Астрономические каталоги: от древних книг до огромных баз данных
Человечество училось описывать звездное небо шаг за шагом: от созвездий, видимых невооруженным глазом, до объектов, скрытых в глубинах космоса. Все, что удается найти, ученые описывают в специальных каталогах. В этой статье мы разберемся, что такое астрономические каталоги, почему их так много и чем они могут быть полезны для обычного наблюдателя. Чтобы найти объекты из каталогов в небе над вами, используйте бесплатное приложение Sky Tonight – введите каталожное обозначение объекта, и приложение покажет, где его искать.
Содержание
- Что такое астрономический каталог?
- Первые списки звезд
- Основные каталоги объектов глубокого космоса: M, C, NGC, IC
- Продвинутые астрономические каталоги
- SIMBAD: «один каталог, чтоб править всеми»
- Практические советы: как пользоваться астрономическими каталогами
- Частые вопросы
- Астрономические каталоги: краткий обзор
Что такое астрономический каталог?
Астрономический каталог — это упорядоченный список космических объектов, где указаны их названия, координаты и основные данные, такие как яркость, тип, местоположение и т. д.
В отличие от атласа, представляющего собой наглядную карту, показывающую расположение объектов на небе, каталог служит справочной базой данных, используемой для их идентификации, измерения и сравнения. Каждая обсерватория, телескоп и космическая миссия использует каталоги для точного наведения, отслеживания и калибровки.
Первые списки звезд
Наблюдатели пробовали описать звездное небо задолго до появления продвинутых телескопов.
- Гиппарх (II век до н.э.) составил первый известный количественный список звезд и ввел понятие звездных величин (с 1-й по 6-ю).
- Птолемей (II век н.э.) описал около 1020 звезд (по различным подсчетам) в своем трактате под названием «Альмагест», на который западная астрономия опиралась в течение нескольких последующих столетий.
- Абдуррахман ас-Суфи, астроном времен Исламского ренессанса (X век н.э.), дополнил труд Птолемея рисунками и исправлениями, уточнив позиции и яркость звезд в своей «Книге Неподвижных Звезд».
В этих каталогах основное внимание уделялось звездам, видимым невооруженным глазом, а не тусклым размытым пятнышкам, которые позже стали основой для наблюдений за глубоким космосом.
Основные каталоги объектов глубокого космоса: M, C, NGC, IC
С изобретением телескопов астрономам открылось множество объектов, невидимых для невооруженного глаза, и их все нужно было упорядочить и описать. Так началась эпоха новых астрономических каталогов.
Мессье и Колдуэлл: каталоги самых ярких объектов глубокого космоса
Шарль Мессье, французский астроном XVIII века, был заядлым охотником за кометами. Он искал их с помощью небольших телескопов, но ему то и дело попадались тусклые, неподвижные пятна (кометы обычно движутся, а эти объекты стояли на одном месте). Чтобы они не сбивали его (и других наблюдателей) с толку, он перечислил и описал их, составив, по сути, список объектов, которые не стоит путать с кометами. Первое издание (1774 г.) включало 45 объектов. За шесть лет список удвоился и к 1781 году содержал уже 103 объекта. Современный список, используемый современными наблюдателями и известный как каталог Мессье, насчитывает 110 объектов.
В каталог Мессье включены:
- Галактики (например, M31 – галактика Андромеды)
- Шаровые скопления (например, M13 в созвездии Геркулеса)
- Открытые скопления (например, M45 – Плеяды)
- Эмиссионные туманности (например, M42 – туманность Ориона)
- Планетарные туманности (например, M57 – туманность Кольцо)
Каталог Мессье может послужить отличным путеводителем по самым ярким галактикам, туманностям и скоплениям для начинающих наблюдателей из Северного полушария. Кстати, многие астрономы участвуют в ежегодном Марафоне Мессье, пытаясь найти на небе максимальное количество объектов из списка за одну ночь. Этот марафон проводится каждый год в марте или апреле. Он настолько популярен, что мы даже посвятили ему целую статью, где рассказываем самые важные детали о Марафоне Мессье: с чего начать, чем закончить, что взять с собой.
Изучив каталог Мессье, вы заметите, что практически все объекты в нем видны только из Северного полушария. Все дело в том, что Мессье наблюдал из Парижа, поэтому мог видеть только звезды и туманности, поднимавшиеся достаточно высоко над горизонтом, примерно севернее 35° южной широты. Именно поэтому такие примечательные объекты южного неба, как Магеллановы Облака или Омега Центавра, не попали в его список.
В 1995 году британский астроном Патрик Мур предложил каталог, призванный стать современным дополнением к списку Мессье, в котором были бы выделены яркие объекты глубокого космоса, не включенные французским астрономом. Он хотел, чтобы названия объектов в каталоге подчинялись той же логике, что и в каталоге Мессье – то есть, начинались с первой буквы фамилии автора. Но поскольку буква «M» уже была занята Мессье, Патрик Мур выбрал «C» – от девичьей фамилии своей матери, Колдуэлл (Caldwell). Так родился каталог Колдуэлл с объектами, обозначенными C1, C106 и так далее.
