See moonutatud tähtkujude komplekt on see, mida meie kauged esivanemad nägid öises taevas 20 000 B.C. Inimesed on alati taevas mustrite jälgimiseks kasutanud kõige heledamaid tähti, kuid need tähed on üldiselt meie lähimad naabrid galaktikas ja need, kellel on kõige suurem õige liikumine.
Eeldame, et tähtede asukohad taevas on igavesed. Kuid kõik kosmoses on liikumises. Meie Linnutee pöörlemisel kandub meie päike üks kord ümber galaktika iga 250 miljoni aasta tagant, triivides aeglaselt üles ja alla läbi galaktika ketta, nagu hobune karussellil. Galaktikas olevad tähed tõmbavad üksteist gravitatsiooniliselt, mis sunnib neid ümber liikuma. Astronoomid teavad paljudest noorte tähtede klastritest, mis moodustasid koos ja rändavad nüüd rühmana läbi galaktika. Ja teadlased saavad tuvastada üksikuid klastri liikmeid, mis on ümbritsevate tähtede avaldatud gravitatsioonijõudude tõttu välja visatud.
Enamasti pole tähtede liikumine inimese eluea jooksul ilmne. Tähtede moodustatud tähtkujud on siiski muutunud ajaloo välimusega. Lisaks muudavad mitmed meie päikese lähedal asuvad tähed oma asukohta märgatavalt aastast aastasse ning tagaaia teleskoopidega taevavaatlejad saavad nende tähtede kulgu jälgida.
Selles Mobile Astronomy väljaandes keskendume ekslevatele tähtedele. Toome esile mõned kiirelt liikuvad ja räägime teile, kuidas neid oma astronoomia lemmikrakenduse abil näha. Ja me räägime teile, kuidas uuesti luua, millised nägid välja meie tänapäeva tähtkujud, kui inimkond esimest korda tähti nägi, samuti seda, mida meie järeltulijad kaugemas tulevikus näevad. [Orion transformeeritud: tuttav tähtkuju nihkub aastatuhandete vältel (video)]
Täheliikumine 101
Kuna tähed võivad kosmoses liikuda suvalises suunas, võivad nad liikuda külgsuunas (külgsuunas), radiaalselt (meie päikesesüsteemi poole või sellest eemale) või mõlemat tüüpi liikumiste kombinatsioonina. Külgmised liikumised muudavad tähtede koordinaate taevas, järk-järgult ümber tähekaarte. Astronoomid võivad mõõta ka tähe spektri Doppleri nihkeid, et teha kindlaks, kas täht läheneb meie päikesesüsteemile või taandub sellest, kuid selline radiaalne liikumine ei muuda tähe asukohta meie taevas.
Astronoomid kasutavad terminit "õige liikumine", et kirjeldada tähe asukoha muutumist aja jooksul meie päikesesüsteemist vaadatuna; nad kasutavad ka terminit "näiline liikumine". See tajutav liikumine koosneb tegelikult tähe loomupärase liikumise segust läbi galaktika pluss muutustest meie päikese asukohas samal perioodil. (Me ei arvesta parallaksi põhjustatud muutustega, kui Maa tiirleb ümber Päikese, sest need keskmiselt väljuvad aasta jooksul.)
Nõuetekohane liikumine kipub kaugete tähtede puhul olema väga väike ja lähemate tähtede puhul suur, kuigi ka lähedalasuvate tähtede õige liikumisväärtus võib olla null, kui nad ei liigu külili.
Enne arvutusmasinate kättesaadavust mõõtsid astronoomid hoolikalt tähtede deklinatsiooni ja paremale tõusmise koordinaate, kirjutasid need väärtused tähtede kataloogidesse ja joonistasid tähed käsitsi taevakaartidele. (R. A. ja detsember taeva sfääri kohta on mõõtmete lühendite kasutamiseks analoogsed Maakera pikkus- ja laiuskraadidele.)
Mõõteriistade täiustamisel leidsid astronoomid, et mõned tähed muutsid aja jooksul oma positsiooni, seetõttu tuli katalooge ja graafikuid regulaarselt uuendada ja uuesti välja anda - üldjuhul iga viie aasta tagant. Lõpuks sisaldasid tähekataloogid tähtede liikumise kiirust ja suunda. Tänapäeval korraldavad ja ajakohastavad digitaalseid tähtkatalooge USA mereväe vaatluskeskus ja muud avalikud organisatsioonid. Mobiilsed astronoomiarakendused ja töölaua planetaariumitarkvara laadivad need kataloogid regulaarselt alla ja kasutavad andmeid, et kuvada täht igal kuupäeval õiges asendis.
