Главная › Метка › путеводитель по звездному небу

Астрономия для начинающих — Кометы

Глава 14. Кометы.
Еще в далекой древности люди обратили внимание на появлявшиеся время от времени на небосклоне яркие светила, своим протяженным хвостом покрывавшие порой значительную часть неба. Древние греки дали им название — кометы. Комета в переводе с греческого означает «волосатая», «косматая». Яркие кометы будоражили воображение поэтов и писателей, художников и простых людей. В древности им приписывали мистические свойства, называли предвестниками войн и других бедствий. Но как мы сейчас знаем, кометы вполне вписываются в классическую семью объектов Солнечной системы и к различным земным неурядицам не имеют никакого отношения. Бедствий на нашей планете и так всегда было много. Между нами говоря, гораздо больше, чем комет наблюдавшихся на небосклоне.
ComDon1858
Комета Донати в 1858 году. (E. Weiß: «Bilderatlas der Sternenwelt»)

Большинство комет движется вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам и в наиболее удаленной точке орбиты — афелии, они порой удаляются от центра нашей планетной системы на огромные расстояния в сотни астрономических единиц, далеко за орбиту Нептуна. Кометы же обращающиеся вокруг нашего светила по орбитам с небольшим афелийным расстоянием, а следовательно и коротким периодом обращения (меньше двухсот лет) называются короткопериодическими кометами. Например комета 2P Энке имеет период обращения вокруг Солнца всего 3,3 года. Благодаря такому короткому периоду обращения эта комета наблюдалась астрономами уже в 63-х возвращениях к перигелию. В афелии она удаляется всего на четыре астрономические единицы от Солнца (это чуть дальше пояса астероидов), а в перигелии приближается до 0.3 а.е.
Ядро любой кометы состоит из ледяной смеси в которую вморожены частицы пыли (метеорного вещества). При приближении к Солнцу из ядра испаряется газ, увлекающий за собой частицы пыли. Вместе они образуют кому (её еще называют головой кометы) и протяженный кометный хвост. Размеры комы достигают нескольких десятков-сотен тысяч километров, длины же хвостов бывают и по миллиону — десятку миллионов километров. На самом деле, несмотря на такие значительные размеры, кометы весьма разреженные объекты — сквозь кометные хвосты, например, хорошо видны звезды. Ядро кометы из которого истекают эти потоки газа и пыли имеет в поперечнике всего лишь несколько или десяток километров. Таким образом суммарная масса кометы практически в миллиард раз меньше земной — это одни из самых небольших тел Солнечной системы.
r-delta-1

Наименование кометы дается в честь открывателей данной кометы, либо обзоров неба с помощью которых она была открыта. Первоначально комете присваивается временное обозначение вида — C/2001 A1 (LINEAR). Здесь 2001 — год открытия, A (латинское) — номер полумесяца открытия (первая половина января), а цифра 1 — первая открытая за этот период (с 1 по 15 января) комета. В скобках ставится фамилия открывателя кометы (или нескольких — до трех) или наименование обзора неба, которым открыта данная комета. Здесь это обзор неба LINEAR. Если новая комета оказывается периодической (с периодом обращения менее 200 лет), в начале обозначения добавляют букву P, например P/2001 H5 (NEAT). Если периодическая комета наблюдалась во втором и более появлении, то ей присваивается постоянный номер. Выглядит он так — например, 19P/Borelly. 19 — это номер в каталоге периодических комет, P — указывает на то, что это периодическая комета, Борелли — имя открывшего комету наблюдателя.
Частота появлений на небосклоне комет такова: яркие, запоминающиеся всем кометы довольно редки. Так, кометы ярче нулевой величины бывают в среднем раз в десять, а то и больше лет. Кометы ярче третьей величины, раз в три-пять лет. До шестой величины в год бывает от одной до трех комет. Комет доступных небольшим любительским приборам в год бывает до десятка и более. Ну, а для более мощных астрономических приборов речь уже идет о десятках комет в год.
Обычно для наблюдателя кометы медленно смещаются день ото дня среди звезд и за пару-тройку месяцев успевают пройти два-три созвездия.
Если же комета проходит относительно близко к Земле (геоцентрическое расстояние мало), то соответственно и движение на фоне звезд становится заметно уже в течение часа-долей часа, и за период видимости в небольшие приборы комета успевает преодолеть несколько созвездий и бывает видна порой по полгода, а яркие кометы и до года.
Путь кометы 2P Энке в 2017 году -
Комета Энке
Для заинтересовавшихся кометами читателей можно посмотреть более подробные теоретические материалы блога, которые я начну выкладывать в ближайшее время здесь — Справочная кометного раздела.
Всю информацию о кометах вы сможете найти у меня в Кометном разделе блога.
Кометы доступные сейчас наблюдениям в небольшие любительские приборы можно посмотреть на странице здесь — Список актуальных объектов.
Видимость комет в текущем году смотрите в соответствующей году статье — Обзоры кометных появлений по годам.

