Tämä vääristynyt tähdistöjoukko on se, mitä kaukaiset esi-isiemme näkivät 20 000 B.C. Ihmiset ovat aina käyttäneet kirkkaimpia tähtiä jäljittääksesi taivaan kuvioita, mutta ne tähdet ovat yleensä lähimmät naapurimme galaksissa ja ne, joilla on korkeimmat oikeat liikkeet.
Oletetaan, että tähtipaikat taivaassa ovat ikuisia. Mutta kaikki avaruudessa on liikkeessä. Linnunradan kiertäessä aurinkoamme kuljetetaan kerran galaksin ympärillä 250 miljoonan vuoden välein, ajautuen hitaasti ylös ja alas galaksin levyn läpi, kuten hevonen karusellissa. Galaktisen tähdet vetävät toisiaan painovoimaisesti, mikä pakottaa heidät siirtymään. Tähtitieteilijät tietävät monista ryhmistä nuoria tähtiä, jotka muodostuivat yhdessä ja ovat nyt muuttumassa galaksin läpi ryhmänä. Ja tutkijat voivat tunnistaa yksittäiset klusterin jäsenet, jotka on irrotettu ympäröivien tähtien kohdistamien painovoimien takia.
Tähtien liikkeet eivät useimmiten ole ilmeisiä ihmisen elämän keston aikana. Tähtien muodostamat tähtikuviot ovat kuitenkin muuttuneet ulkonäkönsä ennätyshistorian aikana. Lisäksi useat tähdet, jotka sijaitsevat lähellä aurinkoamme, muuttavat sijaintiaan huomattavasti vuodesta toiseen, ja takapihan kaukoputkilla varustetut taivaan tarkkailijat voivat seurata näiden tähtijen etenemistä.
Tässä Mobile Astronomy -lehdessä keskitymme vaeltaviin tähtiin. Korostamme joitain nopeasti liikkuvia ja kerromme sinulle, kuinka ne näkevät tähtitiedesi suosikkisovelluksesi avulla. Ja me kerromme sinulle kuinka luoda uudelleen miltä nykyajan tähtikuviomme näyttivät, kun ihmiskunta näki ensimmäistä kertaa tähtiä, samoin kuin mitä jälkeläisemme näkevät kaukaisessa tulevaisuudessa. [Orionin muutos: tuttu tähdistö muuttuu vuosituhansien ajan (video)]
Tähtien liike 101
Koska tähdet voivat liikkua mihin tahansa suuntaan avaruudessa, ne voivat liikkua sivusuunnassa (sivuttain), säteittäisesti (kohti aurinkokuntamme tai poispäin) tai näiden molempien liiketyyppien yhdistelmänä. Sivuttaisliikkeet muuttavat tähtiä koordinaateilla taivaalla ja järjestävät asteittain tähtikarttojamme. Tähtitieteilijät voivat myös mitata tähtien spektrin Doppler-siirtymät selvittääkseen, lähestyykö tähti tai poistuuko aurinkokuntamme, mutta tällainen säteittäinen liike ei muuta tähden sijaintia taivaalla.
Tähtitieteilijät käyttävät termiä "oikea liike" kuvaamaan tähden aseman muutosta ajan myötä aurinkokuntamme näkökulmasta katsottuna; he käyttävät myös termiä "näennäinen liike". Tuo havaittu liike koostuu itse asiassa tähtien luontaisesta liikkeestä galaksin läpi plus muutoksesta aurinkoomme asemassa saman ajanjakson aikana. (Emme huomioi muutoksia, jotka johtuvat parallaksista, kun Maa kiertää aurinkoa, koska ne keskimäärin vuoden aikana.)
Oikealla liikkeellä on taipumus olla hyvin pieni etäisille tähtiille ja suuri lähempille tähtiille, vaikka jopa lähellä olevilla tähtiillä voi olla oikea liikearvo nolla, jos ne eivät liiku sivuttain.
