Ta izkrivljeni niz ozvezdij je tisto, kar so videli naši daljni predniki na nočnem nebu 20.000 B.C. Ljudje so od nekdaj uporabljali najsvetlejše zvezde za sledenje vzorcem na nebu, vendar so te zvezde na splošno naše najbližje sosede v galaksiji in tiste z najvišjimi gibi.
Domnevamo, da so položaji zvezd na nebesih večni. Toda vse v vesolju je v gibanju. Ko se vrti naša Mlečna pot, se naše sonce prevaža enkrat okoli galaksije na vsakih 250 milijonov let, počasi pa pluje navzgor in navzdol skozi disk galaksije, kot konj na vrtiljaku. Zvezde v galaksiji se medsebojno gravitirajo, kar jih sili, da se premikajo. Astronomi poznajo številne grozde mladih zvezd, ki so se tvorile skupaj in se zdaj selijo po galaksiji kot skupina. Znanstveniki lahko prepoznajo posamezne člane grozda, ki so bili izvrženi zaradi gravitacijskih sil, ki jih izvajajo okoliške zvezde.
Gibanje zvezd večinoma niso očitne v času človeškega življenjskega obdobja. Vendar so ozvezdja, ki so jih tvorile zvezde, skozi zapisano zgodovino spreminjala videz. Poleg tega več zvezd, ki se nahajajo blizu našega sonca, opazno spreminja svojo lokacijo iz leta v leto in opazovalci z zalednimi teleskopi lahko spremljajo napredek teh zvezd.
V tej izdaji Mobilne astronomije se bomo osredotočili na potujoče zvezde. Izpostavili bomo nekaj hitro premikajočih se in vam povedali, kako si jih ogledate s svojo najljubšo aplikacijo astronomije. Povedali vam bomo, kako na novo ustvariti, kako so izgledala naša sodobna ozvezdja, ko je človeštvo prvič videlo slike v zvezdah, pa tudi, kaj bodo videli naši potomci v daljni prihodnosti. [Orion Transformed: Familiar Constellation se bo preusmeril čez tisočletja (Video)]
Zvezdno gibanje 101
Ker se zvezde lahko premikajo v katero koli smer v vesolju, lahko potujejo bočno (vstran), radialno (proti ali oddaljen od našega osončja) ali kombinacijo obeh vrst gibanja. Bočni gibi spreminjajo koordinate zvezd na nebu in postopoma spreminjajo naše zvezdane zemljevide. Astronomi lahko merijo tudi Doplerov premik zvezdevega spektra, da ugotovijo, ali se zvezda približuje ali se oddaljuje od našega osončja, vendar takšno radialno gibanje ne bo spremenilo lege zvezde na našem nebu.
Astronomi uporabljajo izraz "pravilno gibanje", da opišejo spremembo položaja zvezde skozi čas, gledano iz našega sončnega sistema; uporabljajo tudi izraz "navidezno gibanje." To zaznano gibanje dejansko sestavlja mešanica zvezdenega gibanja zvezde skozi galaksijo in spremembe položaja našega sonca v istem obdobju. (Zanemarili bomo spremembe, ki jih povzroča paralaksa, ko Zemlja kroži po soncu, ker so povprečne čez leto.)
Ustrezno gibanje je ponavadi zelo majhno za daljne zvezde in veliko za bližje zvezde, čeprav imajo lahko tudi bližnje zvezne vrednosti ustreznega gibanja nič, če se ne premikajo vstran.
Preden so računalniški stroji postali na voljo, so astronomi skrbno izmerili deklinacijo in koordinate zveznega desnega vzpona, zapisali te vrednosti v kataloge zvezd in ročno narisali zvezde na nebesnih kartah. (R.A. in december na nebesni sferi za uporabo kratic ukrepov sta analogna zemljepisni dolžini in zemljepisni širini na Zemljinem globusu.)
Ko so se instrumenti izboljševali, so astronomi ugotovili, da nekatere zvezde sčasoma spreminjajo svoje položaje, zato je bilo treba kataloge in grafikone redno posodabljati in ponovno izdajati - na splošno vsakih pet let. Na koncu so katalogi zvezd vključili hitrost in smer premikanja zvezd. Danes ameriški pomorski observatorij in druge javne organizacije gostijo in posodabljajo spletne digitalne kataloge zvezd. Mobilne aplikacije za astronomijo in programska oprema za namizni planetarij redno prenašajo te kataloge in uporabljajo podatke za prikaz vsake zvezde v pravilnem položaju na kateri koli datum.
