Tento zkreslený soubor souhvězdí je to, co naši vzdálení předci viděli v noční obloze 20 000 ° C. Lidé vždy používali nejjasnější hvězdy ke sledování vzorců na obloze, ale tyto hvězdy jsou obecně našimi nejbližšími sousedy v galaxii a těmi, které mají nejvyšší vlastní pohyby.
Předpokládáme, že pozice hvězd na nebesích jsou věčné. Ale vše ve vesmíru je v pohybu. Když se naše Mléčná dráha otáčí, naše Slunce se nese jednou kolem galaxie každých 250 milionů let a pomalu se pohybuje kolem a dolů galaxií jako disk na kolotoč. Hvězdy v galaxii se přitahují jeden na druhého gravitačním způsobem, což je nutí k pohybu kolem. Astronomové vědí o mnoha skupinách mladých hvězd, které se utvořily společně a nyní migrují galaxií jako skupina. A vědci mohou identifikovat jednotlivé členy klastru, které byly vyvrženy kvůli gravitačním silám vyvíjeným okolními hvězdami.
Z větší části nejsou pohyby hvězd v průběhu lidského života zřejmé. Souhvězdí tvořená hvězdami se však ve zaznamenané historii změnila. Navíc několik hvězd umístěných v blízkosti našeho slunce znatelně mění jejich umístění z jednoho roku na další, a skywatchers s dalekohledy na dvorku mohou sledovat vývoj těchto hvězd.
V tomto vydání mobilní astronomie se zaměříme na putující hvězdy. Zdůrazníme některé rychle se pohybující a řekneme vám, jak je vidět pomocí vaší oblíbené aplikace pro astronomii. A řekneme vám, jak znovu vytvořit, jak vypadaly naše současné souhvězdí, když lidé poprvé viděli obrázky ve hvězdách, a také to, co uvidí naši potomci ve vzdálené budoucnosti. [Orion Transformed: Familiar Constellation se přes tisíciletí (video)]
Hvězdný pohyb 101
Protože se hvězdy mohou pohybovat v libovolném směru ve vesmíru, mohou se pohybovat laterálně (do stran), radiálně (směrem k naší sluneční soustavě nebo od ní) nebo kombinaci obou těchto typů pohybu. Boční pohyby mění souřadnice hvězd na obloze a postupně mění uspořádání našich hvězdných map. Astronomové mohou také měřit Dopplerovy posuny hvězdného spektra, aby určili, zda se hvězda blíží nebo ustupuje z naší sluneční soustavy, ale takový radiální pohyb nezmění polohu hvězdy na naší obloze.
Astronomové používají termín „správný pohyb“ k popisu změny polohy hvězdy v čase při pohledu z naší sluneční soustavy; oni také používají termín “zřejmý pohyb.” Tento vnímaný pohyb ve skutečnosti sestává ze směsi přirozeného pohybu hvězdy galaxií plus změny polohy našeho Slunce ve stejném období. (Budeme ignorovat změny způsobené paralaxou, protože Země obíhá kolem Slunce, protože ty se průměrně pohybují po celý rok.)
Správný pohyb bývá velmi vzdálený pro vzdálené hvězdy a velký pro bližší hvězdy, i když i blízké hvězdy mohou mít nulovou hodnotu správného pohybu, pokud se nepohybují do strany.
Než byly počítačové stroje k dispozici, astronomové pečlivě změřili deklinaci a pravoúhlé souřadnice vzestupu hvězd, zapsali tyto hodnoty do katalogů hvězd a ručně vykreslili hvězdy do oblohy. (R.A. a Dec. v nebeské sféře, pro použití zkratek opatření, jsou analogické zeměpisné délce a zeměpisné šířce na planetě Zemi.)
Když se vybavení zlepšilo, astronomové zjistili, že některé hvězdy časem měnily své pozice, takže katalogy a grafy musely být pravidelně aktualizovány a znovu vydávány - obvykle každých pět let. Katalogy hvězd nakonec zahrnovaly rychlost a směr, kterým se hvězdy pohybovaly. V dnešní době jsou online digitální katalogy hvězd hostovány a aktualizovány americkou námořní observatoř a dalšími veřejnými organizacemi. Mobilní astronomické aplikace a software stolního planetária tyto katalogy pravidelně stahují a pomocí těchto dat zobrazují každou hvězdu na správném místě k danému datu.
