то в искатель (которого часто не бывает), а лучше в сам телескоп с указанным увеличением, вы увидите ее в центре поля зрения, окруженную другими звездами.

Тщательно отфокусируйте телескоп, чтобы звезды были видны как мелкие, бриллиантовые уколы на черном бархате неба, а глаз смотрел на них спокойно, без всякого напряжения. Для большинства слабых протяженных объектов достаточно малейшего нарушения резкости, чтобы уже совершенно их не видеть даже в том случае, когда они присутствуют в поле зрения вашего инструмента и принципиально доступны ему.

Звезды, окружающие опорную, необходимо отождествить со звездами окрестности опорной на поисковой карте. Для этого надо знать, какое поле зрения видно в телескоп, каков его угловой диаметр.

Угловой размер видимого поля зрения при данном увеличении (20х—40х) можно вычислить разными методами. Проще всего вспомнить и прикинуть, сколько раз в диаметре поля зрения уложится диаметр полной Луны. Обычно при 20х—40х диаметр поля зрения равен 1,5—2°.

Очертив мысленно кружок примерно такого размера вокруг опорной на карте, вы сможете легче отождествлять звезды. Следует учесть, что может возникнуть необходимость поворачивать поисковую карту перед собой, чтобы «совместить» звезды в телескопе и в окрестности опорной на карте. Ваш телескоп может «видеть» слишком слабые звезды, например до 12 зв. величины, в то время как на поисковой карте самые слабые имеют величину 9,75 зв. величины. Искатель, наоборот, может с трудом показывать звезды только до 9 зв. величины. Поэтому надо обращать внимание в первую очередь на самые яркие (и в телескопе, и на карте), а уж потом, оценивая звездную величину, принимать в расчет и слабые звезды, отсеивая сверхслабые. Вдобавок ко всему следует помнить, что глаз в телескопе видит звезды различной градации в блеске, в то время как на поисковой карте таких ступеней только четыре, объединяющие по нескольку разных звездных величин.

Стоит также предупредить читателя о том, что среди звезд весьма часто встречаются двойные и кратные; некоторые (не все) из них могут легко разрешаться при увеличении 20х—40х. Если не обращать внимания на звезды с лучиками на поисковых картах, считая их одиночными, то можно запутаться с отождествлением и не найти разрешенные телескопом кратные звезды. Из-за этого можно даже вообще не разобраться в звездном узоре в поле зрения телескопа. В то же время тщательное изучение кратных звезд даст впоследствии более уверенное отождествление, тем более, если телескоп их разрешает. Такие звезды станут своеобразной вехой, которая будет облегчать поиск. Иногда яркие кратные звезды помогают установить, какой участок неба показывает поисковая карта в увеличенном и подробном виде.

С накоплением опыта отождествление и выбор звезд будут осуществляться автоматически.

Когда наблюдатель полностью изучит окрестность опорной звезды, можно начинать «вести» телескоп. Для этого нужно заранее продумать и спланировать, по каким звездам осуществлять «ведение»,— выбрать на поисковой карте «звездную тропинку».

Во-первых, нам известна ширина этой «тропинки»: она равна диаметру окрестности опорной. Правда, телескоп может с «тропинки» сбиваться, но это не столь существенно. Во-вторых, надо установить взаимное расположение опорной и объекта на карте. Быть может, среди разбросанных меж ними звезд имеются группы, последовательности, образующие характерные фигуры, подобные фигурам созвездий; выделяющиеся блеском, особой конфигурацией («цепочки», «треугольнички», «кучки» и тому подобное). Тогда необязательно «прокладывать» прямую «тропинку», а идти по извилистому пути. Конечно, бывают очень богатые, усыпанные звездами области неба, и заметную «тропинку» выделить трудно. Бывают и очень бедные области, в которых звезд очень мало. Например, объект М55 находится на очень пустом поле, и опорная звезда очень слаба и не имеет звездной окрестности (!), т. е. фактически имеется только бедная окрестность самого М55. Тут ничего не поделаешь, хотя с помощью искателя телескоп может быть наведен на эту неудобную опорную, далекую от ярких звезд. Все же объект обнаружить можно, так как его блеск не слишком слаб, и его можно заметить, если он мелькнет в поле зрения.