Staaride liikumise veelgi täpsemaks kaardistamiseks on teadlased saatnud kosmosesse mitu missiooni. Kosmoselaev Hipparcos asus täheasendeid täpselt mõõtma, et aidata teadlastel galaktika kohta rohkem teada saada. Järelmissioon nimega Gaia mõõdab praegu suure täpsusega miljard tähte. See teave teavitab peagi astronoomiarakendusi. Ja mitte ainult, et teave aitab muuta meie öise taeva mudeleid täpsemaks, vaid ka astronoomid saavad kasutada tähe liikumist, et uurida galaktika struktuuri ja arengut. [See 3D-värvikaart, mis sisaldab 1,7 miljardit tähte Linnuteel, on kõigi aegade parim]
Tähtkujude nägemine muutub aja jooksul
Paljud meie 88 kaasaegsest tähtkujust on pärit Babüloonia astronoomiast. Umbes 1370 B. C. paiku võtsid need iidsed astronoomid teadmiseks aastaaegade ja tähtede vahelised suhted ning lõid varaseimad teadaolevad tähekataloogid: Kolme Tähe Iga loendi ja Mul.Apin, mis mõlemad säilivad kivitablettidena. Seda teadmist anti hiljem edasi iidsetele kreeklastele, kes panid aluse tänapäevasele lääne astronoomiale. Kaasaegsed sodiaagi tähtkujud - sealhulgas Sõnn, härg; Lõvi, lõvi; ja Scorpius, skorpion - ilmusid esmakordselt neis iidsetes tekstides.
Tänu täheliste nõuetekohase liikumise toimimisele aastatuhandete vältel on tähtkujud, mida me täna näeme, muutunud tähtkujudest, mida babüloonlased nägid. Enamikul juhtudel on muutused vaevumärgatavad, kuid mõned neist on selgelt nähtavad. Täiustatud astronoomiarakendused, nagu SkySafari 6, Stellarium Mobile ja Star Walk 2, võimaldavad teil vaadata taevast erinevatel ajastutel, nii et saate reisida ajas tagasi, et näha iidset taevast ja vaadata taevasid, mida meie järeltulijad kauges tulevikus naudivad.
Mõne rakenduse korral peate sisestama käsitsi aasta, mida soovite näha, või sirvima aastaid järjest. SkySafari 6 abil saate hõlpsalt läbi aja hüpata. Selles rakenduses avage menüü Seaded. Lülitage üksuse Precession alla suvand Proper Motion. (See muudatus võib olla püsiv. See ei mõjuta teie rakenduse tavapärast kasutamist.) Lülitage koordinaatide jaotises Ecliptic sisse. Lülitage horisondi ja taeva all välja Daylight ja Horizon Glow ning seejärel keelake "Näita horisonti ja taevast". Selle meeleavalduse jaoks meeldib mulle ka planeete varjata. Veenduge, et tähtkuju read oleksid kuvatud. Tärnimed on valikulised.
Seadete menüüst väljumisel kuvatakse teie rakenduse ekraanil tume taevas ilma varjava silmapiirita, sõltumata kellaajast. Otsige ja valige tähtkuju. Ursa Major on hea valik, sest kõigile on tuttav selle tähtkuju Big Dipperi asterism. Kasutage keskuseikooni, et hoida Ursa Major paigas, ja avage seejärel ajavoo juhtnupud.
Puudutage praegu kuvatud aasta väärtust. Nädalapäeva sildi all kuvatakse ruut "1 aasta". Puudutage seda kasti, et avada klaviatuur ja sisestada suur arv, näiteks 500 või 1000. (Kasutage klahvi DEL, et kustutada vaikimisi "1" enne oma väärtuse sisestamist.) Kui olete lõpetanud, koputage klaviatuuri sulgemiseks sama kasti. Nüüd hüppab see iga kord, kui aastaarvu suurendate, sisestatud summa võrra, st 500 aastat. (Sama juurdekasv kehtib siis, kui lülitate päevadesse, tundidesse, minutitesse jne)
Kui Ursa Major on keskel, laske aeg edasi või tagasi liikuda. Tähtkuju moondub tähtede liikudes läbi galaktika. Seadke aasta väärtuseks 1480 B.C. et näidata tähtkuju, nagu muistsed babüloonlased seda nägid. Või minge kaugele tulevikku, et näha, kuidas meie järeltulijad taevast näevad. Tippige nupule Nüüd, et naasta praegusele päevale. (SkySafari 6-s saate konkreetse aasta otse kuupäeva ja kellaaja sätete menüüsse sisestada.)