Aby přesněji zmapovali hvězdný pohyb, vědci poslali do vesmíru několik misí. Kosmická loď Hipparcos se rozhodla přesně měřit pozice hvězd, aby vědcům pomohla dozvědět se více o galaxii. Následná mise s názvem Gaia v současné době měří miliardu hvězd s vysokou přesností. Tyto informace budou brzy informovat o astronomických aplikacích. Informace nejen pomohou zpřesnit modely noční oblohy, ale astronomové mohou také použít hvězdný pohyb ke studiu struktury a vývoje galaxie. [Tato 3D barevná mapa 1,7 miliardy hvězd v Mléčné dráze je vůbec nejlepší]
Vidění souhvězdí se v průběhu času mění
Mnoho z našich 88 moderních souhvězdí má svůj původ v babylonské astronomii. Kolem roku 1370 nl si tito starověcí astronomové vzali na vědomí vztah mezi ročními obdobími a hvězdami a vytvořili nejstarší známé katalogy hvězd: Tři seznamy Každý seznam a Mul.Apin, které přežily jako kamenné tablety. Tato znalost byla později předána starověkým Řekům, kteří položili základy moderní západní astronomie. Moderní souhvězdí zvěrokruhu - včetně Býka, býka; Lev, lev; a Scorpius, ten štír - se poprvé objevil v těch starodávných textech.
Díky působení hvězdného správného pohybu po tisíciletí se souhvězdí, které dnes vidíme, mění od hvězdných vzorců, které viděli Babyloňané. Ve většině případů jsou změny stěží znatelné, ale některé jsou snadno patrné. Pokročilé aplikace pro astronomii, jako jsou SkySafari 6, Stellarium Mobile a Star Walk 2, vám umožňují prohlížet oblohu v různých dobách, takže můžete cestovat zpět v čase, abyste viděli starověké nebe a prohlédli si nebe, které si naši potomci budou v budoucnu užít.
Některé aplikace vyžadují, abyste ručně zadali rok, který byste chtěli postupně vidět nebo listovat. S SkySafari 6 můžete snadno přeskakovat časem. V této aplikaci otevřete nabídku Nastavení. V položce Precese povolte možnost Správný pohyb. (Tato změna může být trvalá. Neovlivní to vaše pravidelné používání aplikace.) V části Souřadnice přepněte na Ecliptic. Ve skupinovém rámečku Horizon a Sky deaktivujte Daylight a Horizon Glow a poté deaktivujte možnost „Zobrazit horizont and sky“ Pro tuto demonstraci bych také rád skryl planety. Ujistěte se, že jsou zobrazeny řádky konstelací. Jména hvězd jsou volitelná.
Po opuštění nabídky Nastavení se na displeji aplikace zobrazí tmavá obloha bez jakéhokoli zakrývajícího horizontu, bez ohledu na denní dobu. Vyhledejte a vyberte souhvězdí. Ursa Major je dobrá volba, protože každý je obeznámen s asterismem Velké dippery této konstelace. Pomocí ikony Centra přidržte Ursa Major na místě a poté otevřete ovládací prvky časového toku.
Klepněte na aktuálně zobrazenou hodnotu roku. Pod štítkem pro den v týdnu se zobrazí pole „1 rok“. Klepnutím na toto pole otevřete klávesnici a zadejte velké číslo, řekněme 500 nebo 1 000. (Pomocí klávesy DEL vymažte výchozí „1“ před zadáním hodnoty.) Po dokončení klepnutím na stejné pole zavřete klávesnici. Nyní při každém přírůstku roku vyskočí o částku, kterou jste zadali, tj. 500 let. (Stejný přírůstek se použije, pokud přepnete na dny, hodiny, minuty atd.)
Se středem Ursa Major poskytněte čas plynutí vpřed nebo vzad. Souhvězdí se bude deformovat, jak se hvězdy pohybují galaxií. Nastavte rok na 1480 B.C. ukázat souhvězdí, jak to viděli starověcí Babyloňané. Nebo jděte daleko do budoucnosti a uvidíte, jak naši potomci uvidí oblohu. Stisknutím tlačítka Nyní se vrátíte na aktuální den. (Ve službě SkySafari 6 můžete přímo zadat konkrétní rok v nabídce Nastavení data a času.)
I když je aplikace nakonfigurována tímto způsobem, můžete si prohlédnout další příklady rychle se vyvíjejících souhvězdí. Altair v Aquile, orel a Arcturus v Boötes, pastevec, jsou dvě jasné hvězdy s otevřeným okem, které mají relativně vysoké hodnoty správného pohybu (0,66 a 2,28 obloukových sekund za rok). Dvě stmívačské hvězdy, pojmenované Tarazed a Alshain, bok po Altairu. Na moderní obloze tvoří tyto hvězdy ohnutou linii, ve které je Altair uprostřed - jako by tyto doprovodné hvězdy byly „ušima“ orla. Před tisíci lety Altair seděl přímo mezi nimi a v babylonských dobách byl Altair „pod nimi“, takže se dvě lemující hvězdy vypadaly spíše jako „antény“.
