Как смотреть на звезды

"Две вещи, — писал Иммануил Кант, —  наполняют душу всегда новым и все более сильным удивлением и благоговением, чем чаще и продолжительнее мы размышляем о них, — это звездное небо надо мной и моральный закон во мне". 

Что касается звездного неба, то, к сожалению, из-за так называемого светового загрязнения среды в мегаполисах не всегда можно увидеть даже самые яркие звезды. Но в спальных районах, в стороне от яркой рекламы, изучать карту созвездий вполне реально.

Никаких специальных инструментов для этого не требуется. Наблюдения ведутся невооруженным глазом. Пригодятся звездная карта (можно скачать в виде приложения), компас и слабый фонарик с красным светофильтром из полиэтиленового мешка.

Кстати, по современному определению созвездия — это не группы звезд, как многие думают, а участки, на которые разделено небо, подобно границам стран на Земле.

Узнаваемые группы звезд по-научному называются астеризмами.

Самый известный астеризм — Большой Ковш — находится в созвездии Большой Медведицы. Звезда Мицар на выпуклости его "ручки" с древности служит для проверки остроты зрения: рядом с ней расположена слабая звезда-спутник Алькор, которая людям с ослабленным зрением не видна. По Ковшу (или по компасу) нетрудно найти Полярную звезду, входящую в созвездие Малой Медведицы. А дальше, сориентировавшись по звездной карте, можно искать все остальные астеризмы.

Наиболее заметные из них — буква W в созвездии Кассиопеи, крест в Лебеде, четырехугольник Ориона с характерным Поясом из трех звезд, Весенне-Летне-Осенний Треугольник, состоящий из Веги, Денеба и Альтаира, главных звезд созвездий Лиры, Лебедя и Орла. Эти фигуры из самых ярких звезд видел, наверно, каждый.

Но наиболее сильный интерес пробуждается, когда удается находить все менее заметные астеризмы в малоизвестных созвездиях, особенно если заранее немного почитать о входящих в них звездах.

Тщательное изучение звездного неба может занять десятки вечеров, тем более что рисунок звездного неба меняется от сезона к сезону и не все вечера хороши для этого занятия из-за яркой Луны. Во время наблюдений очень важно обеспечить себе максимальный комфорт.

Прежде всего, вам должно быть тепло (это важно даже летом).

Смотреть на небо надо сидя или лежа, потому что с задранной головой долго не простоишь. Оптимально использовать шезлонг или надувной матрас и спальный мешок.

На смартфон или планшет необходимо установить программы, переводящие устройства в ночной режим, а яркие источники света не должны появляться в поле зрения как минимум за 15 минут до начала наблюдений.

Если вы будете наблюдать за небом достаточно долго и внимательно, то непременно сумеете разглядеть метеоры (в обиходе — падающие звезды). Это небольшие межпланетные частицы, массой от миллиграммов до килограммов, сгорающие в атмосфере. Скорость их движения составляет от 11 до 72 км/с, поэтому обычно они ускользают из поля зрения меньше чем за  секунду. В некоторые периоды Земля пересекает орбиты старых комет, от которых отделилось множество таких метеорных частиц. В это время количество метеоров значительно возрастает.

Самый удобный для наблюдения метеорный поток — Персеиды — активен в первой половине августа. В максимуме (12-13 августа) он дает 60-100 метеоров в час, и многие любители астрономии считают его самым активным потоком. Но в действительности самые активные потоки — Геминиды и Квадрантиды (оба до 120 метеоров в час) — наблюдаются в середине декабря и в начале января.

 

Планеты — еще один замечательный класс объектов, доступных для наблюдения.

Венера, выступающая попеременно в роли Утренней и Вечерней Звезды — самый яркий звездообразный объект на небе. Второе место занимают Юпитер. Также нетрудно найти Сатурн и Марс, если, конечно, знать, где искать (для чего можно воспользоваться программой-планетарием).

Труднее всего увидеть Меркурий. Существует легенда, согласно которой создатель гелиоцентрической системы мира Николай Коперник так ни разу в жизни и не смог его наблюдать. Из-за близости к Солнцу Меркурий теряется в его лучах и бывает виден низко над горизонтом на сумеречном сегменте неба только в короткие периоды наибольших элонгаций (время, когда планета максимально удаляется от светила). Такие моменты следует заранее отслеживать по астрономическому календарю, а потом выбирать для наблюдения место с открытым горизонтом.

Без специального оборудования планеты трудно отличить от звезд, но все-таки можно. Во-первых, планеты не мерцают, во-вторых, день ото дня они немного меняют свое расположение относительно звезд. Попробуйте раз в несколько дней отмечать на карте положение Венеры или Марса, и вы сможете лично удостовериться в подвижности Солнечной системы. Однако для более интересных наблюдений за планетами потребуется оптический инструмент — бинокль, а лучше любительский телескоп.

При выборе инструмента важно знать, что главная его задача — собрать как можно больше света от далеких слабых источников.