продолжение следует…

оглавление -
putevoditeld1

Астрономия для начинающих — Переменные звезды

Глава 12. Переменные звезды.

Переменными мы называем звезды, блеск которых меняется во времени с различной периодичностью, а иногда и без оной. Таких звезд довольно много и некоторые из них вполне доступны наблюдению в любительские приборы.
Вообще наблюдение переменных звезд одна из областей астрономии, где любители могут внести довольно солидный вклад в науку своими данными.
Немного истории. В 1596 году Д.Фабрициус обнаружил звезду в созвездии Кита и проследил изменение ее блеска. Эта звезда носила обозначение омикрон Кита и получила имя Мира (Удивительная). В 1669 году Дж.Монтанари обнаружил переменность Алголя — беты Персея. В конце XVIII века был создан первый список переменных звезд, а более системные наблюдения начали проводится уже в девятнадцатом веке. Уже в двадцатом веке после начала систематических фотографических наблюдений количество звезд у которых найдена переменность существенно увеличилось.
Причинами изменения блеска звезд могут быть различные факторы. Это связано как с изменением физических параметров звезды, так и с визуальными факторами — затмением одной звезды другой, например. В зависимости от этих факторов и характера изменения блеска все переменные звезды условно разделены на несколько типов, обозначу наиболее интересные из них -
I. Пульсирующие переменные звезды:
- Долгопериодические переменные звезды. Это красные гиганты с массами от одной до нескольких солнечных, вступающие в заключительный этап своей эволюции. Эти звезды испытывают колебания блеска с периодами в несколько сотен суток. Они разделяются на две группы: переменные типа Миры Кита (мириды) и полуправильные переменные (SR).

miraCet-1

Читать полностью »

Астрономия для начинающих — Телескоп.

Глава 8. Телескоп, системы телескопов, устройство телескопа.

Прежде чем переходить к описанию систем и устройства телескопов сначала немного поговорим о терминологии, чтобы в дальнейшем не возникало вопросов при изучении этих астрономических приборов. Итак, начнем…
Каким бы странным человеку незнакомому с астрономией это не показалось, но в телескопах главное не увеличение, а диаметр входного отверстия (апертуры), через которое свет попадает в прибор. Чем больше апертура телескопа, тем больше он соберет света и тем более слабые объекты в него удастся рассмотреть. Измеряется в мм. Обозначается D.
Следующий параметр телескопа — фокусное расстояние. Фокусное расстояние (F) — расстояние, на котором линзы объектива или главное зеркало телескопа строят изображение наблюдаемых объектов. Измеряется также в мм. Окуляры, как приборы состоящие из линз, тоже имеют свое фокусное расстояние (f). Увеличение телескопа можно посчитать разделив фокусное расстояние телескопа на фокусное расстояние используемого окуляра. Таким образом, меняя окуляры, можно получать разные увеличения. Но их цифра не может быть бесконечной. Верхний предел увеличений для каждого телескопа тоже ограничен. Как показывает практика, он равен в среднем удвоенному диаметру телескопа. Т.е. если у нас телескоп диаметром 150мм, то максимальное увеличение, которое можно получить на нем равно где-то тремстам кратам — 300х. Если ставить большие увеличения, качество картинки будет существенно ухудшаться.

