Суббота, Декабрь 15, 2018
Пятница, 16 Ноябрь 2012 23:12

Шарль Мессье и его каталог

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

 Шарль Мессье и его каталог

Марафон Мессье


Предисловие.

На прошедшем в прошлом (2009) году АстроФесте прозвучал небольшой, но интересный рассказ Александра Степуры под названием «Марафон Мессье». Я заинтересовался этой темой. На тот момент термин «Марафон Мессье» мне уже встречался, но без подробностей. Просто, одно из мероприятий, проводимых астрономами-любителями. Вашему вниманию предлагается материал, который я подобрал по этой теме.

Для начала разберемся с самим Мессье, что это за человек такой?

1. Шарль Мессье.

« - Ты не знаешь, а кто вообще такой этот Мессье? 
(Из разговоров наблюдателей).


Шарль Мессье родился 26 июня 1730 года во Франции в семье придворного чиновника. Его отец, Никола Мессье умер, когда Шарлю было 11 лет. Заботу о семье взял в свои руки старший брат Шарля, работающий в то время аукционистом. Он взял Шарля в ученичество в своей конторе. В задачи Шарля Мессье в основном входила работа с документами. Ученичество дало Шарлю многие умения, оказавшиеся полезными в его будущей карьере: хорошие навыки письма и рисунка, аккуратность и дотошность. Тогда же пробудился интерес Шарля к астрономии: в 1744 году он наблюдал имевшую шесть хвостов комету де Шезо, а в 1748 году — кольцеобразное солнечное затмение.
В 1751 году друг семьи помог Шарлю Мессье, которому тогда исполнился 21 год, устроиться ассистентом в недавно созданную обсерваторию военно-морского флота в Париже; решающую роль при этом сыграл не интерес Мессье к астрономии, а его навыки каллиграфии.
Обсерватория военно-морского флота представляла собой небольшое учреждение, которое находилось в стороне от основных событий в астрономическом сообществе Франции. Её основателем был Жозеф Никола Делиль (1688—1768), преподаватель математики и астрономии в Королевском колледже Парижа.
Мессье был хорошо принят семьёй Делиль. Либур, ассистент Делиля, обучил Мессье основам астрономической науки и поручил ему изготовление рукописных копий карт и ведение журнала наблюдений.
Первое астрономическое достижение Мессье оказалось связанным с кометой Галлея. Шарлю была поручена проверка вычислений орбиты этой кометы, сделанной Делилем. С 1758 года он занимался поисками, которые увенчались успехом 21 января 1759 года. Однако Мессье был не первым астрономом, увидевшим комету: 25 декабря 1758 года её обнаружил Иоганн Георг Палич, астроном-любитель из Дрездена. Комета была обнаружена не там, где предсказывал Делиль, вследствие чего Мессье продолжал поиски ещё три месяца после открытия, пока ошибка его наставника не стала очевидной. Мессье опубликовал свои наблюдения, однако длительность задержки заставила других астрономов усомниться в независимости открытия, и эта работа признания астрономического сообщества не получила, что оказалось для Мессье большим разочарованием.
Однако в ходе поисков кометы произошло другое важное событие. В августе 1758 года, наблюдая комету C/1758 K1, открытую де ла Ню, Мессье обнаружил туманность, которую вначале принял за комету. Однако после того как обнаружилось отсутствие у неё собственного движения, стало ясно, что открытый объект кометой не является. Мессье решил составить перечень подобных объектов, мешавших ему в «охоте за кометами». 12 сентября 1758 года он занёс этот объект в перечень под номером 1. Так было положено начало каталогу Мессье.
Несмотря на первую неудачу, наблюдение комет стало настоящей страстью Шарля Мессье. В период с 1758 по 1804 год он посвятил этому занятию более 1100 ночей. По сути, он стал первым известным истории «охотником за кометами», обладая многими чертами, типичными для его последователей: прилежностью и энтузиазмом, которые находят выражение в неустанном поиске новых комет, дающем результат даже на несложном оборудовании. Всего Мессье наблюдал 44 кометы, из которых 15 были открыты им единолично; ещё 5 комет были обнаружены им одновременно с другими наблюдателями.
Мессье не просто открывал новые кометы: он занимался их систематическим изучением, уделяя каждой из них продолжительное внимание. Сделанные им замеры положения комет на небосводе позволяли вычислить их орбиты. Этим занимался друг Мессье, Жан де Сарон. Вычисления Сарона были крайне важны для работы Мессье: именно благодаря им он мог вновь найти ранее открытую комету.
26 января 1760 года Мессье открыл первую комету, названную его именем. За этим последовала длинная череда удач: все 8 комет, наблюдавшихся астрономами в период с 1763 по 1771 годы, были открыты именно Мессье.
