La история на древните астрономически каталози Всъщност това е историята за това как човечеството е въвело ред в небето. От първите списъци със звезди, видими с просто око, до днешните огромни бази данни с милиони обекти, всеки каталог е представлявал по-нататъшна стъпка в способността ни да разбираме Вселената. Далеч от това да са просто списъци, те са инструменти, които са ръководили както учените, така и астрономите-любители в продължение на векове.
Въпреки че днес сме запознати предимно с имена като Чарлз МесиеNGC или КолдуелЗад тях стои дълга традиция, която започва в Античността и продължава през Просвещението, фотографската революция и космическата ера. В следващите редове ще разгледаме подробно тези каталози: какво представляват, как са възникнали, какви видове обекти включват и защо остават важни, дори ако наблюдавате небето само с бинокъл в ясна нощ.
Какво е астрономически каталог и за какво се използва?
Un астрономически каталог Казано по-просто, това е подреден списък от небесни обекти – звезди, мъглявини, звездни купове, галактики и др. – придружени от техните основни данни: име, координати, видима яркост, вид обект и понякога много допълнителна информация. Това не е карта във визуалния смисъл на думата, а по-скоро вид база данни, която служи като справочник.
Докато атласът на небето показва къде визуално падат звездите и мъглявините, каталогът функционира като технически индекс за идентифициране и сравняване на обектиБлагодарение на него, телескопите могат да бъдат насочвани с точност, движението на звезди и планети може да бъде проследявано, а научните инструменти могат да бъдат калибрирани. Всяка съвременна обсерватория, космическа мисия или голям телескоп работи с един или повече каталога.
С развитието на телескопите, а по-късно и на фотографията и сателитите, броят на откриваемите обекти рязко се увеличи. За да не се изгубят в тази лавина от данни, астрономите започнаха да създават множество специализирани каталогиНякои се фокусират върху ярки звезди, други върху мъглявини, трети върху галактики, трети върху области от йонизиран водород и т.н. Това обяснява защо един и същ обект може да има много различни имена в зависимост от каталога, в който се появява.
От ранни звездни списъци до каталози на дълбокия космос
Много преди някой да се замисли за спирални галактики или емисионни мъглявини, древните астрономи вече са работили върху тях. систематични списъци със звездиПрез II век пр.н.е. Хипарх изготвя каталог, в който освен приблизителните позиции, въвежда понятието за звездна величина, класифицирайки звездите по скала за яркост от 1 до 6. Това е толкова добра идея, че с модификации я използваме и днес.
Малко след това, през II век сл. Хр., Клавдий Птолемей ги събира в известната си Алмагест Приблизително хиляда звезди, организирани по съзвездия. Този труд се превръща в стандарт за западната астрономия за повече от хиляда години. По-късно, в ислямския свят, астрономът ал-Суфи преработва и усъвършенства тези списъци в своя труд. Книгата на неподвижните звездиподобряване на позициите и величините, както и включване на мои собствени чертежи и коментари.
Тези стари каталози имаха едно общо нещо: те се фокусираха върху звезди, видими с невъоръжено око„Размитите“ петна, които сега идентифицираме като купове, мъглявини или галактики, в най-добрия случай са били просто любопитни факти. Щеше да е необходимо изобретяването на телескопа, за да започнат тези дифузни облаци да бъдат систематично каталогизирани.
С първите телескопи и най-вече с работата на много методични наблюдатели се ражда идеята за създаването каталози на дълбокия космосТоест, специфични списъци с обекти, които не принадлежат към нашата Слънчева система и не са точковидни звезди: отворени и кълбовидни звездни купове, мъглявини от различни видове и галактики от всякакъв вид.
Класически каталози за дълбокия космос: Messier, NGC, IC и Caldwell
Когато обсъждаме стари астрономически каталози за дълбокия космос, имената, които най-често се появяват сред ентусиастите, са Месие, NGC, IC и КолдуелВсеки един от тях има своя собствена история и начин на номериране на обекти, но те са тясно свързани помежду си и всъщност много обекти се появяват едновременно в няколко от тях.