Звездное скопление «Призрак» М55

Для объекта М62 «тропинка» проходит примерно по границе протяженной усыпанной звездами области с относительно «пустым» пространством

Скопление галактик «Триплет Льва» М65

Для очень богатых звездами поисковых карт «тропинку» следует выбирать очень тщательно, правда, ориентируясь на яркие звезды, иногда пропуская слабые.

Для бедных звездами поисковых карт может оказаться, что в окрестности опорной почти нет звезд и саму «тропинку» приходится делить на «островки» и вести телескоп очень осторожно: от «островка» к «островку», когда один уже пропадает из поля зрения, а следующий еще не появляется. В таком случае придется «порыскать» немного телескопом, пока не встретится следующий «островок».

Необходимо время, чтобы мысленно «перевернуть» их в привычное положение. Плохо еще изученную окрестность слабого объекта вообще надо стараться ориентировать в поле зрения в том положении, в котором вы ее изучали в первый раз. Обычно при наблюдениях используют поворотное зеркало у рефрактора, и, поворачивая его вместе с окуляром, легко повернуть поле зрения. С рефлектором такой поворот осуществить проще.

Когда объект очень заметен, то вы сами увидите, как он «вплывет» к вам в поле зрения из-за его края. Если же объект весьма слаб или неприметен, то необходимо поместить в поле зрения всю его окрестность целиком, чтобы указанное в поисковой карте положение объекта оказалось в центре поля зрения.

Надеюсь данная статья окажется для кого-то полезной, всем чистого неба и успешных наблюдений!

С уважением Константин Радченко, главный редактор группы в ВК «Open Astronomy»

Одно из самых распространённых научных заблуждений – оно одинаково часто встречается и у взрослых, и у детей, – заключается в том, что «просто глазом» («невооружённым глазом») всё, всегда и везде видно хуже, чем «вооружённым» (то есть в бинокль, подзорную трубу или телескоп). Другая формулировка той же самой ошибки – «ну разве можно человеку заниматься астрономией, если у него нет телескопа?!». А ещё лучше – «приличного телескопа», то есть большого и дорогого… Вы тоже так думаете? Если думаете так, то ошибаетесь. И бинокль, и телескоп, и подзорная труба существенно расширяют возможности человеческого глаза – но не для всего, не всегда и не везде!

Самый простой пример – наблюдения метеорных потоков (он же «звездопад», он же «звёздный дождь» и так далее). Для того, чтобы увидеть звездопад во всей красе, нужны только три вещи – нормальное зрение (возможно с корректирующими очками), тёмное небо и удобное кресло-шезлонг, в котором вы будете сидеть или полулежать, глядя в небо. И никаких – я подчёркиваю, никаких! – биноклей, телескопов и подзорных труб. Потому что летают метеоры очень быстро, причём «то тут, то там», иногда в час можно наблюдать сотни и даже тысячи метеоров. Вы быстро упаритесь вертеться туда-сюда, чтобы «отловить» хотя бы одну падающую звезду в маленькое поле зрения даже восьмикратного (то есть «широкоугольного») бинокля.

Наш с вами глаз – на самом деле очень чувствительный и совершенный оптический прибор. Другое дело – он всегда нуждается в определённой «настройке» (которую ещё называют «световая адаптация»). Человеческие глаза (сами собой, без нашего участия!) умеют «подстраиваться» под среднюю яркость того, что находится вокруг нас, и яркость видимых объектов может различаться в немыслимые 10 миллиардов раз! Вспомните: ночью на даче вы выходите из освещённой комнаты во двор. Сперва глаза, настроенные на яркий свет, почти ничего вообще не видят. Темнота «хоть глаз выколи». Но подождём какое-то время – и вдруг мир начинает будто «проявляться», «светлеть»! Чувствительность глаза подстраивается как бы «на автомате». А если провести в темноте хотя бы пару часов? Насколько увеличится чувствительность глаза?

Вот простые цифры: из современного крупного города человек «просто глазом» может увидеть в небе в полночь 20-30 звёзд и ни одного объекта глубокого космоса. В средний телескоп «из магазина» будет видно около 1 000 звёзд и десяток-полтора объектов глубокого космоса. Если же человек вдруг окажется по-настоящему далеко от жилья, в дикой глуши, желательно ещё и высоко в горах, то после той самой «привычки к темноте», «темновой адаптации», ему для наблюдений невооружённым глазом становятся доступными… порядка 40 000 звёзд и более 100 объектов глубокого космоса. Без бинокля! Без телескопа! Чувствуете разницу?

