От переводчика:
Ниже представлен перевод статьи «The First Deep-Sky Atlas» за авторством Рэя Харриса – человека, который занимается коллекционированием атласов звёздного неба с 1987 года.
Оригинальный материал был опубликован в январском номере журнала Sky & Telescope за 2022 год. Приятного чтения.
Астрономам ещё с давних времён было известно, что среди неподвижных звёзд есть несколько таких же неподвижных, но не похожих на звёзды объектов, которые виделись им «туманными пятнами» или «маленькими облачками». Это были туманности: их уникальный вид и сравнительная редкость будоражили воображение всех, кто интересовался природой Вселенной.
Кеннет Глин Джонс, «В поисках туманностей» (1975)
Нам, астрономам-любителям XXI века, повезло иметь великолепно детализированные и точные звёздные карты. Будь то в печатном или электронном формате, они позволяют нам исследовать ночное небо. Я начал свои наблюдения в 1984 году. Тогда у меня был опубликованный в 1981-м Sky Atlas 2000.0 Вила Тириона. Однако в то время я не знал, что этот атлас был создан по образцу «Атласа небес» Антонина Бечваржа издания 1958 года. В ещё более ранние времена астрономы-любители обращались к «Звёздному атласу» Нортона, который был опубликован в 1910-м.
С момента изобретения первого телескопа в начале XVII века астрономы изучали ночное небо безо всяких подсказок. Они постепенно открывали туманные объекты разного рода и регистрировали каждую такую находку. Эти открытия распространялись в виде списков, где каждому из объектов соответствовали координаты и описание. Картирование этих «туманностей» в звёздных атласах продвигалось очень медленно и занимало столетия.
Итак, представьте себя астрономом-любителем, который попал в прошлое и ищет звёздный атлас, способный помочь ему начать поиски сокровищ космических глубин. Когда впервые появился подходящий набор карт? Мы не можем знать, в какой степени астрономы XVII-XIX веков полагались на звёздные атласы в своём стремлении исследовать небеса. Но мы определённо в состоянии понять, могут ли какие-либо из атласов того времени пригодиться наблюдателям наших дней.
Классическая иллюстрация из «Уранографии» Иоганна Элерта Бо́де 1801 года прекрасно сочетает в себе астрономию и художественное мастерство. В работе представлено более двух тысяч объектов далёкого космоса. Некоторые из них можно найти на этой карте, показывающей в том числе созвездия Ориона и Тельца (в правом нижнем углу также присутствует отменённое созвездие, которое Боде назвал «Арфа Георга», в честь короля Великобритании Георга III – прим. переводчика). Современные астрономы-любители могут легко использовать этот атлас для поиска сокровищ глубокого космоса.
Изображение: Detlev Van Ravenswaay | Science Source
Боде и «Уранография»
Одним из очевидных кандидатов является замечательная «Уранография», созданная немецким астрономом Иоганном Элертом Боде. Опубликованная в 1801 году, она представляет собой кульминацию союза искусства и науки в астрономической картографии, пути которых вскоре разошлись. Последующие работы с художественными изображениями созвездий более не соответствовали астрономической точности шедевра Боде, а атласы, посвящённые науке о небесах, и вовсе отказались от причудливых образов созвездий.
«Уранография» включала очень большие карты (79 на 58 сантиметров) и использовала специальные символы и римские цифры для нанесённых объектов глубокого космоса и обозначения их внешнего вида. Боде учёл более 2 000 туманностей и сотни двойных звёзд, основываясь на наблюдениях британского астронома Уильяма Гершеля, который в конце XVIII века изучал небо с помощью телескопов-рефлекторов с апертурой от 15 до 122 сантиметров.
Британский астроном Уильям Гершель открыл более 2 000 объектов глубокого космоса с помощью нескольких телескопов, самым большим из которых был этот гигант с апертурой 122 сантиметра и фокусным расстоянием «сорок футов». Телескоп был установлен в городе Слау (Англия). Он прекратил свою работу в 1815 году.