Мессье осуществлял и другие наблюдения: с 1752 по 1770 год он наблюдал 93 покрытия звёзд Луной, 400 затмений спутников Юпитера, 5 солнечных затмений, 9 лунных затмений, измерил местоположение 400 звёзд. Кроме того, он наблюдал четыре прохождения Меркурия по диску Солнца и два прохождения Венеры.
Вскоре к Мессье пришло признание научного сообщества. В 1764 году он был избран членом научных академий Англии и Голландии. Открытая им в 1769 году большая комета снискала ему признание широкой публики во Франции. Кометой заинтересовался даже король Франции Людовик XV, от которого Мессье получил своё известное прозвище «кометный хорёк», так как он настолько хорошо «разорял гнёзда комет», что ни одна комета за много лет не «вылупилась из яйца», не будучи уже открытой Мессье.
В 1770 году Мессье был принят во французскую Академию наук, а затем и в остальные зарубежные научные общества. В 1771 году он также получил титул «Военно-морской астроном», ранее принадлежавший Делилю.
В 1771 году Мессье открыл две новые кометы и завершил составление первой редакции своего каталога туманностей, включающего 45 объектов.
Мессье продолжал наблюдения и в 1780 году опубликовал вторую редакцию каталога туманностей, включавшую уже 68 объектов. Каталог продолжал пополняться, несмотря на то, что в него включались лишь объекты, которые случайно попадали в поле зрения в Мессье в процессе «охоты за кометами». Третья редакция каталога, в которой содержались описания 103 объектов, была выпущена в 1781 году. Многие из включённых в неё объектов были открыты не самим Мессье, а его новым сотрудником Пьером Мешеном. Третья редакция каталога стала последней.
Мессье был одним из первых астрономов, наблюдавших планету Уран. Именно к Мессье обратился её первооткрыватель Гершель с просьбой проверить, не является ли увиденный им объект новой кометой. Измерения Мессье и вычисления Сарона позволили определить орбиту этого объекта, который оказался ранее неизвестной планетой.
Вскоре Гершель перенял у Мессье эстафету первооткрывателя новых туманностей: использование более совершенной, чем у Мессье, аппаратуры и систематические поиски позволили ему открыть более 2000 таких объектов.
В ноябре 1781 года тяжелые травмы, полученные при несчастном случае во время прогулки, заставили Мессье сделать перерыв в работе на год (12 ноября 1782 года он наблюдал прохождение Меркурия по диску Солнца); до конца жизни он хромал. Гершель отмечал, что Мессье так и не удалось полностью восстановиться после этого несчастного случая.
14 июля 1789 года восставший народ взял штурмом тюрьму Бастилию. За падением тюремных стен последовало падение устоявшегося порядка жизни — в том числе и для Мессье. Развал военно-морского флота обусловил прекращение финансирования его обсерватории. Мессье помогала продолжать наблюдения лишь поддержка его коллеги Лаланда, ставшего директором учреждения, которое ранее было Королевской обсерваторией Парижа.
В 1793 году были распущены все академии, а 20 апреля 1794 года был казнён де Сарон, который до последнего момента занимался вычислением орбит комет, открытых Мессье. Термидорианский переворот и окончание революционного террора принесли некую устроенность в жизнь Мессье. В 1795 году он вошёл в число членов вновь созданного Национального института науки и искусств, а в 1796 году вошёл в число астрономов Бюро долгот. В 1806 году Наполеон пожаловал Мессье крест Почётного легиона (обрадованный наградой, престарелый учёный изрядно испортил свою репутацию, заявив о том, что большая комета 1769 года возвестила рождение будущего императора Франции).
В 1801 году, в возрасте 71 года, Мессье открыл свою последнюю комету. Последнее наблюдение было сделано им в 1807 году, после чего его здоровье начало быстро ухудшаться. С 1808 года из-за ухудшившегося зрения он не мог уже читать и писать, а в 1812 году его парализовало на одну сторону.
Мессье умер 11 апреля 1817 года в возрасте 87 лет. 
В честь Мессье в 1775 году астроном Лаланд предложил созвездие Хранитель Урожая (лат. Custos Messium), в настоящее время отменённое.
В своём посвящении Лаланд отмечал:
«Это название всегда будет напоминать астрономам будущего о мужестве и прилежности нашего трудолюбивого наблюдателя Мессье, который с 1757 года, похоже, занят одним делом: патрулированием неба в поисках комет».
На картах звездного неба оно изображалось в виде стража, наблюдающего за полем пшеницы, и нередко подписывалось французским именем «Мессье». Оно находилось между созвездий Жираф, Кассиопея и Цефей, около также впоследствии отменённого созвездия Северный Олень.
Как же были открыты туманности?

