Още откакто човечеството за първи път погледна към небето, то е чувствало нужда да да въведе ред в това море от ярки петнаПървоначално имаше истории и съзвездия, след това звездни списъци, а по-късно огромни бази данни с милиони обекти. Днес наричаме всичко това астрономически каталози и те са гръбнакът на съвременната астрономия, въпреки че са възникнали преди много векове с много скромни средства.
Когато чуете за стари астрономически каталози Може би си мислите само за прашни маси с числа, но зад тях се крият приключения на наблюдения, технологичен напредък и истински маратони на открития. В следващите редове ще разгледаме стъпка по стъпка как преминахме от отбелязване на няколко звезди до управление на списъци с хиляди или милиони записи и колко от тези каталози остават важни инструменти както за професионалисти, така и за любители, разполагащи само с обикновен телескоп.
Какво е астрономически каталог и за какво се използва?
Un Астрономическият каталог е по същество систематичен списък на небесни обекти. където, поне, са записани техните имена или идентификатори и позицията им в небето, полезни за разпознаване на звезди в небетоВ зависимост от епохата и предназначението, те включват и данни като видима яркост, вид обект (звезда, галактика, звезден клъстер, мъглявина...), спектър или дори информация за собственото му движение.
За разлика от атласа, който показва небето в визуално използване на карти и звездни картиКаталогът функционира като организирана база данни. Обсерваториите, роботизираните телескопи и космическите мисии разчитат на тези списъци, за да насочват точно инструментите си, да ги калибрират, да измерват промените във времето и да сравняват наблюдения, направени през десетилетия или векове.
Освен това, астрономическите каталози позволяват на различни изследователски екипи да говорят на един и същ език: когато някой спомене M31, NGC 224 или PGC 2557Всички знаят, че той говори за галактиката Андромеда, въпреки че всяко от тези имена идва от различен каталог.
Първите звездни каталози на древността
Много преди телескопите, древните астрономи вече са развили списъци със звезди, видими с невъоръжено окоТе не включваха галактики или мъглявини от дълбокия космос, като тези, които днес свързваме с големите каталози, но положиха основите за по-късна работа.
През II век пр.н.е. гръцкият астроном Хипарх Никейски Той състави един от първите количествени списъци на известни звезди. В допълнение към записването на приблизителните им позиции, той въведе скалата за магнитуд, класифицирайки звездната яркост от магнитуд 1 (най-ярката) до магнитуд 6 (най-слабата, видима с невъоръжено око). Тази идея за количествено определяне на яркостта, в усъвършенствана форма, остава жива в съвременната астрономия.
Няколко века по-късно, през II век сл. Хр., Клавдий Птолемей публикува известния АлмагестТози каталог, който включваше около хиляда звезди, организирани по съзвездия, се превърна в основен справочник за западната астрономия в продължение на много векове и беше копиран, анотиран и разширяван многократно.
В Златния век на ислямската астрономия, персийският астроном Ал-Суфи (10-ти век) преразглежда и коригира много от позициите и гениалностите на Алмагест в своето произведение Книгата на неподвижните звездиТази работа добави подробни описания и чертежи на съзвездията, значително подобрявайки точността на предишните каталози.
Всички тези стари обяви са фокусирани върху точковидни звезди, видими с невъоръжено око„Дифузните“ обекти, които сега знаем, че са мъглявини или галактики, бяха споменавани в най-добрия случай анекдотично, без да се създават специфични каталози за тях.
От телескопи до каталози за дълбокия космос
С изобретяването и усъвършенстването на телескопа от 17-ти век нататък, в небето започват да се появяват цяла поредица от небесни обекти. размазани петна и слаби облаци които не приличаха на обикновени звезди. Някои бяха звездни купове, други - газови мъглявини, а трети - далечни галактики, чиято истинска природа щеше да бъде разбрана векове по-късно.
С увеличаването на тези открития, ставаше все по-важно организирайте и наименувайте тези обекти от дълбокия космосОт тази нужда се раждат едни от най-известните каталози сред ентусиастите: Messier, NGC, IC и през 20-ти век, Caldwell.