Ennen laskentalaitteiden saatavuutta astronomit mittasivat huolellisesti tähteiden deklinaation ja oikean ylösnousemuksen koordinaatit, kirjoittivat nämä arvot alas tähtiluetteloihin ja piirtoivat tähdet käsin taivaskarttoihin. (Taivaan pallon päällä oleva R.A. ja joulukuu, mittojen lyhenteiden käyttämiseksi ovat analogisia pituusasteeseen ja leveysasteeseen maapallon maapallolla.)
Kun instrumentointi parani, tähtitieteilijät havaitsivat, että jotkut tähdet muuttivat asemansa ajan myötä, joten luetteloita ja karttoja oli päivitettävä säännöllisesti ja julkaistava uudelleen - yleensä joka viides vuosi. Lopulta tähtiluetteloihin sisältyi tähtiin siirtymisen nopeus ja suunta. Nykyään Yhdysvaltain merivoimien seurantakeskus ja muut julkiset organisaatiot isännöivät ja päivittävät digitaalisia tähtiluetteloita. Siirrettävät tähtitiedesovellukset ja työpöydän planetaario-ohjelmistot lataavat nämä luettelot säännöllisesti ja käyttävät tietoja kukin tähti oikeassa paikassa milloin tahansa.
Tähtien liikkeen kartoittamiseksi entistä tarkemmin tutkijat ovat lähettäneet useita tehtäviä avaruuteen. Hipparcos-avaruusaluksen tarkoituksena oli mitata tähtien sijainti oikein auttaakseen tutkijoita oppimaan lisää galaksista. Jatko-operaatio nimeltään Gaia mittaa parhaillaan miljardia tähteä erittäin tarkasti. Nämä tiedot ilmoittavat pian tähtitiedesovelluksille. Eikä paitsi, että tiedot auttavat parantamaan yötaivaan mallejamme, myös tähtitieteilijät voivat käyttää tähtien liikettä tutkimaan galaksien rakennetta ja kehitystä. [Tämä 3D-värikartta, joka sisältää 1,7 miljardia tähteä Linnunradalla, on paras koskaan]
Tähdistöjen näkeminen muuttuu ajan myötä
Monet 88 modernista tähdistöstämme ovat peräisin Babylonian tähtitiedestä. Noin 1370 eKr., Nämä muinaiset tähtitieteilijät panivat merkille vuodenaikojen ja tähtiä koskevan suhteen ja loivat varhaisimmat tunnetut tähtiluettelot: Kolme tähteä jokaisen luettelon ja Mul.Apinin, jotka molemmat säilyvät kivitabletteina. Tämä tieto välitettiin myöhemmin muinaisille kreikkalaisille, jotka loivat perustan nykyaikaiselle länsimaiselle tähtitiedelle. Moderni eläinradan tähdistö - mukaan lukien Härkä, härkä; Leo, leijona; ja Scorpius, skorpioni - esiintyivät ensin muinaisissa teksteissä.
Johtuen tähtien oikean liikkeen vaikutuksesta vuosituhansien ajan, tähtikuviot, joita näemme tänään, ovat muuttuneet tähtikuvioista, jotka babylonialaiset näkivät. Useimmissa tapauksissa muutokset ovat tuskin havaittavissa, mutta muutamat ovat helposti ilmeisiä. Edistyneiden tähtitiedesovellusten, kuten SkySafari 6, Stellarium Mobile ja Star Walk 2, avulla voit katsella taivasta eri aikakausina, joten voit matkustaa ajassa taaksepäin nähdäksesi muinaisen taivaan ja esikatsellaksesi taivasta, jonka jälkeläiset nauttivat kauas tulevaisuudessa.