Патрик Мур упорядочил объекты по склонению – то есть по тому, насколько далеко к северу или югу они видны на небе. Таким образом, нумерация в каталоге идет с севера на юг, а не по времени открытия или яркости. Идея Мура заключалась в том, чтобы облегчить наблюдателям в разных полушариях поиск объектов, которые можно увидеть в небе над ними.
Каталоги для опытных наблюдателей и астрофотографов: NGC и IC
По мере совершенствования телескопов наблюдатели открыли тысячи туманностей и скоплений, невидимых невооруженным глазом. Новый общий каталог (NGC), опубликованный в 1888 году датско-ирландским астрономом Дж. Л. Э. Дрейером, был основан главным образом на систематических исследованиях Уильяма и Джона Гершелей, которые десятилетиями изучали небо с помощью больших рефлекторов. Каталог содержал 7840 объектов с описанием их внешнего вида и приблизительного положения. Позднее он был расширен двумя Индексными каталогами (IC, 1895–1908 гг.), в результате чего общее число записей превысило 13 000. Эти каталоги стали основой профессиональной и любительской астрономии: даже сегодня многие галактики, скопления и туманности известны преимущественно по своим номерам NGC.
Продвинутые астрономические каталоги
С развитием науки и техники астрономы смогли заглянуть еще дальше в космос и увидеть там еще больше звезд и других космических объектов, которые были не видны в телескопы предыдущих поколений.
Каталоги, вдохновленные революцией в фотографии: HD, BD, BSC
К концу XIX века астрономия вступила в эпоху фотографии. Стеклянные пластины позволили снимать обширные участки неба с беспрецедентной точностью: одна и та же экспозиция могла обнаружить тысячи звезд, невидимых глазу.
- Новаторским проектом того времени стал звездный каталог «Боннское обозрение» (Bonner Durchmusterung, BD), составленный в Боннской обсерватории в Германии. Он каталогизировал около 324 000 звезд яркостью до 10-й звездной величины. Более поздние дополнения, такие как «Кордобское обозрение» (Córdoba Durchmusterung) из Аргентины и «Кейпское обозрение» (Cape Photographic Durchmusterung) из Южной Африки, позволили каталогу охватить Южное полушарие, доведя общее количество звезд примерно до 1,5 миллиона и обеспечив самое полное описание звездного неба на тот момент. Эти каталоги заложили основу для всех современных астрономических баз данных.
В начале XX века внимание переключилось с положения звезд на их физические свойства. Астрономы начали регистрировать не только местоположение звезды, но и ее тип: цвет, температуру и спектр.
- В «Каталоге Генри Дрейпера» (HD), составленном в Гарвардской обсерватории, спектральные классы были присвоены 225 300 звездам, что определило систему звездной классификации (O–B–A–F–G–K–M), используемую и по сей день.
- «Каталог ярких звезд» (BSC) содержал подробные данные о положении, звездной величине и спектральном классе для более ярких и близких звезд. Этот краткий справочник используется и по сей день.
Эта фотографическая революция изменила не только методы работы астрономов, но и то, как мы видим Вселенную. Чтобы наглядно представить себе это преобразование – от первых телескопических снимков до современной космической фотографии, – загляните в нашу инфографику.
Космическая астрометрия: HIP, TYC, Gaia
По мере того, как технологии вышли за рамки фотопластинок, астрономы обратились к самому космосу для получения более точных данных. Наземные наблюдения были ограничены земной атмосферой, которая размывала и искажала положение звезд. Чтобы преодолеть эту проблему, Европейское космическое агентство запустило миссии, посвященные астрометрии – точному измерению положения и движения звезд.
- Спутник Hipparcos (работал в 1989–1993 годах) стал первой космической миссией в области астрометрии, измерив точное положение и расстояния примерно для 118 000 звезд. Объекты из этого каталога обозначены префиксом HIP (например, HIP 70890 — Альфа Центавра A).
- Соответствующие каталоги Tycho (опубликованные в 1997 и 2000 годах) были получены из вторичного потока данных Hipparcos, расширив базу до примерно 2,5 миллионов звезд. Объекты из этого каталога обозначены как TYC, например, TYC 7380-653-1.
- Текущая миссия Gaia, запущенная в 2013 году, продолжает эту работу в беспрецедентном масштабе, составляя трехмерную карту Млечного Пути. Она охватывает около 1,8 миллиарда звезд, регистрируя их положение, яркость, движение и физические свойства.
SIMBAD: «один каталог, чтоб править всеми»
Каталогов становилось все больше, и в результате одни и те же небесные объекты получили целый список названий: например, галактика Барнарда может быть упомянута под именем NGC 6822, IC 4895 или Caldwell 57. Чтобы не запутаться во всех возможных псевдонимах, астрономы используют базу данных SIMBAD (аббревиатуру можно расшифровать как «Сборник идентификаций, измерений и библиографии астрономических данных»), поддерживаемую Центром астрономических данных Страсбурга (CDS).