Da bi natančneje prikazali gibanje zvezd, so raziskovalci v vesolje poslali več misij. Vesoljsko plovilo Hipparcos si je zadalo natančno merjenje položajev zvezd, da bi znanstvenikom pomagali izvedeti več o galaksiji. Nadaljnja misija z imenom Gaia trenutno z veliko natančnostjo meri milijardo zvezd. Te informacije bodo kmalu obvestile astronomske aplikacije. In ne samo, da bodo informacije pomagale, da bodo naši modeli nočnega neba bolj natančni, ampak astronomi lahko z gibanjem zvezd in preučijo tudi, kako se galaksija strukturira in razvija. [Ta 3D barvni zemljevid z 1,7 milijarde zvezd na Mlečni poti je najboljši kadarkoli]
Videti ozvezdja se sčasoma spreminjajo
Veliko naših 88 modernih ozvezdij izvira iz babilonske astronomije. Okoli leta 1370 pred našim štetjem so se ti starodavni astronomi seznanili z razmerjem med letnimi časi in zvezdami in ustvarili najstarejše znane kataloge zvezd: seznam treh zvezd vsaka in Mul.Apin, ki sta preživela kot kamnita plošča. To znanje so pozneje prenesli že stari Grki, ki so postavili temelje sodobne zahodne astronomije. Sodobna ozvezdja zodiaka - vključno z Bikom, bikom; Leo, lev; in Scorpius, škorpijon - se je prvič pojavil v tistih starodavnih besedilih.
Zaradi delovanja gibanja zvezd v tisočletjih so ozvezdja, ki jih vidimo danes, spremenjena iz zvezdnih vzorcev, ki so jih videli Babilonci. V večini primerov so spremembe komaj opazne, nekaj pa jih je takoj očitnih. Napredne astronomske aplikacije, kot so SkySafari 6, Stellarium Mobile in Star Walk 2, omogočajo ogled neba v različnih obdobjih, tako da se lahko potujete nazaj v čas, da si ogledate starodavno nebo in si ogledate nebo, v katerih bodo uživali naši potomci v daljni prihodnosti.
Nekatere aplikacije zahtevajo, da ročno vnesete leto, ki ga želite videti, ali se skozi leta zaporedoma pomikate po njih. Z SkySafari 6 lahko enostavno skočite skozi čas. V tej aplikaciji odprite meni Nastavitve. Pod postavko Precesija omogočite možnost Pravilno gibanje. (Ta sprememba je lahko trajna. Ne bo vplivala na vašo redno uporabo aplikacije.) Pod Koordinate preklopite na Ecliptic. V razdelku Obzorje in nebo onemogočite dnevno svetlobo in horizontalni sij ter onemogočite "Pokaži obzorje in nebo." Za to demonstracijo rad skrivam tudi planete. Prepričajte se, da so prikazane vrstice ozvezdij. Imena zvezd niso obvezna.
Po izhodu iz menija Nastavitve se bo na zaslonu vaše aplikacije prikazalo temno nebo, brez obskurnega obzorja, ne glede na uro dneva. Poiščite in izberite ozvezdje. Ursa Major je dobra izbira, saj so vsi seznanjeni s to zvezdico velike zvezdnice. Uporabite ikono Center, da držite Ursa Major na mestu, nato pa odprite nadzor časovnega toka.
Tapnite trenutno prikazano vrednost leta. Pod nalepko za dan v tednu se prikaže polje "1 leto." Tapnite to polje, da odprete tipkovnico in vnesete veliko število, recimo 500 ali 1.000. (S tipko DEL odstranite privzeto "1", preden vtipkate vrednost.) Ko končate, tapnite isto polje, da zaprete tipkovnico. Zdaj, ko boste vsako leto povečali, bo poskočil za vneseni znesek, to je 500 let. (Isti prirastek bo veljal, če preklopite na dneve, ure, minute itd.)
S središčem Ursa Major pustite, da čas teče naprej ali nazaj. Ozvezdje bo izkrivljeno, ko se zvezde premikajo po galaksiji. Leto nastavite na 1480 B.C. pokazati ozvezdje tako, kot so ga videli stari Babilonci. Ali pa pojdite daleč v prihodnost, da vidimo, kako bodo naši potomci videli nebo. Vnesite gumb Zdaj, da se vrnete na trenutni dan. (V programu SkySafari 6 lahko neposredno vnesete določeno leto v meniju z nastavitvami datuma in časa.)
Medtem ko je aplikacija konfigurirana na ta način, si lahko ogledate druge primere konstelacij, ki se hitro razvijajo. Altair v Akvili, orel in Arcturus v Boötesu, pastir, sta dve svetli zvezdi s prostim očesom, ki imata relativno visoke vrednosti pravilnega gibanja (0,66 oziroma 2,28 ločnih sekund na leto). Dve zvezdi zatemnitve, imenovani Tarazed in Alshain, lovita Altairja. Na sodobnem nebu te zvezde tvorijo upognjeno črto, v sredini pa je Altair - kot da so te bočne zvezde orlova "ušesa". Pred tisočimi leti je Altair sedel neposredno med njimi, v babilonskih časih pa jih je Altair "spodaj", zato sta obe bočni zvezdi izgledali bolj kot "antene".