Jotkin sovellukset edellyttävät, että syötät manuaalisesti vuoden, jonka haluat nähdä, tai selata vuosia peräkkäin. SkySafari 6: lla voit helposti siirtyä läpi ajan. Avaa tässä sovelluksessa Asetukset-valikko. Ota Precession-kohdan alla käyttöön Oikea liike -vaihtoehto. (Tämä muutos voi olla pysyvä. Se ei vaikuta sovelluksen säännölliseen käyttöön.) Vaihda Koordinaatit -kohtaan Ecliptic-tilaan. Poista Horizon and Sky -kohdassa Päivänvalo ja Horizon Glow ja poista sitten Näytä horisonta ja taivas. Tätä mielenosoitusta varten haluan myös piilottaa planeetat. Varmista, että tähdistöjen rivit näkyvät. Tähtien nimet ovat valinnaisia.
Poistuessaan Asetukset-valikosta sovelluksesi näytöllä näkyy tumma taivas ilman hämärtävää horisonttia vuorokaudenajasta riippumatta. Etsi ja valitse tähdistö. Ursa Major on hyvä valinta, koska kaikki ovat perehtyneet tämän konstellaation Big Dipper -asterismiin. Pidä Ursa Major paikallaan keskikuvakkeen avulla ja avaa sitten aikavirran säätimet.
Napauta nykyisen vuoden arvoa. Viikonpäivän etiketin alla näkyy ruutu "1 vuosi". Napauta kyseistä ruutua avataksesi näppäimistön ja syöttääksesi suuren määrän, esimerkiksi 500 tai 1 000. (Poista oletusarvo "1" ennen arvon kirjoittamista DEL-näppäimellä.) Kun olet valmis, napauta samaa ruutua sulkeaksesi näppäimistön. Nyt joka kerta kun kasvatat vuotta, se hyppää kirjoittamasi summan, eli 500 vuotta. (Sama lisäys tapahtuu, jos vaihdat päiviin, tunteihin, minuutteihin jne.)
Kun Ursa Major on keskitetty, anna ajan kulkea eteenpäin tai taaksepäin. Tähdistö vääristyy, kun tähdet liikkuvat galaksin läpi. Aseta vuodeksi 1480 B.C. näyttää tähdistö niin kuin muinaiset babylonialaiset sen näkivät. Tai mene pitkälle tulevaisuuteen nähdäksesi kuinka jälkeläisemme näkevät taivaan. Kirjoita Nyt-painike palataksesi nykyiseen päivään. (SkySafari 6: ssa voit kirjoittaa tietyn vuoden suoraan Päivämäärä- ja aika-asetukset -valikkoon.)
Vaikka sovellus on määritetty tällä tavalla, voit tutustua muihin esimerkkeihin nopeasti kehittyvistä tähdistöistä. Altair kotona Aquilassa ja kotona Arcturus Boötesissa, ovat kaksi kirkasta, paljaan silmän tähteä, joilla on suhteellisen korkeat oikean liikkeen arvot (vastaavasti 0,66 ja 2,28 kaaresekuntia vuodessa). Altairin vieressä on kaksi himmeää tähteä, nimeltään Tarazed ja Alshain. Modernissa taivaassa nämä tähdet muodostavat taivutetun viivan, Altairin ollessa keskellä - ikään kuin ne reunustavat tähdet ovat kotkan "korvia". Tuhat vuotta sitten Altair istui suoraan heidän välissä, ja Babylonian aikoina Altair oli "heidän alla", jolloin kaksi vierekkäistä tähteä näyttävät enemmän "antenneilta".
Arcturus on erittäin kirkas, oranssi tähti, joka istuu leijamuotoisen Boötes-tähdistön pohjassa. Se on lännen varhain iltataivaalla syyskuun aikana. Tähdet Zeta Boötes ja Muphrid sijaitsevat kaakkoon ja lounaaseen Arcturusista, muodostaen paimenen tyttöjä jalat. Arcturus on siirtymässä etelään. Kaksi vuosituhatta sitten, se oli paljon kauempana noista tähtiä, ja 3000 vuotta sitten Arcturus istuu niiden välissä - ikään kuin hän suorittaa halkeamia!
