Цей спотворений набір сузір’їв - це те, що бачили наші далекі предки на нічному небі 20 000 до н.е. Люди завжди використовували найяскравіші зірки для відстеження візерунків на небі, але ці зірки, як правило, є нашими найближчими сусідами по галактиці та тими, хто має найвищі правильні рухи.
Ми припускаємо, що позиції зірок на небі вічні. Але все в просторі знаходиться в русі. Коли обертається наш Чумацький Шлях, наше сонце переноситься один раз навколо галактики кожні 250 мільйонів років, повільно пливе вгору-вниз по диску галактики, як кінь на каруселі. Зірки в галактиці тягнуться одна до одної гравітаційно, що змушує їх зміщуватися. Астрономам відомо багато скупчень молодих зірок, які утворилися разом і зараз мігрують по галактиці як група. І вчені можуть ідентифікувати окремих членів кластера, які були викинуті завдяки гравітаційним силам, накладеним навколишніми зірками.
Здебільшого рухи зірок не очевидні протягом життєвого періоду людини. Однак сузір’я, утворені зірками, змінилися на вигляд протягом записаної історії. Крім того, кілька зірок, розташованих поруч із нашим сонцем, помітно змінюють своє місце розташування від року до другого, а матроси з дворовими телескопами можуть спостерігати за ходом цих зірок.
У цьому випуску мобільної астрономії ми зупинимося на мандрівних зірках. Ми виділимо кілька швидкоплинних та розповімо, як їх бачити за допомогою улюбленого додатку з астрономії. І ми розповімо вам, як відтворити те, як виглядали наші сучасні сузір’я, коли людство вперше побачило картинки у зірках, а також те, що побачать наші нащадки у далекому майбутньому. [Трансформована Оріон: Знайоме сузір'я зміститься за тисячоліття (відео)]
Зоряний рух 101
Оскільки зірки можуть рухатися в будь-якому напрямку в просторі, вони можуть рухатися бічно (вбік), радіально (у напрямку до нашої Сонячної системи або від неї) або комбінацією обох цих типів руху. Бічні рухи змінюють координати зірок на небі, поступово переставляючи наші зіркові карти. Астрономи також можуть виміряти доплерівські зрушення спектра зірки, щоб визначити, наближається чи відступає зірка від нашої Сонячної системи, але такий радіальний рух не змінить положення зірки на нашому небі.
Астрономи використовують термін "правильний рух", щоб описати зміну положення зірки з плином часу з погляду нашої Сонячної системи; вони також використовують термін "видимий рух". Цей сприйнятий рух насправді складається з суміші властивого руху зірки через галактику плюс зміни положення нашого Сонця за той же період. (Ми будемо ігнорувати зміни, спричинені паралаксами, коли Земля обертається навколо Сонця, тому що середня величина за рік.)
Правильний рух має тенденцію бути дуже малим для віддалених зірок і великим для ближчих зірок, хоча навіть довколишні зірки можуть мати значення власного руху, що дорівнює нулю, якщо вони не рухаються збоку.
Перед тим, як обчислювальні машини стали доступними, астрономи ретельно вимірювали скланення та координати правого сходження зірок, записували ці значення у зіркові каталоги та вручну малювали зірки на небесних діаграмах. (R.A. та Dec. про небесну сферу, щоб використовувати скорочення заходів, аналогічні довготі та широті відповідно земній кулі.)
У міру вдосконалення інструментарію астрономи виявили, що деякі зірки змінювали свої позиції з часом, тому каталоги та схеми доводилося регулярно оновлювати і перевидавати - як правило, кожні п’ять років. Зрештою, зіркові каталоги включали швидкість і напрямок руху зірок. Сьогодні онлайн-цифрові каталоги зірок розміщуються та оновлюються Військово-морською обсерваторією США та іншими громадськими організаціями. Мобільні програми для астрономії та програмне забезпечення для планетарію для настільних ПК регулярно завантажують ці каталоги та використовують дані для відображення кожної зірки у її правильному положенні в будь-яку дату.