Kuigi rakendus on sel viisil konfigureeritud, saate vaadata teisi näiteid kiiresti arenevatest tähtkujudest. Kotkas Akvari Altair ja karjalaps Boötes Arcturus on kaks säravat palja silmaga tähte, millel on suhteliselt kõrge õige liikumise väärtus (vastavalt 0,66 ja 2,28 kaaresekundit aastas). Altari külje all on kaks tuhmimat tähte, nimega Tarazed ja Alshain. Kaasaegses taevas moodustavad need tähed kõverjoone, mille keskel on Altair - justkui need külgnevad tähed oleksid kotka "kõrvad". Tuhat aastat tagasi istus Altair otse nende vahel ja Babüloonia aegadel oli Altair neist "all", muutes kaks külgnevat tähte pigem "antennide" moodi.
Arcturus on väga hele, oranž täht, mis asub lohekujulise Boötesi tähtkuju põhjas. See on septembri varajases läänetaevas. Tähed Zeta Boötes ja Muphrid istuvad vastavalt Arcturust kagus ja edelas, moodustades karjase kangekaelse jalad. Arcturus liigub lõunasse. Kaks aastatuhandet tagasi oli see nendest tähtedest palju kaugemal ja 3000 aastat hiljem istub Arcturus nende vahel - justkui täidaks ta lõhesid!
Barnardi täht
Saame kasutada astronoomiarakendusi, et näha, kuidas väga suure liikumisega tähed muudavad oma positsioone aasta ringi. Näiteks vaadake punast kääbust Barnard's Star, mis asub päikesest vaid 6 valgusaasta kaugusel. Täht on oma nime saanud USA astronoomilt E. E. Barnardilt, kes otsustas 1919. aastal, et selle tähe liikumine üle taeva on 10,3 kaaresekundit aastas - mis tahes tähe suurim õige liikumine päikese suhtes. (Täiskuu pikkus on 1800 kaaresekundit.)
Barnardi täht asub Ophiuchuse tähtkujus, mida võib edelataevas leida septembriõhtuti. Visuaalse suurusega +9,53 on täht 10 x 50 binokli abil nähtavuspiiri lähedal, kuid tagaaia teleskoop võib selle tähe teile näidata. Teie astronoomiarakendus näitab hõlpsalt Barnardi tähe kiiret liikumist üle taeva.
Seadke rakenduse aeg umbes kella 9-ni. kohalik aeg. Kasutage menüüd Otsing, et leida Barnard's Star (teiste selle kataloogi nimede hulka kuuluvad V2500 Ophiuchi ja HIP87937) ja seejärel kasutage keskuseikooni, et panna täht rakenduse kuva keskele. Suumige sisse, kuni läheduses olev hele täht 66 Ophiuchi (või 66 Oph) on ekraani serva lähedal nähtav.
Avage ajakontrollid ja koputage aastat, et valida ajaühikuna üksus. Kui nüüd nooleikoone vajutada, voolab aeg edasi või tagaaeda ükshaaval. Edaspidi nihkub Barnardi täht parempoolse ülaosa poole, eemale 66 ophist. Kui astronoom Barnard 1919. aastal oma tähe mõõtis, asus see 66 Oph paremal allosas.
Barnard's Stari enda liikumise jälgimiseks proovige see oma teleskoobist üles leida (GoTo süsteem aitab) ja visandage täheväli selle ümber. Umbes igal aastal vaadake veel kord ja visandage täheväli uuesti. Lõpuks selgub selle tee. Astrofotograafid saavad tähevälja pildistada ja luua mitmeaastase kompositsiooni, et näidata tähe liikumist.
Saate oma rakendust proovida ka mõne muu kiiresti liikuva tähe peal, sealhulgas 61 Cygni Cygnuses ja Groombridge 1830 ning Lalande 21185, mõlemad Ursa Majoris. (Kasutage praegusel aastaajal kohaliku aja järgi kell 17:00, kui need tähed on taevasse hästi paigutatud.)
Eelseisvates Mobile Astronomy väljaannetes toome esile mõned sügisesed tähelennu eesmärgid, arutame, kuidas kasutada mobiilirakendusi oma astronoomiliste vaatluste kavandamiseks ja logimiseks ning palju muud. Kuni selle ajani jätkake otsimist!
Toimetaja märkus: Chris Vaughan on Kanada kuningliku astronoomiaühingu liige AstroGeo astronoomia avaliku hariduse ja haridusspetsialist ning ajaloolise 74-tollise (1,88 meetri) David Dunlapi observatooriumi teleskoobi operaator. Teda saate jõuda e-posti teel ja jälgida teda Twitteris @astrogeoguy, samuti Facebookis ja Tumblris.
Selle artikli esitas Simulation Curriculum, kosmoseteaduse õppekavalahenduste eestvedaja ning Androidi ja iOS-i jaoks mõeldud SkySafari rakenduse koostajad. Jälgige SkySafari Twitteris @SkySafariAstro. Jälgige meid @Spacedotcom, Facebook ja Google+. Originaalartikkel Space.com-is.