Тези каталози не само изброяват позициите на галактиките, звездните купове и мъглявините, но и описват техния визуален вид, техните ъглов размер в небето и техния блясък. Благодарение на това те се превърнаха в практическо ръководство за наблюдателите и технически справочник за професионалистите.
Много ентусиасти започват своята кариера в дълбококосмическата астрономия именно с тези класически каталози, използвайки скромни телескопи или дори биноклиПо-късно, когато правят скока към астрофотографията или по-модерно оборудване, те продължават да използват същите обозначения, вече комбинирани с други, по-технически каталози.
Каталог на Месие: „Списъкът с некомети“, който промени всичко
El разхвърлян каталог Това е може би най-популярният каталог за дълбокия космос сред астрономите-аматьори. Произходът му обаче е доста практичен: френският астроном Чарлз МесиеСпециализирайки се в търсенето на комети, той многократно се натъквал на мъгляви петна, които на пръв поглед биха могли да бъдат сбъркани с комета, но при по-внимателно разглеждане се оказвали напълно неподвижни.
За да избегне повторното попадане в капана, Месие започнал да разработва списък с обекти, които не са кометиТоест, от постоянни дифузни източници. Целта му е била да избегне фалшиви аларми в лова си на комети, но в крайна сметка той създава един от най-влиятелните списъци в историята на наблюдателната астрономия.
Първата версия на каталога се появява през 1770-те години. издание, публикувано през 1774 г. от Кралската академия на науките Той включва 45 записа с описания и позиции. Впоследствие списъкът се разраства: изданието от 1783 г. достига 68 обекта, а изданието от 1784 г., считано за най-пълното на Месие, достига 103 записа. По-късно препечатване през 1787 г. въвежда само малки корекции.
Още през 20-ти век изследователи и ентусиасти преглеждат бележките на Месие и неговия сътрудник Пиер Мешен и откри доказателства за допълнителни наблюдения, които не са били публикувани в каталожна форма. На тази основа бяха добавени още седем обекта: M104 (1921), M105, M106 и M107 (1947), M108 и M109 (1953) и M110 (1966), с което общият брой достигна кръгъл брой 110 обекта на Месие които използваме днес.
Списъкът на Месие включва всички видове относително ярки обекти в дълбокия космосТе включват галактики (като M31, Андромеда), кълбовидни звездни купове (M13, в Херкулес), отворени звездни купове (M45, Плеядите), емисионни мъглявини (M42, мъглявината Орион) и планетарни мъглявини (M57, мъглявината Пръстен), наред с други. Популярността им произтича от факта, че повечето могат да бъдат наблюдавани с малки телескопи от тъмно небе.
Както Месие отбелязва от Париж, всички обекти в каталога му съответстват на небе, достъпно от северното полукълбоТе са разпространени от M1, Ракообразната мъглявина, до M110, сателитна галактика на Андромеда. Това географско ограничение обяснява липсата на бижута на южното небе, като Магелановите облаци или звездния куп Омега Кентавър.
Дори днес каталогът на Месие остава Отличен вход към любителската астрономияМного наблюдатели участват в така наречения Маратон на Месие, интензивна сесия, в която се опитват да локализират колкото се може повече М обекти с един телескоп в нощ близо до пролетното равноденствие.
NGC каталог: Нов общ каталог на мъглявини и звездни купове
С течение на времето телескопите ставали по-големи и по-чувствителни, което позволявало открития. хиляди по-слаби обекти на дълбокия космос. Систематичната работа на Уилям Хершел и сина му Джон, които прекараха десетилетия в сканиране на небесата с големи рефлектори, генерираха огромен обем данни, които изискваха ясна организация.
Основан на Общ каталог от Джон Хершел, датско-ирландски астроном Джон Л. Е. Драйер съставен през 1880-те години Нов общ каталог, всеобщо известен като NGCТози каталог включва 7 840 обекта в дълбокия космос, от NGC 1, спирална галактика в Пегас, до NGC 7840, друга галактика в съзвездието Риби.
Едно от предимствата на NGC е, че покрива обекти по небето, както от северното, така и от южното полукълбоТова го превърна във фундаментален ориентир за професионалната астрономия и с течение на времето и за по-напреднали аматьори, търсещи предизвикателства отвъд ярките обекти на Месие.