Каталогът на Месие: от списък с „неприятности“ до любителска цел
В средата на 18 век френският астроном Чарлз Месие Той бил обсебен от комети. Използвал малки телескопи, за да сканира небето за тези движещи се обекти и, за свое отчаяние, често се натъквал на дифузни петна, които не се движехаНе бяха комети, а звездни купове и мъглявини, които можеха да го объркат в търсенето му.
За да избегне тези фалшиви аларми, Месие започнал да носи списък с „не се ангажирай“Това били фиксирани, размазани, сравнително ярки обекти, които той трябвало да разпознае, за да не губи време. През 1774 г. той публикувал първа версия на каталога си с 45 обекта; няколко години по-късно той вече бил надхвърлил 100. Последното издание, публикувано по време на живота на Месие, през 1781 г., включвало 103 записа, въпреки че днес общо 110 обекта на Месие, след по-късни допълнения, базирани на неговите бележки.
Каталогът обхваща всичко от M1, известната Ракообразна мъглявина, до M110, малка сателитна галактика на Андромеда. Откриваме всякакви видове относително ярки обекти в дълбокия космос: отворени галактически купове като Плеядите (M45), кълбовидни купове като M13 в Херкулес, емисионни мъглявини, толкова впечатляващи, колкото M42 (Орион), планетарни мъглявини като M57 (Пръстеновидната мъглявина) и големи галактики като M31 (Андромеда).
Както Месие отбелязва от Париж, неговият каталог е силно пристрастен към Северно полукълбоВсички обекти са в области на небето, достъпни от сходни географски ширини, така че липсват големи южни бисери като Магелановите облаци или Омега Кентавър. Това географско ограничение не е попречило на каталога да се превърне в основен списък за амбициозните астрономи: много аматьори започват с т.нар. Маратон на Месие, предизвикателство, което се състои в опит да се локализират всичките 110 обекта за една нощ, обикновено между март и април.
Месие не е откривателят на всички обекти, носещи неговия инициал; някои от тях вече са били известни или са били наблюдавани от предишни астрономи. Това, което той е направил, е да ги събере в практичен и лесен за управление списък което с течение на времето се е превърнало в класика на визуалното наблюдение и астрофотографията.
NGC: Нов общ каталог, голямото разширение
С усъвършенстването на телескопите през 18-ти и 19-ти век броят на известните мъглявини и звездни купове нараства с главозамайваща скорост. Уилям Хершел и синът му Джон прекарват години в систематично сканиране на небето с телескопи, далеч по-мощни от тези на Месие, регистрирайки хиляди нови обекти в дълбокия космос. Тяхната работа води до разработването на... Общ каталог което в края на 19-ти век все още не е достатъчно.
Датският астроном Джон Луис Емил Драйер, базиран в Ирландия, е отговорен за реорганизирането и разширяването на този материал. Резултатът е... Нов общ каталог (NGC)Публикувано през 1880-те. Този каталог включва 7840 обекта в дълбокия космосномерирани от NGC 1 (спирална галактика в Пегас) до NGC 7840 (друга спирална галактика в Риби). За разлика от Месие, NGC включва обекти както от северното, така и от южното полукълбо, като по този начин предлага много по-глобален поглед.
NGC съдържа и повечето обекти на Месие, така че много от тях имат двойно обозначение. Например M13 е NGC 6205M27 (мъглявината Дъмбел) е NGC 6853, M31 (Андромеда) е NGC 224, а M42 (Орион) е NGC 1976 (оригиналният текст посочва NGC 1979, но правилната идентификация на мъглявината Орион е NGC 1976). Тази двойна номенклатура обяснява защо в звездните карти и книги кодовете M и NGC се използват взаимозаменяемо в зависимост от контекста.
NGC стана справочник както за професионалисти, така и за напреднали аматьориДори днес много обекти в дълбокия космос са известни с номера си NGC, повече отколкото с което и да е друго име. Комбинацията от обхват и относителна управляемост ги е запазила актуални дори в ерата на масивните бази данни.