Современные исследования показывают, что при «идеальной темноте» человек способен видеть звёзды 7-й и даже 8-й величины (особенно если научиться использовать не «прямое», а «боковое зрение»). При таком уровне темноты даже «просто» яркие объекты ночного неба – Венера или Юпитер – способны по-настоящему ослепить и заставить зажмуриться, как фары встречного автомобиля! Луны в таком небе быть не должно быть даже самого крохотного кусочка – иначе она немедленно «засветит» всю красоту. На таком небе центральная часть Млечного Пути (в созвездиях Скорпиона и Стрельца) видна настолько ярко, что отбрасывает на землю чётко видимые тени, а облака (при наличии) видны как угольно-чёрные «провалы», «дыры» в звёздном поле! Ну а поглядеть на такое небо в бинокль или телескоп – это и вовсе нирвана, рай для астронома.

Какие же «телескопические», «трудные» объекты можно увидеть в небе невооружённым глазом? Если у нас действительно тёмное и чистое небо? В этом случае невооружённым глазом можно найти планету Уран (6-я звёздная величина). Астероид Весту (в противостоянии у неё тоже 6-я звёздная величина). А если не планеты? Если вообще объекты глубокого космоса (ГК)? Легко. На северном небе самый яркий и нетрудный объект ГК для невооружённого глаза – «сеточка» Плеяд (объект М45) в созвездии Тельца. Хороший объект – скопление «Ясли» (оно же «Пчелиный улей», оно же М44) в созвездии Рака. Между созвездиями Персея и Кассиопеи находится шикарное «двойное скопление», оно же «хи-аш» (χ+h), оно же NGC869+NGC884.

Зимой просто глазом прекрасно видима туманность Ориона (М42+М43). Конечно же, нельзя не упомянуть туманность Андромеды (М31) из фантастической книжки Ивана Ефремова. На самом деле это не туманность, а галактика, ну и расположена она в созвездии (вот как вы догадались?) Андромеды…

Настоящий «индикатор» или «знак качества» для звёздного неба – галактика М33 из созвездия Треугольника. Она слабо контрастная, поэтому жутко капризна к засветке фона от Луны или уличных фонарей. Если небо засвечено – вы не сможете увидеть её даже в толстый и мощный телескоп. Если небо хорошее и тёмное – её прекрасно видно «просто так», без всякого телескопа. Кстати, галактики М31 (Андромеды) и М33 (Треугольника) – наши ближайшие соседи по межгалактическому пространству, наша Галактика вместе с ними входит в так называемую «Местную группу».

В Южном полушарии также есть очень красивые объекты ГК, видимые невооружённым глазом – например, Большое и Малое Магеллановы облака, спутники нашей Галактики. Очень красиво скопление М7 (оно же скопление Птолемея, оно же Южные Плеяды) – но в средних широтах России увидеть его или очень трудно или вообще невозможно. Скажем, на широте Москвы оно никогда не поднимается из-за горизонта, к сожалению. Очень красиво яркое шаровое скопление Омега Центавра – но оно, увы, также относится к «южным» объектам глубокого космоса, невидимым из нашей страны.

Итак, думаю, вы уже поняли самый главный принцип? Там где небо действительно хорошее, можно много и успешно наблюдать «просто глазами. Там, где небо никуда не годится – можете покупать самый толстый, тяжёлый, навороченный и дорогой телескоп, какой только найдёте в магазине. Всё равно толком ничего не увидите. Грустно, но факт!

Однако как же всё-таки искать эти самые объекты глубокого космоса? Особенно на тёмном небе – когда видны тысячи и десятки тысяч ярких, как бриллианты, звёзд?

Можно с помощью компьютерных цифровых систем. Выбрал объект, нажал на кнопку, зажужжали моторы, телескоп навёлся. Но это неспортивно. Второй способ – «по разделённым кругам», то есть по небесным координатам. Это более зачётно, но для наблюдений невооружённым глазом тоже не подойдёт. Так что остаётся третий способ, используемый астрономами с глубочайшей древности – «метод руководящих объектов», «направляющих светил».