SIMBAD служит универсальным индексом, содержащим перекрестные ссылки на объекты в десятках каталогов – от классических, таких как Мессье, NGC и IC, до самых современных (2MASS, SDSS, Gaia). Каждая запись содержит:
- Все известные идентификаторы (названия по каталогам);
- Координаты и физические данные;
- Библиографические ссылки на научные статьи.
Если вы встретите несколько названий для одного и того же объекта, с помощью SIMBAD можно проверить, действительно ли речь идет об одном и том же объекте.
Практические советы: как пользоваться астрономическими каталогами
Астрономические каталоги предназначены не только для профессионалов — они могут стать вашим личным списком наблюдений за небом, который поможет вам ориентироваться в наблюдениях и распознавать наблюдаемые объекты. Вот как использовать их:
- Начните с объектов из каталога Мессье, если вы новичок. Они яркие, их легко найти, и они отлично смотрятся на фотографиях.
- Добавьте каталог Колдуэлла, чтобы увидеть объекты южного неба или увидеть то, что не вошло в список Мессье.
- Используйте каталоги NGC/IC, когда будете готовы наблюдать более тусклые и сложные объекты глубокого космоса, требующие более темного неба или более сложного оборудования.
- Если вас интересуют сами звезды, их типы или свойства, ознакомьтесь с HD и BSC, где вы найдете спектральную классификацию и ключевые данные.
- Чтобы изучить положение и расстояния до звезд, обратитесь к Gaia.
- Нужно идентифицировать или проверить названия объекта в разных каталогах? Используйте SIMBAD – он связывает все основные каталоги и помогает найти каждое название объекта.
Как только вы выберете объект, который хотите увидеть, попробуйте найти его на небе с помощью астрономического приложения: это наиболее легкий и быстрый способ.
- Star Walk 2 идеально подойдет для знакомства с объектами из самых популярных каталогов, включая Мессье, NGC, HIP, HR и HD.
- Для тех, кто готов углубить свой опыт, Sky Tonight предлагает расширенный список каталогов: Мессье, Колдуэлл, NGC/IC, HIP, HD и Tycho-2, а также множество дополнительных каталогов для туманностей, звездных скоплений и галактик.
Оба приложения подходят для поиска объектов из каталогов в небе над вами – просто введите название или идентификатор объекта (например, M42, NGC 869 или C106), и приложение покажет, где и когда его увидеть.
Частые вопросы
Астрономические каталоги подходят только для профессиональных астрономов?
Вовсе нет! Некоторые каталоги, такие как Мессье и Колдуэлл, были созданы специально для визуальных наблюдений — в них выделены яркие, легко обнаруживаемые объекты, которые отлично смотрятся даже в небольшие телескопы и бинокли. Они идеально подходят для начинающих. Профессиональные каталоги, такие как NGC, HD или Gaia, содержат более подробную информацию, используемую в исследованиях.
В чем разница между каталогами Мессье и NGC?
Мессье включает 110 классических ярких объектов северного неба. NGC/IC содержит десятки тысяч объектов, видимых по всему миру, широко используемых в исследованиях и любительских исследованиях.
Как понять, какой астрономический каталог мне нужен?
Если вы наблюдаете без оптики, начните с каталогов Мессье или Колдуэлла: в них собраны самые яркие и известные объекты дальнего космоса. Для более тусклых галактик и туманностей обратитесь к каталогам NGC/IC. Чтобы узнать об отдельных звездах, используйте HD или BSC для определения спектральных классов и свойств. Для точных расстояний и траекторий используйте Gaia или Hipparcos. А если вам нужно сопоставить названия объекта в разных каталогах, SIMBAD — ваш универсальный справочник.
Как узнать, какие объекты видны с моей широты?
Каждый астрономический каталог охватывает определенную часть неба. Например, список Мессье был составлен в Париже и включает в основном северные объекты, а каталог Колдуэлла добавляет множество южных. Такие каталоги, как NGC/IC, HD или Gaia, охватывают все небо, но то, что вы можете увидеть, зависит от вашей широты — некоторые объекты для вас всегда будут находиться за горизонтом. Чтобы узнать, какие объекты из любого каталога видны сегодня вечером, откройте приложение Sky Tonight. Оно автоматически составит список объектов, видимых в небе над вами в данный момент.
Астрономические каталоги: краткий обзор
Астрономические каталоги – это упорядоченная информация об объектах ночного неба: от древних трактатов, описывающих самые яркие созвездия, до современных баз данных, насчитывающих миллиарды звезд. Существуют астрономические каталоги на все случаи жизни:
- Мессье и Колдуэлл подойдут для тех, кто ищет самые яркие объекты глубокого космоса;
- NGC/IC описывают менее заметные галактики и туманности;
- Астрометрические миссии, такие как Gaia, измеряют положение и траектории звезд в мельчайших подробностях;
- SIMBAD объединяет их, связывая все названия и наборы данных в единый космический индекс.
Со Sky Tonight вы можете исследовать объекты из этих каталогов в небе над вами: тысячелетняя эволюция астрономических каталогов упакована в одно приложение.
Ясного неба и приятного путешествия по каталогам!