Еще один термин — относительное отверстие. Относительное отверстие — это отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Оно записывается так 1/4 или 1/9. Чем меньше это число, тем длинее труба нашего телескопа (больше фокусное расстояние).
Как узнать звезды какой величины на пределе могут быть видны в наш телескоп?
А для этого нам пригодится парочка несложных формул -
Предельная звездная величина m = 2 + 5 lg D , где D — диаметр телескопа в мм.
Предельное разрешение телескопа (т.е. когда две звезды еще не сливаются в одну точку) равно
r = 140 / D , где D выражено в мм.
Эти формулы справедливы только для идеальных условий наблюдения в безлунную ночь при прекрасной атмосфере. В реальности ситуация с этими параметрами хуже.

Теперь перейдем к изучению систем телескопов. За всю историю астрономии было изобретено большое количество оптических схем телескопов. Все они делятся на три основных типа -
Линзовые телескопы (рефракторы). У них объективом служит линза или система линз.
Зеркальные телескопы (рефлекторы). У этих телескопов поступающий в трубу свет улавливает сперва главное зеркало.
Зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрические). В них используются и те и другие оптические элементы, чтобы нивелировать недостатки обеих предыдущих систем.
Все системы не являются идеальными, у каждой есть свои плюсы и минусы.
Схема основных систем телескопов -

Shemy tlscp1

Разберем устройство телескопа. На следующей иллюстрации указаны все детали небольшого любительского прибора -
telescop1

Про сменные окуляры мы уже слышали. Для удобства наблюдений в околозенитной области в телескопах-рефракторах, а также зеркально-линзовых приборах часто используют зенитные призмы или зеркала. В них ход лучей изменяется на девяносто градусов и наблюдателю становится комфортнее при проведении наблюдений (не придется задирать голову или лезть под телескоп :) ). У каждого более-менее подходящего телескопа имеется искатель. Это отдельный небольшой линзовый прибор с маленьким увеличением — и, соответственно, с большим полем зрения. (Чем больше увеличение прибора — тем меньше поле зрения). Это позволяет с удобством наводиться в нужную область неба, а затем рассматривать ее в сам телескоп, применяя большие увеличения. Естественно, что перед наблюдениями нужно с помощью винтов, которыми зажата труба искателя, настроить ее так, чтобы она была соосна самому телескопу. Это, кстати, удобнее делать по яркой звезде или планете.
Ручки точной доводки служат для подстройки наведения на объект. Фиксаторы движений по осям служат для того, чтобы зафиксировать наш телескоп в выбранном положении. При начале наведения фиксаторы (тормоза) отпускаются и осуществляется поворот телескопа в нужном направлении. Затем положение телескопа фиксируется с помощью этих тормозов, а потом, глядя в окуляр, делается точная подводка телескопа на объект с помощью ручек точной доводки.
Вся совокупность деталей, на которых крепится телескоп и с помощью которых осуществляется его поворот, называется монтировкой.
Монтировки бывают двух видов — азимутальные и экваториальные. Азимутальные монтировки вращаются вокруг двух осей, одна из которых параллельна горизонту, а другая, соответственно, перпендикулярна к первой. Т.е. вращение осуществляется вокруг осей — по азимуту и высоте над горизонтом. Азимутальные монтировки более компактные и удобны для использования при наблюдении земных объектов.
Основная астрономическая монтировка называется экваториальной. Она удобна при слежении за небесными объектами, а также при наведении на них по небесным координатам. С ней удобно компенсировать вращение Земли, что особенно заметно при больших увеличениях (не забываем, что Земля наша вращается и картина неба непрерывно двигается в течении ночи). Если к экваториальной монтировке подключить простейший моторчик, работающий со звездной скоростью, то вращение Земли будет постоянно компенсироваться. Т.е. наблюдателю не нужно будет постоянно корректировать объект с помощью ручек точных движений. На экваториальной монтировке, чтобы компенсировать движение неба в течении ночи, нужно подкручивать ручку только по одной из осей. В азимутальной же монтировке постоянно приходится подправлять телескоп по обеим осям, что не всегда удобно.
Рассмотрим устройство экваториальной монтировке по схеме -