Изображение: J. Pass | Wikimedia Commons
Гершель классифицировал объекты глубокого космоса следующим образом:
I Яркие туманности
II Тусклые туманности
III Очень тусклые туманности
IV Планетарные туманности
V Очень крупные туманности
VI Очень тесные и богатые скопления звёзд
VII Тесные скопления слабых и ярких звёзд
VIII Крупно рассеянные скопления звёзд
Карты Боде были первыми, в которых использовались эти обозначения. Они сохранились и в современных работах, в том числе во многих изданиях «Звёздного атласа» Нортона.
Несмотря на то, что «Уранография» может показаться несколько громоздким атласом, нынешние астрономы-любители, без сомнения, могут использовать его в поисках двойных звёзд и объектов глубокого космоса.
Но была ли это первая подобная работа? В 1782 году, за два десятилетия до выхода «Уранографии», Боде выпустил уменьшенную версию своего знаменитого атласа. Другие небесные картографы создавали похожие работы и раньше. Удостоится ли кто-нибудь из них чести называться создателем первого атласа звёздного неба для поиска объектов глубокого космоса? Чтобы ответить на этот вопрос, полезно выяснить, что такой атлас должен из себя представлять.
Открывая глубокий космос
Безусловно, для того чтобы в атласе были представлены объекты глубокого космоса, они сначала должны быть найдены и каталогизированы. Списки туманностей обычно составлялись путём добавления новых находок к ранее известным. Прогресс шёл медленно. До 1700 года было широко известно всего 19 таких объектов, а к 1750-му их число увеличилось до 35. В 1755 году французский астроном Никола́ Луи де Лакайль составил таблицу из 42 объектов, в которую вошли 24 новых находки. Лакайль работал на мысе Доброй Надежды в Южной Африке, благодаря чему сделал открытия, недоступные для большинства европейских наблюдателей. А в 1771 году французский охотник за кометами Шарль Мессье представил первую часть своего знаменитого каталога, в который вошли 45 объектов – многие из них он открыл лично.
В 1777 году Боде составил собственный список из 75 объектов. Однако лишь 5 из их он обнаружил самостоятельно. Как пишет Кеннет Глин Джонс в своей книге «В поисках туманностей» (1975), подборка Боде «содержит большое множество ошибок и опечаток, а одна из худших её особенностей заключается в том, что список сильно раздут за счёт многочисленных астеризмов и `не-объектов`».
К счастью, в то же самое время Мессье был занят обновлением собственного каталога, и в 1780 году он расширил свой первоначальный список с 45 объектов до 68. Четыре года спустя он опубликовал окончательный перечень из 103 объектов в издании французского альманаха «Connaissance des Temps» за 1784 год. Поскольку Мессье проверял каждый объект в своём списке лично, он, по большей части, избежал включения в него ложных туманностей.
Ранние атласы звёздного неба
Как в атласах звёздного неба XVI, XVII и XVIII веков были представлены объекты глубокого космоса? По большей части, тем образом, который современных любителей астрономии оставил бы в разочаровании. Вот краткий перечень атласов, изданных до изобретения первого телескопа.
«De le stelle fisse» Алессандро Пикколомини (1540)
Это первый в истории звёздный атлас. Он представляет собой сборник из 47 небольших ксилогравюр размером 16,5 на 14 сантиметров. На них изображены Птолемеевы созвездия на основе их описаний в «Альмагесте», изданного во II веке. Но атлас не изображает никаких объектов глубокого космоса: в нём отсутствуют какие-либо координаты и отмечены светила яркостью до четвёртой звёздной величины. «De le stelle fisse» изображает небо с «нормальной» перспективы, то есть так, как обычный человек видит его с поверхности Земли.