Много от обектите, които вече са налични в каталога на Месие, бяха включени в NGC с... двойно обозначениеНапример, кълбовидният звезден куп M13 съответства на NGC 6205, планетарната мъглявина M27 е NGC 6853, галактиката Андромеда M31 е NGC 224, а известната мъглявина Орион M42 е идентифицирана в NGC като NGC 1976. Това припокриване е направило NGC пресечна точка между традицията на Месие и по-късните каталози.
IC каталог: допълнение към NGC
Откриването на обекти в дълбокия космос не спря след публикуването на NGC. Нови наблюдения, много от които благодарение на подобренията в астрономическата фотография, излязоха наяве хиляди допълнителни мъглявини, галактически купове и галактики които не бяха включени в каталога на Драйер.
За да разшири работата на NGC, самият Драйер състави две приложения, известни като Индексен каталог o ICТе са публикувани през 1895 и 1908 г. и сега обикновено се наричат IC I и IC II. Заедно те възлизат на 5 386 нови артикула дълбоко небе, които са обозначени с инициалите IC, последвани от число.
Добре известни примери са Мъглявина Пламтяща звезда, каталогизирана като IC 405, или мъглявината Пеликан, регистрирана като IC 5070. Много съвременни астрофотографи посвещават дълги експозиции на този тип мъглявини с IC идентификатори, тъй като те са склонни да бъдат по-слаби и по-обширни от класическите мъглявини на Месие.
Взети заедно, каталозите NGC и IC формират една от най-пълните бази данни на обекти от дълбокия космос от пред-дигиталната ера. Въпреки че грешките и дубликатите са били коригирани с течение на времето, основната му структура остава и продължава да бъде стандарт в звездните карти и програмите на планетариума.
Каталогът на Колдуел: модерното допълнение към Месие
В края на 20-ти век много ентусиасти осъзнали, че каталогът на Месие, макар и много полезен, пропуска голям брой впечатляващи обектиособено в южното полукълбо. За да запълни тази празнина, британският астроном-любител Патрик Мур През 1995 г. той предлага нов списък, който да служи като съвременно допълнение.
Неговото предложение, публикувано в списанието Небе и телескоп, беше Каталог на КолдуелИмето идва от Колдуел, моминското име на майка му, тъй като инициалът „М“ в Moore очевидно е зает. Обектите са обозначени с C1, C2, C3… до C109.
Каталогът на Caldwell включва 109 ярки обекта в дълбокия космос разпръснати по небето, със специално внимание на тези, които Месие не е могъл да наблюдава от своята географска ширина. В него откриваме отворени звездни купове, кълбовидни купове, емисионни мъглявини, планетарни мъглявини и галактики, много от които вече са били включени в NGC или IC, но които са подчертани тук заради визуалния им интерес.
Например, мъглявината Пламтяща звезда, която е посочена в IC като IC405Това е също така обект C31 на Колдуел; източната част на мъглявината Воал, NGC 6992, се появява като C33, а добре познатата мъглявина Северна Америка, NGC 7000, е идентифицирана в Колдуел като C20. По този начин каталогът на Колдуел функционира като вид препоръчителен списък за наблюдатели, като избира най-впечатляващите елементи от други, по-обширни списъци.
Въпреки че не е постигнал универсалността на каталога на Месие или NGC, популярността на Колдуел непрекъснато се е увеличавала през годините, особено сред астрономите-аматьори, които вече са наблюдавали всички обекти на Месие и търсят още. нови акценти без да се губите в безкрайни списъци.
Други класически и специализирани каталози за дълбокия космос
В допълнение към Месие, NGC, IC и Колдуел, през 20-ти и 21-ви век са се появили много други. специализирани каталози които се фокусират върху специфични видове обекти в дълбокия космос: тъмни мъглявини, отражателни мъглявини, отворени звездни купове, особени галактики и др. Много от тях са много добре познати сред напредналите наблюдатели.
Каталог на тъмните мъглявини на Барнард
El Каталог на Барнард Разработен е от американския астроном Едуард Емерсън Барнард и публикуван през 1927 г. в неговия труд Фотографски атлас на избрани региони на Млечния пътПървоначално е събрал 349 тъмни мъглявини до деклинацията −35°, въпреки че с течение на времето списъкът е бил разширяван и усъвършенстван.