Montirovka1

В экваториальной монтировке одна из осей смотрит на полюс мира (в северном полушарии он расположен около Полярной звезды). Другая ось которая называется осью склонений, ей перпендикулярна. Соответственно, вращая телескоп вокруг каждой из осей, мы изменяем его положение в системе небесных координат. Чтобы компесировать суточное вращение Земли, достаточно поворачивать наш телескоп вокруг оси направленной на небесный полюс мира.
Как настроить направление оси на полюс мира? Нужно найти Полярную звезду и повернуть прибор осью, которая перпендикулярна противовесам (Они необходимы для того, чтобы уравновесить вес трубы телескопа), в направлении Полярной. Высота небесного полюса мира, как мы помним, всегда постоянна и равна широте наблюдения. Чтобы подстроить эту ось по высоте достаточно один раз выставить широту на шкале широт с помощью соответствующих винтов. В дальнейшем эти винты можно уже не трогать (если, конечно, вы не переедите на жительство в другие края :) ). Достаточно будет сориентировать ось, повернув монтировку по азимуту (параллельно горизонту), так чтобы она смотрела на Полярную. Можно сделать это по компасу, но точнее сделать это по Полярной.
Если у нас имеется более-менее серьезная монтировка, то для более точного наведения на небесный полюс мира у нее имеется встроенный в соответствующую ось искатель полюса. В нем на фоне изображения будут видны соответствующие метки, с помощью которых можно уточнить положение полюса мира относительно Полярной звезды (помним, что Полярная звезда расположена совсем рядом с полюсом мира, но не точно на нем!).
По картине, которую мы видим в окуляр телескопа… Так как у всех людей зрение разное, то для получения хорошего изображения необходимо отфокусировать изображение. Это делается с помощью фокусера — пары круглых ручек на одной оси, расположенных перпендикулярно к окуляру. Вращая ручки фокусера вы двигаете окулярный узел вперед-назад до получения приемлемого изображения (т.е. более четкого). Для зеркально-линзовых приборов фокусировка осуществляется с помощью ручки двигающей главное зеркало. Искать ее следует с заднего торца трубы также неподалеку от окулярного узла.