Допустим, мы хотим отыскать яркое шаровое скопление М13 в созвездии Геркулеса.

На хорошем тёмном небе оно видимо невооружённым глазом, а на не очень хорошем – в бинокль или маленький школьный телескоп. Первое – вспоминаем про нужное время года. Геркулес – это созвездие летнее и осеннее. Скажем, находимся мы где-нибудь под Москвой, на дворе середина сентября, часов 9 вечера. Высоко над головой (кресло-шезлонг и комплект тёплой одежды рекомендуются!) находим направленный «вниз» (то есть на юг) треугольник из трёх очень ярких звёзд.

Слева – белый Денеб из созвездия Лебедя, снизу – желтоватый Альтаир из созвездия Орла, справа – голубоватая Вега из созвездия Лиры. Наши первые «руководящие объекты» – именно Вега и Денеб.

Проведём через них воображаемую линию «слева направо», то есть с востока на запад. Нужно отыскать характерную фигуру из четырёх более слабых (третьей примерно величины) звёзд – «трапецию» или «туловище Геркулеса». Это второй руководящий объект.

Теперь смотрим пристально и внимательно на «правый» (западный) «бок» этой трапеции. Сразу может не получиться – помните? Глазам надо привыкнуть!

И вдруг почти в серединке этого «бока», между звёздами «дзета» (ζ) и «эта» (η), проявится тусклое, но отчётливо видимое туманное пятнышко. Не звезда, а именно размазанное пятнышко, похожее на крохотное светящееся облачко. Всё, большое скопление Геркулеса найдено!

Смогли отыскать «просто глазом»? Чудесно. Попробуйте сделать то же самое, только в бинокль или телескоп. В мощный телескоп скопление Геркулеса видимо уже не как туманное пятнышко, а как фантастической красоты «куча драгоценных камней, рассыпанных по столу».

Если есть такая возможность, подождём до полуночи (звёзды движутся, однако!). Высоко над головой отыщем большую яркую фигуру в форме латинской буквы «W». Это – созвездие Кассиопеи.

Под ним – созвездие Персея. Справа и чуть ниже – созвездие Андромеды, как бы слабо выгнутая «дуга» из трёх звёзд. Ниже Андромеды – маленькое созвездие Треугольника.

Никуда не торопимся! Нужно убедиться в том, что все созвездия найдены верно. Если под рукой у вас есть звёздная карта в смартфоне или компьютерный планетарий в ноутбуке – воспользуйтесь ими. Только не забудьте переключить их в «ночной режим» – иначе яркий экран смартфона или ноута вас ослепит, «собьёт темновую адаптацию» – и… начинай сначала.

Теперь соединим вторую слева звезду буквы «W» (она называется Рукбах) с самой яркой звездой в созвездии Персея (она называется Мирфак) воображаемой прямой линией.

И почти посредине этой линии увидим очередное «туманное облачко» – двойное скопление хи-аш. Соединим теперь четвёртую слева звезду буквы «W» (Шедар) и среднюю звезду дуги Андромеды (Мирах) воображаемой прямой. И почти посредине чуть правее натыкаемся глазом на ещё одно яркое облачко – галактику Андромеды (М31). Наконец, опять же посреди прямой линии между средней звездой Андромеды и острым «носиком» созвездия Треугольника – если у нас ОЧЕНЬ хорошее небо! – находим галактику Треугольника, она же М33.

Вот вам и внегалактическая астрономия «просто глазом». А вы думали, это нереально? Да, объекты будут видимы просто «как пятнышки». Но это намного лучше, чем навести крутой автоматический телескоп с городского балкона – и не увидеть НИЧЕГО ВООБЩЕ…

Автор: Александр Червяков

Читайте также:

Планета-невидимка

Как разговаривают звёзды?

Как Плутон перестал быть планетой

Подпишите детей на журнал «Лучик»! Это можно сделать на сайте Почты России.

Как найти объект на небе?

Автор: Lkgios

15.02.2011 15:41

“Куда встать лицом и насколько задрать голову?”

Итак, положение объекта на небосклоне в данный момент времени в конкретной местности можно описать с помощью высоты и азимута. Высотой объекта называется его угловое расстояние над горизонтом. Высота объекта отсчитывается от 0° (объект находиться на горизонте) до 90° (объект над головой – зенит). Положение светила относительно сторон горизонта указывает его вторая координата – азимут и меняется в пределах от 0° до 360° (отсчет ведеться от севера по ходу часовой стрелки).