Соответственно, ключевой параметр оптического прибора — диаметр его объектива. Карманный туристический бинокль с диаметром линз 30 мм не принесет много пользы любителю астрономии. Хотя в него можно разглядеть четыре спутники Юпитера, открытые четыре века назад Галилеем с помощью телескопа такого же диаметра. За их движением можно наблюдать буквально в реальном времени. А если воспользоваться специальной программой, то можно заранее рассчитать, когда спутники будут скрываться позади Юпитера или появляться из отбрасываемой им тени. Перед вашими глазами в буквальном смысле развернется "небесная механика", но для комфортного наблюдения желательно выбрать инструмент помощнее.

Спутники Юпитера постоянно прячутся то позади планеты, то в ее тени, то на ее фоне. Интересно поймать моменты, когда несколько явлений происходит в течение короткого времени. Например:

6 мая 2017 года. 20.56 мск — спутник Ио вступает на диск Юпитера; 21.20 — спутник Европа выходит из тени Юпитера; 21.34 — тень Ио вступает на диск Юпитера (видно только в хороший телескоп). 23.07 — Ио сходит с диска Юпитера; 23.20 — из-за края диска Юпитера появляется Большое красное пятно (нужен телескоп); 23.44 — тень Ио покидает диск Юпитера.

Астрономический бинокль должен иметь диаметр линз не менее 50 мм при 10-12-кратном увеличении. Большее увеличение нежелательно, так как из-за дрожания рук изображение будет прыгать перед глазами. В такой бинокль приятно рассматривать Луну в разных фазах и звездные скопления. Например, в знаменитых Плеядах невооруженным глазом видно только 6-7 звезд, но при помощи бинокля их можно разглядеть десятки.

Интересно потренироваться в составлении звездной карты на основе собственных наблюдений, а затем сравнить ее с настоящей. Обнаруженные неточности много расскажут вам о том, как устроено человеческое зрение и внимание, и позволят оценить трудности работа астрономов до появления фотографии.

А еще бинокль незаменим для первого знакомства с так называемыми дипскай-объектами — туманностями и галактиками. Многие из них достаточно велики по размерам, но имеют низкую поверхностную яркость. Например, невооруженный глаз едва ли сможет различить центральную часть Туманности Андромеды, соседней с нами галактики, в то время как изображение, передаваемое светосильным биноклем с небольшим увеличением, гораздо детальнее и внушительнее.

Астрономы обозначают Туманность Андромеды как M31, что значит номер 31 по каталогу Мессье, в который включено 110 заметных туманных объектов северного неба.

Среди любителей астрономии популярен марафон Мессье, соревнование, в ходе которого за одну ночь нужно отследить все 110 объектов. Это можно сделать дважды в год — в марте и в октябре во время новолуния. Однако многие объекты Мессье все же видны только в телескоп.

Появление телескопа (даже не очень большого, скажем, диаметром 90 мм) качественно улучшает возможности наблюдателя.

У Сатурна становятся видны кольца, на Юпитере — облачные пояса и знаменитое Большое Красное Пятно, Венера, подобно Луне, меняет фазы, многие звезды оказываются красивыми двойными системами.

Но, безусловно, Луна — самый впечатляющий объект для любительских телескопических наблюдений, и вот тут стоит использовать максимальное увеличение, на которое способен ваш инструмент. Лучше всего видны горы и кратеры, находящиеся вблизи терминатора — границы дня и ночи на Луне. Солнце там стоит низко над горизонтом, и все возвышенности отбрасывают длинные тени, хорошо различимые в телескоп. Каждый день терминатор смещается, и можно изучать новые ландшафты.

И, конечно же, нельзя не сказать о еще одном, в некотором смысле самом доступном астрономическом объекте, поскольку для его наблюдения не нужно отказываться от ночного сна. Это Солнце, на котором есть пятна и множество других интересных образований, видимых даже в небольшой телескоп.

Проблема лишь в том, что Солнце в отличие от всех остальных астрономических объектов, слишком яркое. Одного взгляда на него через телескоп достаточно, чтобы необратимо повредить сетчатку. Поэтому для солнечных наблюдений на объектив обязательно надевают специальный светофильтр. Обычный нейтральный фильтр позволяет видеть пятна с тенями и полутенями. А со специальным узкополосным фильтром H-alpha (длина волны 656 мкм) можно наблюдать солнечную хромосферу с яркими пятнами флоккулами и темными волокнами фибриллами.

В заключение надо сказать несколько слов о редких астрономических явлениях. Из них лунные затмения наиболее доступны для наблюдения, поскольку видны на всей ночной стороне Земли. Солнечные затмения происходят немного чаще, но видны далеко не везде, а полная фаза — только в узкой полосе. Многие любители астрономии занимаются своего рода охотой за затмениями, совмещая свое увлечение с путешествиями в самые экзотические страны, через которые пролегла полоса полной фазы.

Еще реже можно увидеть на небе яркую комету, и уж совсем редко — падение крупного болида вроде того, что наблюдали в 2013 году в Челябинске.

В 2017 году ожидается возвращение к Солнцу 18 известных комет.

Лишь одна из них может достичь блеска, различимого невооруженным глазом. Это комета 96P/Макхолца 1б связанная с метеорным потоком Геминид. Явление произойдет в конце октября, но из-за близости к Солнцу, разглядеть комету вряд ли получится.

Но такие наблюдения, по большому счету, уже выходят, за рамки любительской астрономии.