Arcturus je zelo svetla, oranžna zvezda, ki sedi v dnu ozvezdja v obliki kajta Boötes. Na zahodnem zgodnjem večernem nebu je med septembrom. Zvezde Zeta Boötes in Muphrid sedijo jugovzhodno in jugozahodno od Arcturusa oziroma tvorijo trdovratne noge pastirja. Arcturus se premika proti jugu. Pred dvema tisočletjema je bil od tistih zvezd veliko bolj oddaljen, čez 3000 let pa bo Arcturus sedel med njimi - kot da izvaja razcepe!
Barnardova zvezda
S pomočjo astronomskih aplikacij lahko opazujemo, kako zvezde z zelo visokim pravilnim gibanjem iz leta v leto spreminjajo svoje položaje. Na primer, poglejte rdečo pritlikavo Barnardovo zvezdo, ki se nahaja le 6 svetlobnih let od sonca. Zvezda je dobila ime po ameriškem astronomu E. E. Barnardu, ki je leta 1919 določil, da je gibanje te zvezde po nebu 10,3 ločne sekunde na leto - kar je največje pravilno gibanje katere koli zvezde glede na sonce. (Polna luna je 1800 ločnih sekund.)
Barnardova zvezda se nahaja v ozvezdju Ophiuchus, ki ga lahko med septembrskimi večeri najdemo na jugozahodnem nebu. Z vizualno magnitudo +9,53 je zvezda blizu meje vidnosti z daljnogledom 10 x 50, toda zaledni teleskop vam lahko to zvezdo razkrije. Vaša astronomska aplikacija bo hitro prikazala hitro gibanje Barnardove zvezde po nebu.
Nastavite čas aplikacije približno na 21:00. lokalni čas. V meniju za iskanje poiščite Barnardovo zvezdo (druga imena katalogov vključujejo V2500 Ophiuchi in HIP87937), nato pa z ikono Središče postavite zvezdo na sredino zaslona aplikacije. Povečava, dokler se ob robu zaslona ne vidi bližnja svetla zvezda 66 Ophiuchi (ali 66 Oph).
Odprite krmilnike časa in tapnite leto, da izberete enoto kot povečanje časa. Zdaj, ko pritisnete ikone puščic, bo čas eno leto potekal naprej ali nazaj. Barnardova zvezda se v prihodnosti vsako leto premakne proti zgornji desni, oddaljeni od 66 Oph. Ko je leta 1919 astronom Barnard izmeril svojo zvezdo, je bila ta postavljena v spodnjem desnem kotu 66 Oph.
Če želite sami spremljati gibanje Barnardove zvezde, jo poskusite najti v teleskopu (sistem GoTo bo pomagal) in okoli nje skicirajte zvezdniško polje. Vsako leto si oglejte še eno mesto in ponovno skicirajte zvezdano polje. Sčasoma bo njegova pot postala očitna. Astrofotografi lahko posnamejo zvezdno polje in ustvarijo večletni sestav, ki prikazuje gibanje zvezde.
Svojo aplikacijo lahko preizkusite tudi na nekaterih drugih hitro premikajočih se zvezdah, med njimi 61 Cygni v Cygnusu in Groombridgeu 1830 ter Lalande 21185, obe v Ursa Major. (Na tej točki leta uporabite lokalni čas ob 5:00, ko so te zvezde dobro postavljene na nebu.)
V prihodnjih izdajah Mobile Astronomy bomo izpostavili nekaj jesenskih ciljev, razpravljali o uporabi mobilnih aplikacij za načrtovanje in beleženje astronomskih opazovanj in še več. Do takrat pa kar naprej!
Opomba urednika: Chris Vaughan je astronomski strokovnjak za javna raziskovanja in izobraževanje pri AstroGeo, član Kraljevskega astronomskega društva Kanade in upravljavec zgodovinskega teleskopa Davida Dunlapa, 74-palčnega (1,88 metra) David Dunlap. Do njega lahko pridete po e-pošti in mu sledite na Twitterju @astrogeoguy, pa tudi na Facebooku in Tumblrju.
Ta članek je prispeval Simulacijski učni načrt, vodilni na področju učnih načrtov za vesoljske vede in izdelovalca aplikacije SkySafari za Android in iOS. Spremljajte SkySafari na Twitterju @SkySafariAstro. Spremljajte nas @Spacedotcom, Facebook in Google+. Izvirni članek na Space.com.
