Dane oryginału: Turn Left at Orion. Hundreds of Night Sky Objects to See in a Home Telescope – and How to Find Them 5th Edition/Guy Consolmagno, Dan M. Davis/Cambridge University Press/January 2019/ ISBN: 9781108457569/© Guy Consolmagno, Dan M. Davis 2018/ This translation of Turn Left at Orion is published by arrangement with Cambridge University Press.

Tłumacz: Małgorzata Dąbkowska-Kowalik na zlecenie WITKOM, Witold Sikorski

Projekt okładki: Przemysław Spiechowski

Ilustracja na okładce: © Rastan | Dreamstime.com

Wydawca: Karol Zawadzki

Koordynator ds. redakcji: Adam Kowalski

Redaktor: Aneta Tkaczyk

Produkcja: Mariola Grzywacka

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.
Michał Latusek

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w Internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.
Więcej na www.legalnakultura.pl
Polska Izba Książki

Polskie Wydanie:

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2023

ISBN: 978-83-01-22800-2

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2021r. (Wydanie I)

Warszawa 2023

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321; faks 22 69 54 288; infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Fragment

Jak się dostać do Albireo?

Jak korzystać z tej książki

Korzystanie z teleskopu

Poznaj swój teleskop

Podstawy matematyki teleskopowej

Księżyc

Zorientowanie się

Szczególne wydarzenia na Księżycu

Zaawansowana lunagrafia

Półksiężyc: noce 3–5

Zbliżająca się pierwsza kwadra: noc 6

Pierwsza kwadra: noce 7–8

Garbaty Księżyc: noce 9–10

Księżyc prawie w pełni: noce 11–12

Pełnia Księżyca

Ubywający Księżyc

Zaćmienia Księżyca

Słońce

Zaćmienia Słońca

Obserwowanie planet

Planety olbrzymy

Księżyce i pierścienie

Szybko poruszające się planety

Dalekie…

…i słabe

Niebo sezonowe: od stycznia do marca

W Orionie: mgławica w Orionie, M42 i M43

W Orionie: dwa układy wielokrotne Sigma Orionis i Struve 761

W Erydanie (Eridanus): mgławica planetarna, NGC 1535 i Keid, gwiazda wielokrotna, Omicron-2 Eridani

W Zającu (Lepus): gromada kulista, M79

W Byku: Plejedy i gromada otwarta, M45

W Byku (Taurus): Mgławica Kraba, pozostałość po supernowej, M1

W Woźnicy (Auriga): trzy gromady otwarte, M36, M37 i M38

W Bliźniętach (Gemini): gromada otwarta, M35

W Bliźniętach (Gemini): Clown Face, mgławica planetarna, NGC 2392 oraz Kastor, gwiazda wielokrotna, Alpha Geminorum 103

W Jednorożcu (Monoceros): gromada otwarta, NGC 2244 i Mgławica Rozeta

W Jednorożcu: gwiazda wielokrotna, Beta Monocerotis i otwarta gromada, NGC 2232

W Jednorożcu: otwarta gromada, M50

W Wielkim Psie (Canis Major): otwarta gromada, M41

W gwiazdozbiorze Rufy (Puppis): dwie gromady otwarte, M46 i M47

W Wielkim Psie (Canis Major): otwarta gromada, NGC 2362 oraz Zimowe Albireo, Herschel 3945

W Rufie (Puppis): otwarta gromada, M93

Sezonowe niebo: kwiecień–czerwiec

W Raku: otwarta gromada Żłóbek, M44 i gwiazda podwójna Tegmine, Zeta Cancri

W Raku: otwarta gromada, M67 i zmienna gwiazda, VZ Cancri 128

Gwiazdy podwójne w Raku i Lwie

W Hydrze: Duch Jowisza, mgławica planetarna, NGC 3242

W gwiazdozbiorze Lwa: Triplet Lwa, trzy galaktyki, M65, M66 i NGC 3628

W gwiazdozbiorze Lwa: galaktyki M105 i Lew I 139

W gwiazdozbiorze Panny (Virgo): gromada galaktyk w Pannie

W Warkoczu Bereniki (Coma): gromada kulista, M53 i galaktyka Czarne Oko, M64

W Psach Gończych (Canes Venatici): galaktyka, M94 i Cor Caroli, gwiazda podwójna

W Psach Gończych: gromada kulista, M3

W Wolarzu (Boötes) i w jego pobliżu: podwójne gwiazdy w Wolarzu

Niebo sezonowe: lipiec–wrzesień

Znajdowanie drogi:

W Herkulesie: wielka gromada kulista, M13

W Herkulesie: kulista gromada, M92

W gwiazdozbiorze Węża: gromada kulista, M5 W gwiazdozbiorze Herkulesa: gwiazda podwójna, Rasalgethi, Alpha Herculis

W Wężowniku (Ophiuchus): dwie gromady kuliste, M10 i M12

Podwójne gwiazdy w pobliżu Trójkąta Letniego

W Lutni (Lyra): Mgławica Pierścień, mgławica planetarna, M57

W Łabędziu (Cygnus): Albireo, gwiazda podwójna, Beta Cygni; oraz w Lutni: gromada kulista, M56

W Łabędziu: mrugająca mgławica planetarna, NGC 6826 i gwiazda podwójna, 16 Cygni

W Lisie (Vulpecula): mgławica planetarna Hantle, M27

W Strzale (Sagitta): gromada kulista, M71

W Tarczy (Scutum): otwarta gromada Dzika Kaczka, M11

W gwiazdozbiorze Strzelca (Sagittarius): mgławica Omega (Łabędź), M17

W Strzelcu (Sagittarius): dwie otwarte gromady, M23 i M25

W Strzelcu: Mgławica Laguna, M8 i otwarta gromada, NGC 6530

W Strzelcu: mgławica Trójlistna Koniczyna (Trifid), M20 i otwarta gromada, M21

Podwójne gwiazdy wokół Skorpiona

W Skorpionie: dwie gromady kuliste, M4 i M80

W Wężowniku: gromady kuliste, M19 i M62

W gwiazdozbiorze Skorpiona: dwie gromady otwarte, M6 i M7

W Strzelcu: dwie gromady kuliste, M22 i M28

W Strzelcu: dwie gromady kuliste, M54 i M55

Sezonowe niebo: październik–grudzień

W Pegazie (Pegasus): gromada kulista, M15

W Wodniku: gromada kulista, M2

W Wodniku: gromada kulista, M72 i mgławica planetarna Saturn, NGC 7009

W Koziorożcu (Capricornus): gromada kulista, M30

W Wodniku (Aquarius): mgławica planetarna Ślimak (Helix), NGC 7293

W Wielorybie (Cetus): galaktyka, NGC 247 W Rzeźbiarzu (Sculptor): galaktyka, NGC 253 i gromada kulista, NGC 288

W Andromedzie: Galaktyka Andromedy, M31 i jej towarzyszki, M32 i M110

W Trójkącie (Trianglum): Galaktyka Trójkąta, M33

Podwójne gwiazdy w Andromedzie

W Persuszu (Perseus): gromada otwarta, M34

Północne niebo

W Perseuszu: podwójna gromada, dwie otwarte gromady, NGC 869 i NGC 884

Podwójne gwiazdy w Kasjopei

W Kasjopei: otwarte gromady Kasjopei

W Cefeuszu: Gwiazda Granat (Garnet Star), Mu Cephei; Delta Cephei i Struve 2816/2819, gwiazdy wielokrotne

W Smoku (Draco): mgławica planetarna Kocie Oko, NGC 6543

W Wielkiej Niedźwiedzicy (Ursa Major): dwie galaktyki, M81 i M82

W Wielkiej Niedźwiedzicy: Gwiazda Polarna (Polaris), podwójna gwiazda, Alfa Ursae Minoris; w Cefeuszu: otwarta gromada, NGC 188

W Psach Gończych: Galaktyka Wir (Whirlpool), M51

W Wielkiej Niedźwiedzicy: Galaktyka Wiatraczek, M101 i podwójna gwiazda Mizar, Zeta Ursae Majoris (z Alcor)

Niebo południowe

W Tukanie: Mały Obłok Magellana

W Tukanie: gromada kulista 47 Tucanae, NGC 104

W Tukanie: gromada kulista, NGC 362

W Złotej Rybie (Dorado): Wielki Obłok Magellana

W Żaglu: otwarta gromada, NGC 2547 i gwiazda wielokrotna, Gamma Velorum

W Kilu (Carina): otwarta gromada Południowy Żłóbek, NGC 2516

W Kilu (Carina): otwarta gromada, NGC 2808

W Kilu: Eta Carinae i Mgławica Dziurka od Klucza, NGC 3372 oraz cztery bliskie gromady otwarte

Przez Centaurusa i Krzyż: siedem gwiazd podwójnych

Gwiazdozbiór Mucha: dwie gromady kuliste, NGC 4833 i NGC 4372

W Krzyżu (Crux): otwarta gromada Szkatułka Klejnotów (Jewel Box), NGC 4755

W Centaurze: gromada kulista Omega Centauri, NGC 5139

W Pawiu (Pavo): gromada kulista, NGC 6752

O tym, piątym wydaniu…

Co dalej?