Каталогът на IC: Индексен каталог, приложенията към NGC
Темпото на откритията не спря след публикуването на NGC. Нови наблюдения, особено с помощта на фотографски техники, разкриха, че хиляди мъглявини, купове и галактики остават да бъдат включени. Драйер възобнови работата си и състави две големи приложения към NGC, известни като Индексен каталог (IC).
Първият, IC I, е публикуван през 1895 г.; вторият, IC II, пристига през 1908 г. Те обединяват 5386 допълнителни обекта на дълбокото небе. По този начин много известни мъглявини, които не са били включени в NGC, са получили IC номер. Например, мъглявината Пламтяща звезда е IC 405, а мъглявината Пеликан е посочена като IC 5070.
Комбинирането на NGC и IC води до репертоар от повече от 13 000 каталогизирани обектакоито днес остават гръбнакът на голяма част от наблюденията на дълбокия космос. В съвременните звездни карти е много често срещано да се видят и двата акронима смесени заедно, а многобройни програми за цифрови планетариуми предлагат възможност за показване на обекти NGC и IC поотделно.
Каталогът на Колдуел: „Модерният спътник“ на Месие
В края на 20-ти век някои ентусиасти смятат, че каталогът на Месие, макар и прекрасен, е недостатъчен и е пропуснал... впечатляващи обекти на южното полукълбо и други на север, които се появиха в NGC, но не и в списъка M. Британският астроном-любител Патрик Мур след това реши да предложи допълнителен каталог, предназначен специално за визуални наблюдатели.
През 1995 г. Мур публикува в списание „Sky and Telescope“ Каталог на КолдуелГрупата се състои от 109 обекта в дълбокия космос. За да следва логиката на „фамилията на автора“, той искал да използва собствения си инициал, но „М“ вече бил зает от Месие. След това избрал „C“ на Колдуел, моминското име на майка му. Така се появили обозначения като C1, C31, C109 и др.
Каталогът на Caldwell е поръчан от деклинация от север към нейнатане по дата на откриване или яркост. Този избор улеснява наблюдателя бързо да разбере кои обекти ще бъдат видими въз основа на тяхната географска ширина. Той включва отворени звездни купове като C1 (в Цефей) и планетарни мъглявини като C109 (в съзвездието Хамелеон), както и емисионни мъглявини и изявени галактики.
Много обекти в Колдуел са едновременно NGC и IC обекти. Например, мъглявината Пламтяща звезда (IC 405) е C31 в Колдуел, източната част на мъглявината Воал (NGC 6992) е C33, а мъглявината Северна Америка (NGC 7000) съответства на обект C20. Въпреки че Не е постигнал славата на каталога на МесиеКолдуел набира популярност сред по-опитните наблюдатели, които се стремят да разширят списъка си с брилянтни цели отвъд класическите 110.
Други специализирани каталози за дълбокия космос
Освен Messier, NGC, IC и Caldwell, има много други каталози, фокусирани върху специфични видове обектиТъмни мъглявини, HII региони, особени галактики, отворени звездни купове и др. Те са по-малко популярни сред широката публика, но изключително полезни за астрономи и астрофотографи, които искат да се задълбочат.
Каталог на Барнард: Тъмните мъглявини
Американският астроном Едуард Емерсън Барнард се посвети на детайлното изучаване на тъмни мъглявиниТези прашни области, които изглеждат като черни петна, очертани на яркия фон на Млечния път. През 1927 г. той публикува работата си Фотографски атлас на избрани региони на Млечния път, където той включва каталог с 349 тъмни мъглявини до деклинация −35°, брой, който се е увеличил с времето.
Обектите в този списък са известни като Обекти на Барнард Те са обозначени с буквата B, последвана от число. Един от най-известните записи е B33, известната мъглявина Конска глава в съзвездието Орион, вероятно най-емблематичната тъмна мъглявина в небето. Каталогът на Барнард често се използва, когато човек иска да локализира или изучи тези облаци прах, които абсорбират светлината от фоновите звезди.