Записите в този каталог са известни като Обекти на Барнард Те са обозначени с буквата B, последвана от число. Един от най-известните примери е мъглявината Конска глава в съзвездието Орион, обозначена като B33. Тези тъмни мъглявини са области от прах, които блокират фоновата светлина на Млечния път и създават поразителни силуети при снимки с дълга експозиция.
Атласът на пекулиарните галактики на Арп
El Атлас на пекулиарните галактики, по - известен като Атласът на пекулиарните галактики на АрпПубликувана е през 1966 г. от американския астроном Халтън Арп. Тя включва повече от 300 галактики с необичайни структури, много от които взаимодействат или се сблъскват с други галактики.
Обектите в този атлас са обозначени като Arp последвано от каталожния номер. Например, галактиката Водовъртеж, M51, се появява като Arp 85, докато триото галактики NGC 5560, NGC 5566 и NGC 5569 в Дева е каталогизирано като Arp 286. Този атлас е ключов справочник за изучаване приливни деформации и опашки произведени от гравитационни взаимодействия между галактиките.
Каталог на Шарплес по H региони II
El Каталог на Шарплес Тя включва 313 H II региона, т.е. големи облаци от йонизиран газ, където се формират масивни звезди. Авторът ѝ, американският астроном Стюарт Шарплес, публикува първа версия със 142 обекта през 1953 г. (обозначена като Sh1) и втора и последна версия през 1959 г. с 313 записа (Sh2).
Както и при други каталози, много обекти на Шарплес се припокриват със записи в каталозите на Месие, NGC или IC. Например, мъглявината Омега, по-известна като M17, също се появява като Ш2-45Регионът, частично каталогизиран като IC 1284, е идентифициран като Sh2-37. Този каталог е особено ценен от астрофотографи, търсещи големи полета за емисии на водород да ги снимате с тесни филтри.
PGC каталог на главните галактики
El Главен каталог на галактиките (PGC) е обширен репертоар от галактики, публикуван през 1989 г. от Г. Патурел, Л. Ботинели и Л. Гугенхайм, наред с други, от институции в Лион и Париж. Оригиналната версия включва 73 197 галактики, въпреки че през 2003 г. беше разширен и актуализиран, за да надхвърли прага от 900 000 галактики.
Този каталог включва и обозначения от други списъци. Например, галактиката Андромеда, M31, се появява като PGC 2557, а галактиката Кит, известна като NGC 4631, а също и като Caldwell C32, е посочена като PGC 42637. PGC се използва често в научната литература, когато се работи с големи статистически извадки от галактики.
vdB Каталог на отражателните мъглявини
El каталог на vdBСписъкът, съставен от канадския астроном Сидни ван ден Берг и публикуван през 1966 г., включва 158 отражателни мъглявини, разположени северно от +33° деклинация. Целта на Ван ден Берг е била да събира отражателни мъглявини. които не се появяваха в други големи каталози като например Месие, NGC или IC.
Въпреки това, има случаи на припокриване: мъглявината NGC 2023 е посочена също като vdB 52, а мъглявината Ирис, NGC 7023, е обозначена в този каталог като vdB 139. За тези, които обичат да заснемат детайли прахът, осветен от близките звездиКаталогът на vdB предлага много внушителен репертоар.
Каталози на звездни клъстери: Melotte и Collinder
През 1915 г. британският астроном Филибърт Жак Мелот публикува списък с 245 звездни купове, сега известен като каталога на Мелот. Той включва както отворени, така и кълбовидни звездни купове, а много от обектите му се припокриват с други класически каталози.
Например, отвореният звезден куп M35 в Близнаци, който е и NGC 2168, се появява като Melotte 41, докато кълбовидният звезден куп M22 в Стрелец, също идентифициран като NGC 6556, е посочен като Melotte 208. Тези алтернативни обозначения са полезни за сравнителни изследвания на свойства на клъстерите в различни обяви.