«Theatrum Mundi» Джованни Паоло Галлуччи (1588)
Атлас состоит из 48 небольших ксилогравюр размером 16,5 на 12,7 сантиметра, на которых изображены Птолемеевы созвездия. Он использует эклиптическую систему координат, а не более привычную современному наблюдателю экваториальную. Галлуччи отобразил семь «туманностей» Птолемея, однако лишь три из них представляют собой реальные объекты глубокого космоса. Это скопление Птолемея (М7), скопление Ясли (М44) и Двойное скопление в Персее. Звёздные карты Галлуччи используют внешнюю перспективу, имитируя взгляд на небесный глобус со стороны. Такое изображение даёт «зеркально перевёрнутый» вид, что может понравиться наблюдателям, использующим телескопы соответствующей конфигурации.
«Уранометрия» Иоганна Байера (1603)
Этот атлас звёздного неба составлен из медных гравюр, которые в сравнении с ксилогравюрами имеют более высокую детализацию и были менее подвержены порче в процессе печати. Чтобы отметить расположение звёзд точнее, чем в любом из предыдущих атласов, Байер опирался на наблюдения Тихо Браге. Для обозначения самых ярких светил он использовал буквы греческого алфавита. 48 карт «Уранометрии» используют эклиптическую систему координат. Помимо М7, М44, Двойного скопления в Персее, Плеяд и нескольких ложных туманностей, в атласе Байера впервые появляются Магеллановы облака, которые были нанесены на карту южных полярных областей. Для их отображения Байер использовал данные наблюдений голландских мореплавателей Питера Дирксона Кейзера и Фредерика де Хаутмана. В «Уранометрии» представлен взгляд на ночное небо с Земли.
Одна из звёздных карт «Уранометрии». На ней представлены созвездия Южного неба: Феникс, Журавль, Индеец, Павлин, Гидра и Тукан.
Изображение: U.S. Navy Library
В XVII и XVIII веках, уже после изобретения телескопа, появились ещё несколько атласов.
«Coelum Stellatum Christianum» Юлиуса Шиллера (1627)
Как писал Майкл Мендильо в январском номере журнала Sky & Telescope за 2021 год, Шиллер заменил языческие созвездия христианскими фигурами. 48 звёздных карт атласа размером 30,5 на 24 сантиметра выполнены в эклиптической системе координат. Шиллер показал несколько объектов глубокого космоса, в том числе М7, М44, Двойное скопление в Персее, Плеяды (с десятью звёздами!), галактику Андромеды, Магеллановы облака и несколько ложных туманностей. Карты Шиллера используют внешнюю перспективу.
Небесный атлас Юлиуса Шиллера был издан в 1627 году. Он стал первым атласом, появившимся после изобретения телескопа. На карте изображён апостол Андрей Первозванный (он заменяет собой созвездие Тельца); на его левом плече – Плеяды в десяти звёздах. Помимо них на карту нанесены несколько других объектов глубокого космоса. Обратите внимание на «зеркально перевёрнутую» перспективу карты – как если бы созвездия рассматривались со стороны.
Изображение из коллекции Рэя Харриса.
«Firmamentum Sobiescianum» Яна Гевелия (1687)
В этом атласе впервые появляются подробные карты Южного неба. Они созданы на основе наблюдений Эдмунда Галлея, проведённых в 1676-1677 годах на острове Святой Елены в Южной Атлантике. Благодаря им общее число звёздных карт достигло 54. Они имеют размер 35,5 на 28 сантиметров, и помимо уже известных объектов глубокого космоса, отображают две новые жемчужины Южного неба: Омега Центавра и скопление NGC 6231, расположенное в хвосте созвездия Скорпион. В вопросе определения положения звёзд Гевелий не доверял телескопам: он полагался на собственные наблюдения невооружённым глазом за теми звёздами, которые можно было наблюдать из его дома в Польше. Гевелий ввёл десять новых созвездий, семь из которых сохранились до наших дней: Гончие Псы, Ящерица, Малый Лев, Рысь, Щит, Секстант и Лисичка. В «Firmamentum Sobiescianum» используется эклиптическая система координат и внешняя перспектива.