Атлас на пекулиарните галактики (Arp)
Не всички галактики се вписват в класическите спирални и елиптични модели. В средата на 20-ти век американският астроном Халтън Арп разработва Атлас на пекулиарните галактики (Атлас на пекулиарните галактики), публикувана през 1966 г., в която той е избрал повече от 300 галактики със странни форми, приливни опашки, мостове от материя и други необичайни характеристики.
Записите в този каталог са обозначени като Arp, последвани от число. Добре известен пример е галактиката Водовъртеж, M51, която се появява в този атлас като Арфа 85 поради взаимодействието между главната галактика и нейния спътник. Друг пример е Arp 286, трио от галактики в съзвездието Дева, състоящо се от NGC 5560, NGC 5566 и NGC 5569. Този атлас е особено интересен за изучаване. гравитационни взаимодействия между галактиките и процеси на сливане.
Каталог на Шарплес: HII региони
Американският астроном Стюарт Шарплес е съставил списък на Здравословни региониТоест, облаци от йонизиран водороден газ, които светят интензивно, обикновено свързани с региони на образуване на звезди. През 1953 г. той публикува първата версия със 142 региона, известна като Sh1. През 1959 г. се появява окончателната версия с 313 обекта, каталогизирани като Sh2.
Обектите в каталога на Шарплес се припокриват с други каталози на мъглявини. Например, мъглявината Омега (M17) е известна още като Sh2-45, а регионът близо до IC 1284 е Sh2-37. За тези, които се интересуват от структурата на Млечния път и регионите, в които се образуват звездиКаталогът на Шарплес е справочен инструмент.
Главен каталог на галактиките (PGC)
El Главен каталог на галактиките (PGC) Това е каталог, фокусиран, както подсказва името му, върху галактиките. Оригиналната версия, публикувана през 1989 г. от Г. Патурел, Л. Ботинели и Л. Гугенхайм, включваше 73 197 галактики. Последващите разширения и ревизии увеличиха този брой до повече от 900 000 галактики в съвременните версии.
В PGC много галактики се появяват с множество идентификатори от други каталози. Например, галактиката Андромеда (M31) е PGC 2557, а галактиката Кит, известна като NGC 4631, а също и като C32 в каталога на Колдуел, е посочена като PGC 42637. Този тип обширен каталог позволява... мащабни статистически изследвания върху разпределението и свойствата на галактиките във Вселената.
vdB каталог: Отражателни мъглявини
Каталогът на vdB, съставен от канадския астроном Сидни ван ден Берг и публикуван през 1966 г., събира 158 отражателни мъглявиниТези мъглявини не светят сами по себе си, а отразяват светлината на близките звезди, създавайки много характерно синкаво сияние при снимки с дълга експозиция.
Ван ден Берг се фокусира върху мъглявините, разположени северно от +33° деклинация, и се опитва да включи региони, които вече не бяха представени в други каталози като например Messier, NGC или IC. Въпреки това, някои записи се припокриват: NGC 2023 е също vdB 52, а мъглявината Ирис (NGC 7023) се появява като vdB 139. Този каталог е особено ценен от астрофотографите, които търсят по-рядко срещани отражателни обекти.
Каталог на Мелот: Звездни купове
През 1915 г. британският астроном Филибер Жак Мелот публикува каталог с 245 звездни куповекакто отворени, така и кълбовидни. Техните обекти са обозначени като Mel, последвани от число, а много от тях присъстват и в други каталози на клъстери.
Например, отвореният звезден клъстер M35 в съзвездието Близнаци, който е и NGC 2168, е посочен като Мел 41Кълбовидният звезден куп M22 в Стрелец, идентифициран още като NGC 6656, е известен като Mel 208 в този списък. Каталогът Melotte е полезен ресурс, когато искате да ги намерите. По-малко известни, но също толкова интересни клъстери.
