Страница 13 из 81
А теперь, когда вы знаете о ресурсах, организациях и оборудовании, которые помогут вам войти в мир астрономии, давайте непосредственно перейдем к изучению природы космических объектов. О необходимом оборудовании я расскажу в главе 3, так что продолжайте читать!
Глава 3
Как мы наблюдаем небо
В этой главе…
Наблюдение неба невооруженным глазом
Поиск объектов
Выбор астрономического оборудования
Основные принципы наблюдения неба
Когда ясной ночью вы любуетесь звездным небом, то на самом деле занимаетесь астрономией, поскольку наблюдаете звезды и другие небесные объекты. Делая это невооруженным глазом, можно различить цвета и связать некоторые объекты, например найти Полярную звезду с помощью "звездных ориентиров" (две звезды Большой Медведицы, находящиеся на одной линии с Полярной звездой) в "ковше".
От наблюдений невооруженным глазом до поиска неярких звезд и более детального рассмотрения объектов — всего лишь небольшой шаг. Сначала возьмите бинокль, а затем и телескоп. Поздравляю, теперь вы — астроном!
Но я слишком забегаю вперед. Сначала вы должны спокойно, чтобы никто не мешал, посмотреть на ночное небо и восхититься его красотой и таинственностью. При этом можно использовать три основных инструмента, по меньшей мере один из которых у вас уже есть.
Все методы наблюдения — невооруженным глазом, с помощью бинокля или телескопа — в зависимости от целей считаются подходящими.
Человеческий глаз — идеальный "инструмент" для наблюдения метеоров, северного сияния, соединения (наибольшего кажущегося сближения) планет, а также Луны и планет Солнечной системы.
В бинокль хорошо наблюдать яркие переменные звезды, которые слишком далеки от звезд сравнения (звезд известной постоянной яркости, используемых как эталон для оценки звезд переменной яркости), и поэтому их нельзя вместе увидеть в телескоп. Бинокль также отлично подходит для "прочесывания" Млечного Пути и наблюдения усеивающих его ярких туманностей и звездных скоплений. Некоторые из ярких галактик — туманность Андромеды (М31), Магеллановы Облака и МЗЗ в созвездии Треугольника —, также лучше всего рассматривать в бинокль.
Телескоп нужен, чтобы рассмотреть большинство галактик, различить отдельные, близко расположенные элементы двойных звезд, а также наблюдать многие другие небесные объекты.
Начните с наблюдений невооруженным глазом
При наблюдениях невооруженным глазом самое главное — чтобы не мешал посторонний свет. Если вы не можете быстро добраться в темное место где-нибудь в сельской местности, то, по крайней мере, постарайтесь найти темный участок в своем дворе или на крыше дома. Конечно, вам не удастся устранить общее осветление неба (или "световое загрязнение"), вызванное большим количеством городских огней, но деревья или стена дома могут закрыть вас от ближайших уличных фонарей, чтобы их свет не бил вам прямо в глаза.
В 1996 году я наблюдал яркую комету Хиякутаке в небольшом городке в районе озер Фингер-Лейкс на севере штата Нью-Йорк. И я обнаружил, что, если ходить вдоль стен здания, закрывающего меня от огней соседнего шоссе, то видимость кометы значительно улучшается.
Если вы до сих пор не знаете географических направлений на местности, где живете, то обязательно выясните это. Затем найдите карту звездного неба (в астрономическом журнале или на Web-сайте), чтобы определить самые яркие звезды и планеты. Когда вы научитесь распознавать яркие звезды, попробуйте различить конфигурации более тусклых звезд, расположенных вокруг них.
В табл. 3.1 перечислены самые яркие звезды, которые можно увидеть в ночном небе, а также созвездия, в которые они входят. Большинство этих звезд можно увидеть в Северном полушарии, и только некоторые— в Южном. В таблице также приведена информация о спектральном классе звезд (более подробно об этом говорится в главе 11).
Сначала изучите карту звездного неба и наметьте план наблюдений (какое созвездие или звезды вы намерены найти), а затем выясните, сколько звезд вы сумели найти на ночном небе. После попробуйте распознать некоторые более тусклые звезды в тех же созвездиях. И, конечно, не путайте звезды с яркими планетами: Меркурием, Венерой, Марсом, Юпитером и Сатурном.
Зимой и летом Млечный Путь виден высоко в небе из любой точки земного шара. Если вы сумеете различить эту широкую светящуюся небесную дорогу, состоящую из мириада тусклых звезд, значит, вы нашли неплохое место для астрономических наблюдений.
Лучше всего найти участок, где хорошо виден горизонт, мало деревьев и в поле зрения только низкие здания; впрочем, в крупном городе это практически невозможно.
Конечно, очень трудно найти место, где горизонт хорошо виден во всех направлениях. Но важнее всего, чтобы горизонт просматривался в южном направлении. Дело в том, что большинство наблюдений в Северном полушарии Земли проводят, стоя лицом к югу, так что восток оказывается слева, а запад — справа.
Если вы смотрите на юг, то звезды восходят слева, а заходят справа. А для наблюдений в Южном полушарии нужно стоять лицом к северу, т. е. все указанные направления меняются на противоположные.
Всегда берите с собой часы, блокнот и матовый или красный фонарик, чтобы записывать свои наблюдения.
Начальный курс небесного ориентирования
Земля вращается. Впервые эту идею провозгласил греческий философ Гераклит Понтийский в IV веке до н. э. Но люди сомневались в том, что утверждал Гераклит. Им казалось, что в этом случае они должны чувствовать головокружение, как на крутящейся карусели, но ведь ничего подобного не происходило! Люди не верили, что Земля вращается, потому что никак этого не ощущали. Наоборот, наши древние предки считали, что Солнце вращается вокруг Земли, совершая полный оборот за один день.
Доказательство вращения Земли появилось только в 1815 году, больше, чем через две тысячи лет после Гераклита (в те времена государство почти не финансировало научные исследования, поэтому прогресс шел медленнее, но зато стоил дешевле). Французский физик Фуко подвесил металлический шар весом 28 кг под куполом Пантеона в Париже на проволоке длиной 67 м с периодом 16 секунд. Эта конструкция получила название маятник Фуко, по имени французского физика, которому пришла в голову идея этого эксперимента. Опыт Фуко основан на свойстве свободного маятника сохранять неизменным в пространстве плоскость (или направление) своих колебаний, если на него не действует никакая сила, кроме силы тяжести. Если проследить за колебаниями маятника, то станет заметно, что направление, в котором качается маятник над полом, постепенно меняется, как будто пол поворачивается под ним. На самом деле так оно и есть — пол поворачивается вместе с Землей.
Если вы не верите, что Земля вращается, или просто хотите посмотреть на маятник, посетите Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге. В 1931 году в этом соборе был подвешен маятник длиной 93 м и весом 54 кг. Амплитуда колебаний этого маятника равна 5 м, период — около 20 секунд. И за одну-две минуты можно убедиться в том, что Земля действительно вращается вокруг своей оси.