Атлас Яна Гевелия 1687 года был первым, в котором скопление Птолемея было показано в правильном месте (большая точка под стрелой в правой нижней части изображения). Это скопление было неправильно отображено Галлуччи в 1588 году, и похоже, что Байер (1603) и Шиллер (1627) попросту закрепили его ошибку.
Изображение: Wikimedia Commons
«Atlas Coelestis» первого Королевского астронома Джона Флемстида (1729)
Опус Флемстида представляет собой огромный шаг вперёд в деле создания звёздных атласов. Его карты очень большие (63,5 на 50,8 сантиметра) и имеют превосходную экваториальную систему координат, наложенную на эклиптическую. «Atlas Coelestis» содержит 25 звёздных карт, которые накладываются друг на друга. Каждая из карт отображает несколько созвездий. Флемстид создавал свой атлас в помощь навигации, поэтому его работа включает 2919 звёзд – намного больше, чем у предшественников.
Однако в силу того, что от туманностей в навигации пользы мало, Флемстид в своём атласе не уделил им должного внимания: из объектов глубокого космоса там можно найти только галактику Андромеды, а также скопления Ясли и Плеяды. Все они отмечены как звёзды. Ещё один недостаток «Atlas Coelestis» заключается в том, что Флемстид нанёс на карты только ту часть неба, которую мог наблюдать из Гринвича. В его атласе используется нормальная перспектива.
«Atlas Celeste de Flamsteed» Жана-Николя Фортина (1776)
Как можно догадаться по названию, Фортин полностью скопировал Atlas Coelestis Флемстида. Однако его работа отличалась большим количеством объектов глубокого космоса. Помимо галактики Андромеды, Яслей и Плеяд (оба скопления у Фортина изображены как группы звёзд), в «Atlas Celeste de Flamsteed» присутствуют звёздные скопления М9, М10, М11 (Дикая Утка), М12, М13, М15, М22, М28, М55 и NGC 6242, туманности М27 (Гантель) и М42 (Ориона), а также карликовая галактика М32. В своём атласе Фортин дал различные символические обозначения для туманностей в зависимости от их внешнего вида. К сожалению, он включил в свою работу достаточно большое количество ложных туманностей. В «Atlas Celeste de Flamsteed» собрано 26 звёздных карт, но они имеют значительно меньший размер, чем карты Флемстида – 22,8 на 17,8 сантиметра.
Атлас Боде 1782 года
Как уже поняли большинство читателей, ни один из атласов, описанных выше, не будет полезен для тех, кто надеется найти больше, чем просто небольшую горстку объектов дальнего космоса. Однако выпущенный в 1782 году атлас Боде «Vorstellung Der Gestirne» – это совсем другая история.
Хотя карты в этом атласе являются очень близкими копиями карт в атласе Фортина (но на немецком, а не на французском языке), Боде включил в него 1520 дополнительных звёзд и 75 объектов глубокого космоса, при этом добавив лишь несколько ложных туманностей.
Как и Фортин, Боде добавил в свою работу символические обозначения для разных видов туманностей.
При создании атласа Боде, по-видимому, в значительной степени полагался на каталог Мессье 1780 года. Из него в свою работу он включил все 68 объектов, кроме М40 (двойная звезда) и М43 (туманность де Мерана, которая едва ли нуждается в отдельном обозначении из-за своей близости к М42). Количество отображённых в атласе объектов глубокого космоса, казалось бы, делает «Vorstellung Der Gestirne» первым атласом звёздного неба, пригодным для их поиска. Но Боде пошел дальше, добавив в свой опус две специальные карты, изображающие туманности и двойные звезды более подробно.
На карте XXX своего атласа 1782 года Боде отобразил 37 рисунков, показывающих объекты глубокого космоса в увеличенном виде. Никаких координат для их идентификации предоставлено не было, но автор статьи обозначил объекты, основываясь на письменных описаниях Боде.