Каталог на Collinder: Отворени звездни клъстери
През 1931 г. шведът Пер Колиндер публикува каталог на 471 отворени звездни купове като приложение към работата му върху структурните свойства на тези звездни групи и тяхното разпределение в галактиката. Обектите са обозначени като Cr, последвани от число (напр. Cr 419, Cr 363 и др.).
Отново има ексклузивни звездни купове и други, които са споделени. Cr 419, отворен звезден куп в съзвездието Лебед, рядко се появява в други списъци, докато M21, отворен звезден куп в съзвездието Стрелец, който е също NGC 6531 и Mel 188, е посочен като Колиндър 363Този каталог е много полезен за подробни изследвания на отворени звездни купове и тяхната връзка с галактическата среда.
Каталози на Lynds: LDN и LBN
През 60-те години на миналия век американската астрономка Бевърли Търнър Линдс създава два изключително влиятелни фотографски каталога: Тъмните мъглявини на Линдс (LDN) и Ярките мъглявини на Линдс (LBN)Първата, публикувана през 1962 г., съдържа 1791 тъмни мъглявини; втората, от 1965 г., включва 1255 ярки мъглявини, и в двата случая видими от цялото северно полукълбо и до около −30° деклинация на юг.
Каталогът LDN се използва за идентифициране тъмни мъглявини, непосочени другадеЕдин пример е LDN 889, тъмна мъглявина в съзвездието Лебед. Както и в други каталози, има припокриващи се обекти: мъглявината Конска глава, B33 в каталога на Барнард, също е LDN 1630. Що се отнася до LBN, тя служи за локализиране на по-малко известни ярки емисионни или отражателни мъглявини; по този начин емисионната мъглявина NGC 6820 в Лисичката е LBN 135.
От ярки звезди до съвременни бази данни
Историята на каталозите не спира с класическия дълбок космос. С появата на фотографията, спектроскопията и по-късно на спътниците се появяват нови каталози. нови каталози, фокусирани върху звезди и високопрецизна астрометрияВъпреки че много от тях са по-късни от „класическия“ период, те се разбират като естествено продължение на делото, започнато от Хипарх, Птолемей и компания.
Фотографска революция: BD, HD и BSC
В края на 19-ти век астрономията навлиза напълно в фотографска ераПроектът Bonner Durchmusterung (BD), осъществен в Бон, Германия, каталогизира около 324 000 звезди с магнитуд 9-10. Последващите разширения в Аржентина (Córdoba Durchmusterung) и Южна Африка (Cape Photographic Durchmusterung) разшириха покритието до южното полукълбо, достигайки около 1,5 милиона звезди и постигайки за първи път... почти пълна карта на звездното небе.
В началото на 20-ти век фокусът се измести от простото позициониране към физически свойства на звездитеВ обсерваторията на Харвардския колеж е завършен известният каталог „Хенри Дрейпър“ (HD), който определя спектрални типове на около 225 300 звезди и утвърждава класификационната система OBAFGKM, която използваме и до днес. За най-ярките и най-близките звезди, каталогът „Ярки звезди“ (BSC) предоставя подробни данни за позициите, звездните величини и спектрите, превръщайки се в много полезен справочник.
Космическа астрометрия: Хипаркос, Тихо и Гея
С течение на времето ограниченията на земната атмосфера за измерване на точни позиции накараха астрономията да направи скок в космоса. Европейската космическа агенция изстреля спътника през 1989 г. ХипаркосПървата мисия, посветена изключително на астрометрията. През годините на своята дейност тя е измерила с голяма прецизност позициите, паралакса и собствените движения на около 118 000 звезди, които се появяват в каталога с префикса HIP (например HIP 70890 за Алфа Кентавър А).
Въз основа на вторични данни от Hipparcos бяха съставени каталозите Tycho (публикувани през 1997 и 2000 г.), които разшириха извадката до около 2,5 милиарда звезди, идентифицирани с префикса TYC. Тези обяви представляват скок напред в разбирането на триизмерна структура на слънчевата околност.