Ну, и напоследок, пара советов для начинающих, впервые пользующихся телескопом…

Необходимые последовательности действий с телескопом, которые стоит запомнить…
Настройка искателя.
Следует подобрать какой-либо яркий объект на небе — яркую звезду или, лучше, планету. Наводим на нее телескоп, предварительно установив окуляр, дающий самое слабое увеличение (т.е. окуляр с самым большим фокусным расстоянием). Для быстрой первоначальной наводки на объект стоит смотреть вдоль трубы телескопа. Поймав в окуляр изображение нашей планеты или звезды, стопорим наш телескоп с помощью фиксаторов по осям, а затем центрируем объект в окуляре с помощью ручек точной доводки.
Далее заглядываем в искатель. Крутя винты, фиксирующие трубу искателя, добиваемся того, чтобы в поле зрения искателя появилось и встало точно на перекрестие изображение нашего объекта.
Если мы проводили операцию слишком долго (в первый раз бывает и такое), стоит снова глянуть в основной прибор и вернуть к центру нашу планету (звезду), которая вследствие вращения Земли (а для нас поворота всей картины неба) могла уйти в сторону. Затем снова смотрим изображение в искателе и поправляем винтами искателя погрешность установки (устанавливаем объект на перекрестие). Теперь наши искатель и телескоп соосны.
В идеале, конечно, затем можно установить в телескоп окуляр с увеличением побольше (с меньшим фокусным расстоянием) и снова повторить все описанную процедуру — точность настройки нашего искателя существенно повысится. Но в первой приближении достаточно и одной операции.
После этого можно наблюдать. Настраивать соосность телескопа и искателя достаточно один раз в начале наблюдений.
Последовательность: наводимся в телескоп — смотрим и настраиваем искатель.
переходим к наблюдениям…
Наведение на объект.
Отпускаем фиксаторы поворота по обеим осям (тормоза) и, свободно вращая трубу телескопа, поворачиваем ее в нужную нам сторону, приблизительно наводя ее в направлении объекта. Глядя в искатель, находим объект, поворачивая трубу руками, а затем зафиксировав ее тормозами (не забывайте!), с помощью ручек точной доводки приводим его изображение в центр перекрестия. Теперь, если у нас точно настроена соосность искателя и трубы телескопа, изображение объекта должно быть видно в окуляр телескопа. Заглядываем в окуляр и снова ручками точной доводки центрируем объект в поле зрения. Все! Можно любоваться нашим объектом и показывать его другим.
Последовательность: наводимся в искатель — смотрим в телескоп.
Суточное движение неба.
Если у вас телескоп без привода (мотора), позволяющего компенсировать движение неба, нужно помнить, что через некоторое время объект «убежит» из поля зрения телескопа. Поэтому, если вы на некоторое время отвлеклись, то, скорее всего, заглянув в окуляр, вы ничего там не обнаружите. Если у вас экваториальная монтировка (с предвательно выставленным направлением на полюс мира), то достаточно повернуть ручку точной доводки по оси прямых восхождений на некоторый угол (а может и оборот), чтобы объект вернулся на «место».
Если же у вас азимутальная монтировка, то тут чуть сложнее — придется крутить ручки по обеим осям, а если вы не знаете точно куда мог сместиться объект, то лучше заглянуть в искатель и вернуть объект на перекрестие, глядя уже в окуляр нашего искателя.
Изображение в окуляре телескопа.
Если вы навелись на объект и видите нечеткое изображение (или вообще ничего) — это совершенно не значит, что телескоп «плохой» или объекта нет в поле зрения. Не забывайте сфокусироваться!
В холодную погоду следует подождать, чтобы телескоп принесенный из теплого помещения остыл. Потоки теплого воздуха сильно портят изображение. Чем больше телескоп, тем медленнее он остывает. Особенно важно это для систем с закрытой трубой — например, зеркально-линзовых приборов.
Достаточно сильно портит изображение и атмосфера. Турбулентность атмосферы, дымка, а также засветка от фонарей мешают детально рассматривать объекты.
И, наконец, следует помнить, что без специального фильтра надетого на передний конец трубы телескопа (объектив у рефрактора, открытую часть у рефлектора) ни в коем случае нельзя направлять телескоп на Солнце!!! Это чревато потерей зрения. Никакие закопченые стекла тоже не помогут. Также следует следить за детьми, чтобы они не повернули прибор без присмотра родителей на Солнце.
Помните — для наблюдений Солнца существуют специальные фильтры (солнечные фильтры), которые пропускают ничтожно малую часть света от нашего светила, для комфортного наблюдения за ним.

Как выбрать телескоп, какой тип телескопа предпочесть, это отдельный разговор и мы затронем его как-нибудь в другом посте.

продолжение следует …

оглавление -

putevoditeld1

Астрономия для начинающих — Путеводитель по звездному небу — Вступление

Глава 1. ВСТУПЛЕНИЕ
Звездное небо — это проекция бездны Вселенной на наш небосклон.

solomka1
Фото из коллекции фоторабот Владимира Суворова.

Картина ночного неба издревле манит к себе человека своей завораживающей красотой и будит желание постичь весь ее смысл. Но как раз последнее-то до конца так и невозможно :) . Давайте изучим хотя бы то, что удалось узнать нашим предкам и продолжает познаваться современниками. Чтобы стать в один ряд с ними, начнем распутывать звездный узор над головой…
Кто не знает Большой Медведицы? Наверняка вы что-то слышали и про Малую Медведицу… А красавец Орион, что величаво встает над нашим горизонтом зимой, опоясанный звездным мечом? Как и где найти их, а также другие созвездия и другие красоты нашего северного неба я буду рассказывать вам в этом и других постах серии Путеводителя по звездному небу.
Читать полностью »