Нещо подобно се случва и с Каталог на CollinderПодготвено от шведския астроном Пер Колиндер и публикувано през 1931 г. като приложение към неговия труд върху структурните свойства и пространственото разпределение на отворените галактически купове. То обединява 471 отворени звездни купове които са обозначени като Cr, последвани от число.
Отново има ексклузивни звездни купове и други, които се появяват в множество каталози. Cr 419, отворен звезден куп в съзвездието Лебед, се среща само в Collinder, докато M21, звезден куп в Стрелец, който е също NGC 6531 и Melotte 188, е каталогизиран като Collinder 363. Тези видове допълващи се каталози помагат за да се проучи разпределението и структурата на клъстерите в Галактиката.
Каталози на Линдс: тъмни и ярки мъглявини
В началото на 1960-те години на миналия век, американският астроном Бевърли Търнър Линдс разработва два широко използвани репертоара за изучаване на междузвездни газови и прахови облаци: LDN каталог (Тъмните мъглявини на Линдс) и на LBN каталог (Ярките мъглявини на Линдс).
Каталогът на LDN, публикуван през 1962 г., съдържа 1791 тъмни мъглявини и някои групи, където областите на тъмнина и яркост са комбинирани. Тя обхваща цялото северно полукълбо, а на юг се простира до деклинация от −30°. Използва се, наред с други цели, за идентифициране на тъмни области, които не са включени в списъци, като например мъглявината на Барнард. Пример за това е LDN 889, тъмна мъглявина в Лебед. Известната мъглявина Конска глава, от своя страна, се появява не само като B33, но и като LDN 1630.
Каталогът на LBN от 1965 г. събира 1255 ярки мъглявини видими в същия диапазон на деклинация. Отново, тяхната функция е да предоставят обозначения за мъглявини, които не са изброени в други каталози, или да изяснят сложни области, където се пресичат няколко номенклатури. Емисионната мъглявина NGC 6820 в Vulpecula е например LBN 135.
От фотографски списъци до великите съвременни звездни каталози
Докато каталозите за дълбокия космос се разрастваха, астрономията, фокусирана върху отделни звезди, също претърпя своя собствена революция. В края на 19 век въвеждането на снимка върху стъклени чинии Това позволи хиляди звезди, по-слаби от тези, видими с невъоръжено око, да бъдат записани в едно изображение.
Един от първите глобални проекти на тази нова ера беше Бонер Дърхмустерунг (BD)Разработена в Бон, Германия, тя каталогизира приблизително 324 000 звезди с магнитуд 9-10 в северното полукълбо. По-късно разширения като Кордовската спирка от Аржентина и Капската фотографска спирка от Южна Африка допълниха покритието в южното полукълбо.
Взети заедно, тези произведения възлизат на приблизително 1,5 милиарда звездипостигайки за първи път почти пълна карта на небесната сфера с безпрецедентна за времето си точност. Тези фотографски каталози полагат основите за всички основни звездни карти на 20-ти век.
В началото на 20-ти век фокусът се измества от простото положение на звездите към техните физически свойства. Каталог на Хенри Дрейпър (HD)Проучването, проведено в обсерваторията на Харвардския колеж, е определило спектрални типове на приблизително 225 300 звезди, установявайки системата за класификация OBAFGKM, която използваме и до днес.
Най-ярките звезди в небето са създадени Каталог на ярките звезди (BSC), който събира подробна информация за позициите, звездните величини и спектралните типове на няколко хиляди звезди, видими с невъоръжено око. Той остава широко използван справочник в изследвания, изискващи ярки, добре очертани звезди.
Космически мисии и високопрецизна астрометрия: HIP, TYC и Gaia
Земната атмосфера ограничава точността, с която позициите и движенията на звездите могат да бъдат измерени от Земята. За да отидем по-далеч, първите стъпки са направени в края на 20-ти век през Космическа астрометрия, изпращане телескопи към космоса.
Европейската космическа агенция изстреля спътника през 1989 г. ХипаркосПървата мисия, специално посветена на този тип наблюдение. Между 1989 и 1993 г. тя измерва с голяма прецизност позициите, разстоянията и движенията на около 118 000 звезди, които сега се идентифицират с префикса HIP (например HIP 70890 за звездата Алфа Кентавър А).