Мисията „Гая“, стартирана през 2013 г. и все още активна, издигна тази идея на съвсем ново ниво. Нейните каталози съдържат данни за някои 1,8 милиарда звездис точни позиции, яркост, цветове, собствени движения и в много случаи паралакси. За съвременната астрономия Гея е еквивалент на Главен каталог на Млечния път, използван в почти всяко изследване, което се занимава с разпределението и еволюцията на звездите в нашата галактика.
SIMBAD и множеството имена
С толкова много каталози, генерирани през историята, не е необичайно един и същ обект да се появява с няколко различни именаГалактиката, известна като NGC 6822, например, е наричана още IC 4895 и Caldwell 57. За да избегнат объркването с тези еквивалентности, астрономите прибягват до бази данни, които свързват идентификатори.
Най-известният е SIMBAD (Набор от идентификации, измервания и библиография за астрономически данни), поддържан от Центъра за астрономически данни в Страсбург (CDS). SIMBAD работи като универсален индекс, който прави кръстосани препратки между десетки каталози, от класическите (Messier, NGC, IC, BD, HD) до съвременните (Gaia, 2MASS, SDSS и др.).
За всеки обект SIMBAD събира всички известни идентификатори, техните точни координати, физически параметри и библиографски препраткиАко откриете няколко имена и подозирате, че се отнасят до един и същ небесен обект, консултацията със SIMBAD ви позволява да проверите за миг и да видите под какви обозначения се появява във всеки каталог или мисия.
Каталози и любителско наблюдение: как да се възползваме максимално от тях
Въпреки че много от тези каталози са създадени с чисто научни цели, днес те са в обсега на всеки фен Благодарение на съвременните звездни карти, компютърни програми и мобилни астрономически приложения, не е нужно да сте професионалист, за да се възползвате от тях.
Ако тепърва започвате, най-добрата идея обикновено е да започнете с каталога на Месие, тъй като неговите 110 артикула са, като цяло, сравнително светъл и лесен за намиране със скромен телескоп или дори бинокъл от тъмно място. След като усвоите тези методи, логичната следваща стъпка е да се потопите в Колдуел, който добавя много забележителни цели в южното и северното полукълбо, които Месие е пропуснал.
Когато ви се прииска нещо по-предизвикателно, каталозите NGC и IC отварят вратата към хиляди обекти в дълбокия космос. много по-фин и взискателенМного от тях изискват много тъмно небе, опит в страничното наблюдение и понякога инструменти с по-голяма апертура, което прави търсенето част от забавлението.
Ако интересът ви е по-скоро към самите звезди – техния тип, температура, присъща яркост или движение – каталозите HD и BSC, заедно с данните от Gaia, предоставят ключовата физическа информация. А когато искате да знаете името на даден обект във всички каталози, където се появява, или да свържете конкретна мъглявина или галактика с научната литература, SIMBAD се превръща в предпочитания ресурс. основен инструмент.
Днес много астрономически приложения директно включват обозначенията от каталозите Messier, Caldwell, NGC/IC, HIP, HD, Tycho и много други. Просто въведете идентификатора (M42, NGC 869, C20, HIP 70890 и др.) и приложението ще определи местоположението на обекта в небето въз основа на вашето местно местоположение и време. По този начин, векове работа по каталогизиране В крайна сметка те се свеждат до много прост интерфейс, който всеки може да използва.
Астрономическите каталози, от древните вавилонски списъци и трудовете на Хипарх и Птолемей до Месие, Хершел, Барнард и космически бази данни като Gaia и SIMBAD, образуват непрекъсната верига, която ни позволява да преминем от просто наблюдение на небето с любопитство към неговото задълбочено изучаване. Благодарение на тях ние знаем какво виждаме, можем да сравняваме наблюдения, разделени от векове, и можем да проектираме нови изследвания; но също така, на по-ежедневно ниво, те ни дават... пътна карта за щастливо изгубване сред мъглявини, галактически купове и галактики всеки път, когато падне нощ.