Arcturus je velmi jasná, oranžová hvězda, která sedí u základny souhvězdí Boite ve tvaru draka. Je to na západním ranním večeru během září. Hvězdy Zeta Boötes a Muphrid sedí jihovýchodně a jihozápadně od Arcturus, tvořící stádovité nohy pastevce. Arcturus se pohybuje na jih. Před dvěma tisíci lety bylo daleko od těchto hvězd a za 3000 let bude Arcturus mezi nimi sedět - jako by prováděl rozdělení!
Barnardova hvězda
Můžeme pomocí astronomických aplikací sledovat, jak hvězdy s velmi vysokým správným pohybem mění své pozice rok od roku. Podívejte se například na Barnardovu hvězdu červeného trpaslíka, která se nachází pouhých 6 světelných let od slunce. Hvězda nese název od amerického astronoma E.E. Barnarda, který v roce 1919 určil, že pohyb této hvězdy po obloze je 10,3 arc sekundy za rok - největší správný pohyb jakékoli hvězdy vůči slunci. (Úplněk má průměr 1800 oblouků.)
Barnardova hvězda se nachází v souhvězdí Ophiuchus, které lze nalézt na jihozápadní obloze během září večer. Při vizuální velikosti +9,53 je hvězda blízko limitu viditelnosti pomocí dalekohledu 10 x 50, ale dalekohled na dvoře vám tuto hvězdu může odhalit. Vaše aplikace pro astronomii rychle ukáže rychlý pohyb Barnardovy hvězdy po obloze.
Nastavte čas aplikace asi na 21:00. místní čas. Použijte nabídku Hledat a vyhledejte Barnardovu hvězdu (další názvy katalogů zahrnují V2500 Ophiuchi a HIP87937) a poté pomocí ikony Střed umístěte hvězdičku do středu aplikace. Přibližujte zobrazení tak, aby byla poblíž okraje displeje viditelná blízká jasná hvězda 66 Ophiuchi (nebo 66 Oph).
Otevřete ovládací prvky času a klepnutím na rok vyberte tuto jednotku jako časový přírůstek. Nyní, když stisknete ikony se šipkami, bude čas plynout dopředu nebo dozadu po jednom roce. Každý rok v budoucnosti se Barnardova hvězda posouvá směrem k pravému hornímu rohu, pryč od 66 Oph. Když astronom Barnard změřil svoji hvězdu v roce 1919, byla umístěna vpravo dole 66 oph.
Chcete-li sledovat pohyb Barnardovy hvězdy sami, zkuste ji najít ve svém dalekohledu (pomůže systém GoTo) a načrtněte kolem ní hvězdné pole. Každoročně se znovu podívejte a načrtněte hvězdné pole znovu. Jeho cesta se nakonec projeví. Astrofotografové mohou zobrazovat hvězdné pole a vytvořit víceletý kompozit, který ukazuje pohyb hvězdy.
Svou aplikaci můžete vyzkoušet také na dalších rychle se pohybujících hvězdách, včetně 61 Cygni v Cygnus a Groombridge 1830 a Lalande 21185, oba v Ursa Major. (V tomto okamžiku v roce použijte 5:00 místního času, když jsou tyto hvězdy umístěny na obloze.)
V nadcházejících vydáních Mobile Astronomy upozorníme na podzimní podzimní cíle, diskutujeme o tom, jak pomocí mobilních aplikací naplánovat a zaznamenat astronomická pozorování a další. Do té doby stále hledejte!
Poznámka editora: Chris Vaughan je astronomický veřejný terénní a vzdělávací specialista v AstroGeo, člen Královské astronomické společnosti Kanady a provozovatel historického dalekohledu Davida Dunlapa o rozměru 74 palců (1,88 m). Můžete ho kontaktovat e-mailem a sledovat ho na Twitteru @astrogeoguy, dále na Facebooku a Tumblru.
Tento článek poskytl Simulation Curriculum, lídr v řešení vesmírných vědních osnov a tvůrci aplikace SkySafari pro Android a iOS. Sledujte SkySafari na Twitteru @SkySafariAstro. Sledujte nás @Spacedotcom, Facebook a Google+. Původní článek na webu Space.com.