Каталозите са извлечени от данните на Hipparcos. ТихоПубликувани през 1997 и 2000 г., тези каталози разшириха извадката до приблизително 2,5 милиона звезди, като записите бяха обозначени като TYC, последвани от няколко номера. Тези каталози отвориха вратата към големи филмови студия в Млечния път.
Мисията GaiaСобственият проект на ESA, стартиран през 2013 г., издига това усилие на впечатляващо ниво, картографирайки галактиката в три измерения с милиарди звезди. Последователните публикувания на данни увеличиха количеството и качеството на информацията и днес те обработват данни за приблизително 1,8 милиарда звезди, включително позиции, яркост, собствени движения и в много случаи спектри и физически параметри.
Тези космически каталози революционизираха разбирането ни за структурата и еволюцията на Млечния път и станаха... незаменими справочници за съвременната астрофизика.
SIMBAD: универсален индекс за кръстосано препращане към каталози
С толкова много различни каталози в обращение, един и същ небесен обект често има множество идентификаториЕдна галактика може да бъде посочена като NGC, IC, PGC и Caldwell; мъглявина може да се появи в Barnard, LDN и Sharpless; ярка звезда може да бъде посочена в HD, HIP, TYC и в съвременни фотометрични каталози.
За да се внесе ред в тази плетеница от имена, Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS) поддържа базата данни SIMBAD (Набор от идентификации, измервания и библиография за астрономически данниSIMBAD действа като главен индекс, който свързва различните обозначения, съответстващи на един и същ обект.
Всеки запис в SIMBAD обобщава всички идентификатори, известни в различни каталозиПредоставени са също актуализирани координати, основни физически данни (спектрален тип, величина, радиална скорост и др.) и библиографски препратки към съответните научни статии. Това ви позволява да въведете непознато обозначение в SIMBAD и да проверите какъв обект е, как се нарича в други каталози и какво е публикувано за него.
За професионалистите SIMBAD е ежедневен работен инструмент; за напредналите любители това е най-удобният начин да се уверят, че... Две различни имена всъщност се отнасят до един и същ обект и да изследва богатството от каталози, скрити зад всяка точка на небето.
Как може един астроном-любител да се възползва от астрономически каталози?
Въпреки че много от каталозите, които споменахме, са създадени за професионални цели, всеки любител може да ги използва за... организирайте наблюденията си и научете повече за това, което вижда с телескопа или бинокъла си.
Добра стратегия е да започнете с артикулите от каталога. Месиекоито са брилянтни и лесни за намиране. Когато този списък е недостатъчен, можете да разширите репертоара с най-добрите елементи от Каталог на Колдуел, особено интересно, ако наблюдавате от южни ширини или искате да се откъснете от типичното.
След като Месие и Колдуел бъдат асимилирани, следващата естествена стъпка са каталозите. NGC и ICкъдето галактиките, звездните купове и мъглявините са много по-многобройни, но също така по-слаби и по-трудни за наблюдение. Тук тъмното небе и в много случаи телескопите с прилична апертура стават почти задължителни.
Ако това, което те привлича, е свойства на отделните звездиСтрува си да се запознаете с каталози като HD или Bright Star Catalog (BSC), които предоставят спектрални типове и основни физически данни. А за по-задълбочена информация относно разстоянията и движенията, каталози от мисии като Хипарк, Тихо или Гея Те предлагат точна информация.
Днес голяма част от тези каталози са интегрирани в астрономически приложения за мобилни телефони и компютърни планетариумни програми. Просто въведете идентификатора (например M42, NGC 869, C106 или HIP 70890) и софтуерът ще ви покаже къде се намира обектът, в колко часа се появява над хоризонта и как ще изглежда с вашето оборудване.
Като се погледне цялото това пътуване, човек разбира до каква степен астрономически каталози, от най-старите до най-новитеТе са общата нишка на връзката ни с небето: започнали са като прости списъци със звезди, видими за окото, разширили са се, за да включат мъглявини и загадъчни галактики, а днес са се трансформирали в гигантски бази данни, които описват милиарди обекти, но всички те споделят един и същ основен стремеж: да дадат име, място и контекст на всяка светлина, която виждаме през нощта.