Щоб ще більш точно відобразити рух зір, дослідники відправили в космос кілька місій. Космічний апарат Гіппаркоса мав на меті точно виміряти положення зірок, щоб допомогти вченим дізнатися більше про галактику. Наступна місія на ім'я Гая в даний час вимірює мільярд зірок з високою точністю. Ця інформація незабаром повідомить програми астрономії. І не тільки інформація допоможе зробити наші моделі нічного неба більш точними, але астрономи можуть також використовувати зоряний рух, щоб вивчити, як галактика структурована і розвивається. [Ця 3D-кольорова карта з 1,7 мільярдів зірок у Чумацькому Шляху - найкраща колись]
Побачивши сузір’я з часом змінюються
Багато з наших 88 сучасних сузір'їв мають своє походження від вавілонської астрономії. Близько 1370 р. До н.е. ці древні астрономи взяли до відома зв’язок між сезонами та зірками та створили найдавніші відомі зіркові каталоги: список «Три зірки кожен» та «Мул.Апін», обидва з яких збереглися як кам’яні таблички. Ці знання згодом були передані стародавнім грекам, які заклали основи сучасної західної астрономії. Сучасні сузір'я зодіаку - включаючи Тельця, бика; Лев, лев; а Скорпіон, скорпіон - вперше з'явився в тих стародавніх текстах.
Завдяки дії правильного руху зоря протягом тисячоліть, сузір’я, які ми бачимо сьогодні, змінюються від зіркових візерунків, які бачили вавилоняни. У більшості випадків зміни ледь помітні, але деякі з них легко помітні. Розширені програми для астрономії, такі як SkySafari 6, Stellarium Mobile і Star Walk 2, дозволяють переглядати небо в різні епохи, тому ви можете подорожувати назад у часі, щоб побачити стародавнє небо та переглянути небо, яким наші нащадки будуть насолоджуватися в далекому майбутньому.
Деякі програми вимагають, щоб ви вручну вводили рік, який ви хочете побачити, або прокручувати роки послідовно. За допомогою SkySafari 6 ви можете легко перестрибувати час. У цьому додатку відкрийте меню налаштувань. Під пунктом Прецесія ввімкніть опцію "Правильний рух". (Ця зміна може бути постійною. Це не вплине на регулярне використання програми.) У розділі Координати переключіться на Екліптик. У розділі "Горизонт і небо" відключіть "Дневне світло" та "Горизонт горизонту", а потім вимкніть "Показати горизонт і небо". Для цієї демонстрації я також люблю ховати планети. Переконайтеся, що відображаються лінії сузір'їв. Імена зірок необов’язкові.
Після виходу з меню "Налаштування" на дисплеї додатка відображатиметься темне небо, без затемнення, незалежно від часу доби. Знайдіть і виберіть сузір’я. Ursa Major є хорошим вибором, адже всі знайомі з великою астеризмом цього сузір'я. Використовуйте піктограму "Центр", щоб утримати Ursa Major на місці, а потім відкрийте елементи управління потоком часу.
Торкніться поточного значення року. Під етикеткою для дня тижня з’явиться вікно "1 рік". Торкніться цього поля, щоб відкрити клавіатурну панель і ввести велику кількість, скажімо, 500 або 1000. (Використовуйте клавішу DEL, щоб видалити значення "1" за замовчуванням, перш ніж набрати значення.) По закінченні торкніться того самого поля, щоб закрити клавіатурну панель. Тепер, кожного разу, коли ви збільшуєте рік, він підскочить на суму, яку ви ввели, тобто 500 років. (Той самий приріст застосовується, якщо ви переходите на дні, години, хвилини тощо)
З центром Ursa Major, дозвольте час протікати вперед або назад. Сузір'я буде спотворюватися, коли зірки рухаються по галактиці. Встановити рік у 1480 році до н.е. показати сузір’я так, як його бачили стародавні вавилоняни. Або зайти далеко в майбутнє, щоб побачити, як наші нащадки побачать небо. Введіть кнопку «Тепер», щоб повернутися до поточного дня. (У SkySafari 6 ви можете безпосередньо ввести конкретний рік у меню налаштувань дати та часу.)
Поки додаток налаштовано таким чином, ви можете переглянути інші приклади сузір’їв, що швидко розвиваються. Альтаїр в Акілі, орел і Арктур в Ботесі, пастух, - це дві яскраві неозброєні зірки, які мають відносно високі значення правильного руху (0,66 та 2,28 дугових секунд на рік відповідно). Дві тьмяні зірки, названі Таразедом і Альшаїном, облягають Альтаїр. У сучасному небі ці зірки утворюють зігнуту лінію, а Алтаїр посередині - так, ніби ці бічні зірки - це "вушка" орла. Тисячу років тому Альтаїр сидів прямо між ними, а у вавилонські часи Альтаїр був "нижче" їх, завдяки чому дві бічні зірки здаються більш схожими на "антени".