Изображение из коллекции Рэя Харриса.
Карта XXX изображает объекты глубокого неба на 37 рисунках, а карта XXXI состоит из 50 рисунков, в основном двойных звёзд. Обе дополнительные карты уникальны для атласа Боде и явно предназначены для того, чтобы сделать акцент на наблюдениях глубокого космоса. Боде также добавил страницы примечаний с описанием изображённых объектов, но, к сожалению, не указал координаты, что затрудняет их идентификацию. К примеру, очень похожи его описания туманностей на рисунках 9 и 10 карты XXX. Для рисунка 9 Боде пишет:
Согласно Мессье, туманное звёздное скопление в Возничем диаметром 9 угловых минут и очень маленькими звёздами. Положение соседних звёзд и расстояние до них записано здесь по моим наблюдениям.
Для рисунка 10 он отмечает:
Звёздное скопление в Возничем; согласно Мессье, оно также имеет диаметр 9 угловых минут. В небольшой телескоп его звёзды едва различимы. Звёзды вокруг него изображены согласно наблюдениям Кёлера.
Я смог подтвердить идентичность каждого объекта на диаграмме XXX только сравнив описания Боде с описаниями Иоганна Готфрида Кёлера (упомянутого в цитате выше) и Шарля Мессье. Заметки последнего прояснили, что объекты 9 и 10 Боде на самом деле являются скоплениями M37 и M36 соответственно.
На карте XXXI помечены лишь несколько двойных звёзд, а расшифровка описаний к ним – занятие ещё более проблематичное, чем в случае с туманностями. Например, для рисунка 44 Боде написал:
Небольшая двойная звезда рядом с восьмой и девятой ярчайшими в Водолее.
Я не поклонник двойных звёзд, но полагаю, что большинству наблюдателей будет нелегко отыскать эту пару.
И победителем становится…
В 1795 году, спустя 13 лет после публикации атласа Боде, в свет вышло обновлённое издание «Atlas Celeste de Flamsteed» Фортина, а спустя ещё четыре года, в 1799-м, появился «Neuester Himmels-Atlas» Кристиана Гольдбаха с белыми звёздами на фоне чёрного неба. В обеих работах присутствовало множество объектов Мессье. Однако Боде явно был первым, кому удалось создать атлас со значительным количеством объектов глубокого космоса. В этом ему, несомненно, помогла своевременная публикация второго издания каталога Мессье от 1780 года. Несмотря на трудности с расшифровкой двух дополнительных карт к атласу «Vorstellung Der Gestirne», акцент Боде на объектах глубокого космоса выделяет его работу среди остальных.
Иоганн Элерт Боде (1747 – 1826) был не только талантливым небесным картографом, но и опытным наблюдателем, которому приписывают открытия звёздных скоплений M53 и M92, а также галактик M64 (Чёрный Глаз), M81 (Боде) и M82 (Сигара). Он также охарактеризовал орбиту планеты, открытой Гершелем в 1781 году, и предложил дать ей имя Уран.
Изображение: Wikimedia Commons
Мы не знаем, использовали ли наблюдатели конца XVIII века этот атлас в собственных поисках туманностей. Но с помощью карт Боде сегодняшние астрономы-любители могут легко отыскать большинство объектов каталога Мессье. «Vorstellung Der Gestirne» можно по праву считать первым атласом звёздного неба, пригодным для поисков объектов глубокого космоса.
Но какими бы хорошими ни были звёздные карты Боде, даже скромно экипированный современный наблюдатель быстро исчерпает запас объектов глубокого неба из его атласа. Хотя мы могли бы сетовать на постоянно ухудшающуюся ситуацию со световым загрязнением ночного неба, нам стоит быть благодарными за детализацию и точность современных звёздных атласов. Можете ли вы представить себе наше хобби без них?