2. «Туманные объекты».

Первыми зафиксировали непонятные, едва различимые на небе объекты древние греки. Каталог Гиппарха, составленный во II веке до н.э., содержал, по крайней мере, две "туманности - скопление Ясли (М44) в Раке и двойное скопление в рукоятке меча Персея (х и h Персея). Знаменитый Птолемей через 250 лет пересмотрел каталог Гиппарха и составил свой, добавив пять других "туманностей". Среди них, в частности, были туманность, "следующая за жалом Скорпиона" (М7) и наиболее плотная часть созвездия Волосы Вероники.
На протяжении следующих 1,5 тыс. лет список туманностей пополнился всего на одну строчку. Арабский астроном Аль-Суфи в Х веке впервые упомянул о Туманности Андромеды (М31). В Европе об этом открытии долго не знали. Даже знаменитый Тихо Браге, занося в свой каталог звезду, расположенную в 1 градусе от туманности Андромеды, не заметил ее.
Повторное открытие Туманности Андромеды европейцами сделал немец Симон Мариус (1612 г.), который долго недоумевал, почему до него никто этот объект не обнаружил, и не является ли это новым образованием на небе.
Другая знаменитая туманность - Большая туманность Ориона (М42) - скрывалась от глаз пытливых исследователей до 1610 г., когда с помощью телескопа Галилея французский астроном Н. Пейреск обнаружил этот замечательный небесный объект, который, как и туманность Андромеды, можно легко различить на тёмном небе даже невооруженным глазом.
В течение следующего столетия туманности открывались эпизодически. Среди имен открывателей фигурируют как любители, так и знаменитые астрономы. Эдмонд Галлей составил в 1715 г. первый список, состоявший только из туманностей, тогда как ранее туманные объекты включались в звездные каталоги.
Галлей пытался найти туманностям более рациональное место в схеме космологии. Многих все еще привлекала идея, что туманности были "отверстиями в хранилище звезд", через которые можно бросить взгляд на вечный свет эмпирейских небес; по мнению Галлея, они должны "занять более подобающее место", он считал, что "они сияют собственным блеском".
В 1731 г. французский астроном Ж.-Ж. Меран выдвинул теорию, что туманности были "атмосферами", окружающими отдельные и иногда невидимые звезды, он же обнаружил новую часть туманности Ориона (M43), которая, казалось, подтверждала его гипотезу.
Первую попытку классификации туманностей сделал швейцарский астроном Филипп Луи Шезо в 1746 году. Он разделил объекты на две категории: те, которые могли быть разрешены в скопления отдельных звезд и те, в которых, как и в туманности Андромеды и в недавно найденной им туманности Омега, при наблюдении в самый большой телескоп невозможно различить отдельные звезды.
К середине XVIII века уникальные наблюдения Н. Лакайля в южном полушарии принесли не менее 24-х новых объектов, что довело их общее количество до 60. Лакайль также сделал попытку продвинуть классификацию туманностей, Три его категории показывают очень правильное деление на шаровые скопления, галактические скопления и диффузные туманности, хотя природа этих объектов не была известна еще по крайней мере сто лет.
Вскоре после этого на астрономическую сцену вступает человек, не имеющий астрономического образования, но чье имя оказалось навсегда связано с его каталогом туманных объектов - Шарль Мессье.
Затем Вильям Гершель начал исследовать объекты каталога Мессье в 1782 году. С помощью своих мощных телескопов он нашел, что многие из них - даже шаровые скопления, о которых Мессье сообщал как о "туманностях без звезд" - были полностью разрешимы на отдельные звезды. Гершель решил искать туманности самостоятельно. Не прошло и года, как он нашел около 500 совершенно новых объектов, и вскоре с помощью своего метода "звёздных черпков" сделал более 2000 открытий. Список этих туманностей лег в основу Нового общего каталога Джона Дрейера (NGC). Но каталог Мессье до сих пор сохраняет свое значение в среде любителей астрономии - в нем перечислены объекты, доступные любительским телескопам и обычным биноклям. С его помощью тысячи людей познакомились с самыми яркими жемчужинами звездного неба.