Barnardin tähti
Voimme käyttää tähtitiedesovelluksia nähdäksemme kuinka tähtien korkealla liikkeellä olevat tähdet vaihtavat asemansa vuoden ympäri. Katso esimerkiksi punaista kääpiötä Barnard's Star, joka sijaitsee vain 6 valovuoden päässä auringosta. Tähti on saanut nimensä Yhdysvaltain tähtitieteilijältä E. Barnardilta, joka vuonna 1919 päätti, että tämän tähden liike taivaalla on 10,3 kaarisekuntia vuodessa - minkä tahansa tähden suurin oikea liikkuvuus suhteessa aurinkoon. (Täysikuu on 1 800 kaarisekunnin poikki.)
Barnard's Star sijaitsee Ophiuchuksen tähdistössä, joka löytyy lounaalta taivaalta syysiltoina. +9,53 visuaalisella voimakkuudella tähti on lähellä näkyvyysrajaa 10 x 50 kiikarilla, mutta takapihan kaukoputki voi paljastaa tämän tähden sinulle. Tähtitiedesovelluksesi näyttää helposti Barnard's Starin nopean liikkeen taivaalla.
Aseta sovelluksesi aika noin klo 9.00. paikallinen aika. Käytä Haku-valikkoa löytääksesi Barnard's Star (muita sen luettelonimiä ovat V2500 Ophiuchi ja HIP87937). Aseta tähti sitten keskelle sovelluksen näytön keskustakuvaketta. Zoomaa, kunnes lähellä oleva kirkas tähti 66 Ophiuchi (tai 66 Oph) näkyy näytön reunan lähellä.
Avaa aikasäätimet ja napauta vuotta valitaksesi yksikkö aika-askeleena. Nyt kun painat nuolikuvakkeita, aika virtaa eteenpäin tai takapihalle vuosi kerrallaan. Joka tulevaisuudessa Barnardin tähti siirtyy oikeaan yläosaan, poispäin 66 op. Kun tähtitieteilijä Barnard mittasi tähtiään vuonna 1919, se sijoitettiin 66 Oph: n oikeaan alaosaan.
Jos haluat seurata Barnard's Starin liikettä itse, yritä löytää se kaukoputkistasi (GoTo-järjestelmä auttaa) ja luonnostele tähtikenttä sen ympärille. Joka vuosi tai niin, ota uusi ilme ja luonnostele tähtikenttä uudelleen. Lopulta sen polku tulee ilmeiseksi. Astrofotograafit voivat kuvata tähtikentän ja luoda monivuotisen komposiitin osoittamaan tähden liikettä.
Voit myös testata sovelluksesi muilla nopeasti liikkuvilla tähtiillä, kuten 61 Cygni Cygnuksessa ja Groombridge 1830: ssa ja Lalande 21185, molemmat Ursa Majorissa. (Käytä vuoden tässä vaiheessa klo 17.00 paikallista aikaa, kun nämä tähdet ovat hyvin sijoitettu taivaalle.)
Tulevissa Mobile Astronomy -julkaisuissa korostamme joitain syksyn tähtitieteellisiä kohteita, keskustelemme siitä, kuinka mobiilisovelluksia voidaan käyttää tähtitieteellisten havaintojen suunnitteluun ja kirjaamiseen, ja paljon muuta. Siihen asti jatka etsimistä!
Toimittajan huomautus: Chris Vaughan on AstroGeon tähtitieteen julkisen toiminnan ja koulutuksen asiantuntija, joka on Kanadan kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran jäsen, ja historiallisen 74 tuuman (1,88 metriä) David Dunlapin observatorion kaukoputken operaattori. Voit tavoittaa hänet sähköpostitse ja seurata häntä Twitterissä @astrogeoguy sekä Facebookissa ja Tumblrissa.
Tämän artikkelin toimitti Simulation Curriculum, johtava avaruustieteen opetussuunnitelmaratkaisujen valmistaja ja SkySafari-sovelluksen päättäjät Androidille ja iOS: lle. Seuraa SkySafaria Twitterissä @SkySafariAstro. Seuraa meitä @Spacedotcom, Facebook ja Google+. Alkuperäinen artikkeli Space.com-sivustolla.