Арктур - це дуже яскрава, помаранчева зірка, яка сидить біля основи кайт-сузір’я Ботеса. Це у західному ранньому небі протягом вересня. Зірки Зета Ботес і Муфрід сидять на південному сході та південному заході від Арктура відповідно, утворюючи ноги стадмейства. Арктур рухається на південь. Два тисячоліття тому було набагато далі від тих зірок, і через 3000 років відтепер Арктур буде сидіти між ними - ніби він виконує розколи!
Зірка Барнард
Ми можемо використовувати астрономічні програми, щоб побачити, як зірки з дуже високим правильним рухом змінюють свої позиції рік за роком. Наприклад, подивіться на червону карликову зірку Барнард, розташовану лише за 6 світлових років від сонця. Зірка бере свою назву від американського астронома Е. Е. Барнарда, який у 1919 р. Визначив, що рух цієї зірки через небо становить 10,3 дугових секунд на рік - найбільший власний рух будь-якої зірки відносно Сонця. (Повний місяць становить 1800 дугових секунд.)
Зірка Барнард розташована в сузір'ї Опіхуса, яке можна зустріти на південно-західному небі протягом вересневих вечорів. При візуальній величині +9,53 зірка знаходиться біля межі видимості за допомогою бінокля 10 x 50, але телескоп на задньому дворі може розкрити вам цю зірку. Ваш додаток з астрономії легко покаже швидкий рух Зірки Барнард по небу.
Встановіть час роботи програми приблизно в 21:00. місцевий час. Використовуйте меню "Пошук", щоб знайти зірку Барнард (інші назви каталогів включають V2500 Ophiuchi та HIP87937), а потім скористайтеся піктограмою "Центр", щоб поставити зірку на середину екрану програми. Збільшуйте масштаб, доки поблизу краю дисплея не буде видно яскраву зірку 66 Опіучі (або 66 Оф).
Відкрийте елементи керування часом та торкніться року, щоб вибрати цей пристрій як приріст часу. Тепер, коли ви натискаєте піктограми зі стрілками, час буде текти вперед або назад у один рік. З кожним роком у майбутньому зірка Барнард зміщується у верхньому правому куті, далеко від 66 Оф. Коли астроном Барнард виміряв свою зірку в 1919 році, її розмістили праворуч від 66 Оф.
Щоб самостійно відстежувати рух Зірки Барнард, спробуйте знайти його у своєму телескопі (допоможе система GoTo) та накресліть навколо нього зорове поле. Щороку або близько того, погляньте ще раз і намалюйте зіркове поле знову. Врешті-решт його шлях стане очевидним. Астрофотографи можуть зобразити зоряне поле і створити багаторічний композит, щоб показати рух зірки.
Ви також можете перевірити свій додаток на деяких інших швидкозмінних зірках, включаючи 61 Cygni в Cygnus і Groombridge 1830 та Lalande 21185, обидві у Великій Урсі. (У цей момент року використовуйте місцевий час 5:00, коли ці зірки добре розміщені на небі.)
У майбутніх випусках програми «Мобільна астрономія» ми виділимо кілька осінніх зоряних цілей, обговоримо, як використовувати мобільні додатки для планування та реєстрації астрономічних спостережень тощо. До тих пір продовжуйте дивитися вгору!
Примітка редактора: Кріс Воган - спеціаліст з громадських досліджень та освіти в галузі астрономії в AstroGeo, член Королівського астрономічного товариства Канади та оператор історичного телескопа обсерваторії Девіда Данлапа, 74 дюйма (1,88 метра). Ви можете зв’язатися з ним електронною поштою та перейти за ним у Twitter @astrogeoguy, а також у Facebook та Tumblr.
Цю статтю надали навчальні програми з імітації, лідер у навчальних програмах з космічних наук та виробники програми SkySafari для Android та iOS. Слідкуйте за SkySafari у Twitter @SkySafariAstro. Слідкуйте за нами @Spacedotcom, Facebook та Google+. Оригінальна стаття на Space.com.