3. Каталог Мессье.

 « - Меня заставила создать этот каталог туманность в Тельце, которую я обнаружил 12 сентября 1758 года, наблюдая комету этого года. Форма и яркость туманности оказались так похожими на кометные, что я поставил себе задачу найти другие, подобные ей, чтобы астрономы не могли спутать их с кометами. Я продолжил наблюдения с использованием телескопов, пригодных для открытия комет».
Ш. Мессье

Каталог Мессье — список из 110 астрономических объектов впервые изданный в 1774 году. Являясь охотником за кометами, Мессье поставил цель составить каталог неподвижных туманностей и звёздных скоплений, которые можно было спутать с кометами. Таким образом, в каталог попали разнородные астрономические объекты: галактики, шаровые скопления, эмиссионные туманности, рассеянные скопления, планетарные туманности. Мессье в своём каталоге описывал их просто как туманности (со звёздами или без них) или скопления звёзд.
Исходя из современной астрономической классификации, каталог Мессье содержит:

  • 6 галактических туманностей
  • 28 рассеянных звёздных скоплений
  • 4 планетарные туманности
  • 29 шаровых скоплений
  • 40 галактик
  • 3 иных объекта.
    Первое издание включало объекты M1 — M45. Каталог в окончательном виде был создан в 1781 и опубликован в 1784; позже он дополнялся некоторыми объектами, которые наблюдались Мессье, но по тем или иным причинам не попали в последнее издание каталога. Для многих из этих объектов присвоенный Мессье номер до сих пор остаётся основным названием.
    Поскольку Мессье жил во Франции, которая находится в северном полушарии, в каталог включены только объекты севернее 35° южной широты. Такие крупные образования, как Магеллановы облака, остались за рамками списка.
    Несмотря на наличие новых открытий, Мессье прекратил работу над каталогом. Для этого было несколько причин: во-первых, после несчастного случая восстановление заняло много времени; во-вторых, в 1780-х годах поиском туманных объектов занялся английский астроном Уильям Гершель, который за 20-летний период, используя значительно более совершенную аппаратуру, чем Мессье, открыл более 2000 таких объектов. Мессье писал по этому поводу:
    «Следом за мной, знаменитый Гершель опубликовал каталог 2000 туманностей, которые он наблюдал. Исследование неба его способом, с использованием инструмента с большой апертурой, неэффективно при поиске комет. Моя цель, таким образом, отличается от его: мне нужно найти лишь туманности, которые видны в телескоп с фокусным расстоянием 60 см. Тем временем, я наблюдал и другие подобные объекты. Я опубликую информацию о них в будущем, расположив их по прямому восхождению, чтобы их было легче найти, и чтобы другие искатели комет не испытывали неопределённости».
    Однако никаких новых изданий каталога не последовало.

    4. Марафон Месье.