При подготовке использованы материалы с Heavens-above, Blog: Alter World,

фото Anchorage Daily News, Marc Lester.

Звездные карты: как найти объект на небе

«Нет таких отдаленных явлений, познания которых нельзя было бы достичь, и нет таких таинственных явлений, которые нельзя было бы понять.»
Р. Декарт

Чтобы найти звезду или созвездие на небе, нужно знать их координаты. Чем отличаются небесные координаты от земных? В первую очередь тем, что для них нужно учитывать дополнительные факторы: сферическую форму Земли и ее вращение.

Горизонтальная система координат

На Земле мы используем декартову систему координат (три взаимно перпендикулярные оси координат пересекаются в одной точке), но она может быть применена только на плоскости, в небе же плоскости нет. Ученые нашли выход из этой ситуации и придумали, как находить звезды на небе. Сначала нужно определиться с направлением. К примеру, Солнце встает на востоке и садится на западе, за день рисуя на видимом нам небесном своде дугу. Чтобы увидеть Солнце, нужно знать, в какую сторону горизонта смотреть.

За точку отсчета в нашем Северном полушарии берется южное направление. Чтобы определить, где находится небесный объект, нужно сделать первый шаг и встать лицом к югу, а потом повернуться по часовой стрелке на нужное количество градусов. Величина этого угла, на который наблюдатель отклоняется от юга, называется азимутом. Азимут юга, таким образом, будет равен 0°, азимут востока 90°, севера — 180°, запада — 270°.

Для определения расстояния до небесных тел в настоящее время чаще всего используют радиолокационный метод: измеряют время, за которое сигнал достигнет небесного тела

Второй после азимута важной величиной является высота. Это угол между плоскостью горизонта и направлением на нужный объект на небе. Таким образом, второй шаг в нахождении светила очень просто нужно поднять голову на необходимую высоту.

Зная две эти величины, мы уже можем обозначить местоположение объекта. Но этого будет недостаточно, потому что из-за вращения Земли координаты светил постоянно меняются. Только Полярная звезда, находящаяся на оси вращения, кажется нам неподвижной. В этом недостаток горизонтальной системы координат: она подходит для того, чтобы найти звезду или планету на небе, но ее недостаточно для того, чтобы наблюдать изменения в картине неба.

Глобус звездного неба: экваториальная система координат

С нашей точки зрения, звезды постоянно движутся. Но при этом их расположение относительно друг друга не меняется, созвездия были и остаются одинаковыми на протяжении сотен тысяч лет. Чтобы можно было находить их на небе, был создан небесный глобус. По внешнему виду он напоминает земной, только на нем изображены не материки и океаны, а скопления звезд, видимые с Земли.

Ось глобуса звездного неба проходит через Северный и Южный полюсы. Вокруг этой оси и происходит вращение всех небесных объектов. Есть у небесного глобуса и свой экватор, он перпендикулярен оси и совпадает с земным. Экватор разделяет сферу неба на два полушария, Северное и Южное. Чтобы понять, как располагаются и движутся звезды по небу, нужно представить, что земной шар находится внутри небесного глобуса.

Система координат звездного неба схожа с земной, здесь тоже есть широта и долгота, только называются они по-другому. Координата, аналогичная широте, — это склонение. На экваторе звездного глобуса склонение равно 0°, на полюсе же 90°. Если светило располагается в Южном полушарии, то склонение приобретает отрицательное значение, то есть на Южном полюсе оно будет равно -90°.

Вторая важная координата на небесной сфере — прямое восхождение, это аналог земной долготы. Отсчитывают ее по экватору, от 0 до 360°. Нулевой отметкой для прямого восхождения считается точка весеннего равноденствия — место, где Солнце пересекает экватор 20 марта, когда день равен ночи по продолжительности.

Кроме горизонтальной и экваториальной, существуют еще две системы звездных координат: эклиптическая, где за точку отсчета берется траектория движения Солнца, и галактическая, где основа — плоскость нашей галактики

Читайте также

• Что такое звезды и какие они бывают?
• Яркость звезд и световой год
• Красные гиганты, белые карлики, пульсары

Поделиться ссылкой

Была ли эта статья полезной?