     « - Вот эта дохлятина и есть один из самых ярких объектов?!» 
    (Из разговоров наблюдателей)


    Все 110 объектов Мессье можно увидеть, имея простейшее астрономическое оборудование: даже неопытный наблюдатель может сделать это, имея 10-сантиметровый телескоп, а в хороших условиях наблюдения все объекты (за исключением М91) видны даже в бинокль 10х50.
    На наблюдения оказывает сильное влияние световое загрязнение: многие объекты Мессье хорошо видны лишь на фоне тёмного неба, и потому мало доступны астрономам, проживающим в городах.
    Объекты Мессье доступны для наблюдения в основном астрономам северного полушария. Некоторые объекты при этом видны лишь в широтах ниже 55° (в частности, М7).
    При определённом навыке и везении, все объекты Мессье можно наблюдать в течение одной ночи. Этот процесс получил название «Марафон Мессье» (или, как говорят на западе, «М в квадрате»).
    История этого соревнования началась в 70-е годы XX века, когда сразу несколько независимых групп наблюдателей Европы и Америки обнаружили, что во второй половине марта, вблизи дня весеннего равноденствия, все объекты каталога Мессье, кроме одного (шарового скопления M30 в созвездии Козерога), могут наблюдаться в телескоп (хотя бы недолго) в течение темного времени суток. Тогда и возникла идея проведения “Марафона Мессье”, во время которого наблюдатель пытается за одну весеннюю ночь увидеть максимально возможное число объектов каталога.
    В 1979 году известный американский любитель астрономии Вальтер Скотт Хьюстон рассказал о возможности проведения Марафонов Мессье в популярном журнале Sky & Telescope. С тех пор на “старт” этого неформального соревнования вышла уже не одна тысяча любителей астрономии.
    Все 110 объектов Мессье видны лишь с точек, находящихся между 10° до 35° северной широты, поэтому полный марафон может быть выполнен не в любой точке Земли. Теоретически, максимальное количество объектов каталога Мессье мы действительно можем увидеть в марте (правда, еще есть меньший максимум в октябре, но тогда условия видимости многих объектов очень неудобны).
    Как отмечал Хьюстон, на широте 45° в течение всей второй половины марта мы можем, по крайней мере теоретически, найти 108 объектов каталога Мессье. Именно на этой и более южных широтах живет большинство американских любителей астрономии, среди которых Марафон Мессье уже давно вошел в моду.
    Однако российские наблюдатели проживают в более северных районах, что значительно осложняет возможности «победы» в Марафоне. Так, на широте 55° максимальное число видимых объектов Мессье равно 103, и достигается оно лишь в течении несколько дней в самом конце марта. К невидимому M30 присоединяется еще ряд объектов, имеющих большое южное склонение, а именно: M7, M54, M55, M69 и M70. Кроме этого, еще несколько объектов в это время находятся очень низко над горизонтом, но все-таки «задача 100 объектов» не теряет свой смысл. Мало того, обнаружение 100 объектов в средней полосе России — это не меньшее достижение, чем 108 объектов на ее юге! Жителям же севера страны придется сократить программу до 80-85 объектов.
    Для выполнения марафона может быть использован любой наблюдательный инструмент, однако использовать системы автоматического наведения на объект запрещается; также не засчитываются наблюдения объекта невооружённым глазом.
    Для особо продвинутых любителей существует категория «М в кубе», где все соревнование нужно пройти по памяти, не прибегая к помощи каких бы то ни было таблиц или записей.

    Методика наблюдения во время прохождения Марафона достаточно подробно описана в статье Олега Угольникова «100 за одну ночь» в мартовском номере журнала Звездочет за 1998 год. Также многие любители, публикуют свои наблюдения в виде «пособия по прохождению». В частности, мне попались три статьи подобного рода у Леонида Ткачука (Киев), Андрея Остапенко (МАК) и одного из белорусских астроклубов.
    Еще мне попались несколько дополнительных документов, о которых хотелось бы упомянуть. Это перечень поиска объектов Марафона Месье; протокол о прохождении Марафона, который используется в МАК; а также статья Леонида Ткачука «Краткий путеводитель по объектам Месье» и «Сравнительная таблица избранных объектов Месье. (Самые-самые)».
    Напоследок хочется также упомянуть об одном интересном факте, о котором я узнал в процессе подбора материала. Всем известный Том Бопп, сооткрыватель знаменитой кометы Хейла-Боппа, совершил свое открытие именно во время проведения данного мероприятия. 

Молчанов Денис, 
IzhAstro

 

Медиа

Последнее изменение Понедельник, 28 Октябрь 2013 18:59
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
Google+    Login