Źródła informacji

Akcesoria

Prawda o „Katach” i „Dobach”

Tabele

Układy gwiazd podwójnych i wielokrotnych

Gromady otwarte

Mgławice rozproszone

Mgławice planetarne

Gromady kuliste

Galaktyki

Gwiazdy zmienne, gwiazdy węglowe, gwiazdy planet pozasłonecznych

Przypisy

Pozostałe rozdziały dostępne w pełnej wersji e-booka.

Jak się dostać do Albireo?

Jakiś czas temu spędziłem kilka lat w Afryce, ucząc fizyki jako wolontariusz Amerykańskiego Korpusu Pokoju. W pewnym momencie podczas mojej służby musiałem wrócić na miesiąc do USA, a kiedy byłem w domu, odwiedziłem w Nowym Jorku mojego przyjaciela Dana. Zaczęliśmy rozmawiać o pięknym, ciemnym niebie w Afryce i bezgranicznej fascynacji moich uczniów astronomią… Tego popołudnia poszliśmy na Manhattan i za radą Dana kupiłem mały teleskop, który wziąłem ze sobą do Kenii.

Dan był o wiele bardziej podekscytowany moim zakupem niż ja. Od dziecka był zapalonym astronomem amatorem, co jest nie lada osiągnięciem, gdy dorastasz w ponurych dzielnicach Yonkers, a twój wzrok jest tak słaby, że możesz wzniecać pożary swoimi okularami. A on podniecał się na myśl o tym, co będę mógł zobaczyć w Afryce.

Na początku nie bardzo wiedziałem, o co mu chodzi. Kiedy byłem dzieckiem, też miałem teleskop, mały dwucalowy refraktor, który kupiłem za bony towarowe. Pamiętam, jak patrzyłem na Księżyc. Umiałem też znaleźć Jowisza i Saturna. Ale potem skończyły się obiekty, które mogłem obserwować. A te wspaniałe kolorowe zdjęcia mgławic, które można zobaczyć w kolorowych czasopismach? Wszystkie są przecież robione przez ogromne teleskopy. Ani przez chwilę się nie łudziłem, że mój mikrus będzie w stanie pokazać coś podobnego, nawet gdybym wiedział, gdzie go skierować. A ja oczywiście i tak nie miałem pojęcia, gdzie wycelować.

Ale teraz Dan był podekscytowany moim nowym teleskopem i tym, że zabiorę go do Afryki, krainy ciemnego nieba i południowych gwiazd. „Tam jest mnóstwo wspaniałych rzeczy do oglądania” – upierał się. Dał mi atlas gwiazd i stos książek z listą gwiazd podwójnych, gromad i galaktyk. Czy to możliwe, że mógłbym zobaczyć niektóre z nich przez mój mały teleskop?

Cóż, książki, które mi podrzucił, okazały się wielkim rozczarowaniem. Na początku nie mogłem zrozumieć ich wskazówek. A nawet gdy już je rozgryzłem, wszystkie zakładały, że mam teleskop z co najmniej sześciocalowym zwierciadłem lub soczewką. Nie było sposobu, by stwierdzić, które z wymienionych w nich obiektów mógłbym dostrzec za pomocą mojego małego, trzycalowego teleskopu.

W końcu pewnego wieczoru Dan wyszedł ze mną, żeby popatrzeć w niebo. „Spójrzmy na Albireo” – powiedział.

Nigdy nie słyszałem o żadnym Albireo.

„To tutaj – oznajmił. – Skieruj go w tę stronę, powiększ i proszę bardzo”.

„Fajnie! – zawołałem. – Podwójna gwiazda! Naprawdę widać obie!”

„I spójrz na kolory” – dodał.

„Super… Jedna z nich jest żółta, a druga niebieska. Co za kontrast!”

„Czyż to nie wspaniałe? – rzucił tylko. – Teraz przejdźmy do poczwórnej”.

I tak to trwało przez następną godzinę.

W końcu dotarło do mnie, że wszystkie książki na świecie nie są tak dobre jak przyjaciel obok ciebie, który wskaże ci, czego szukać i jak to znaleźć. Niestety nie mogłem zabrać Dana ze sobą do Afryki.

Podejrzewam, że to typowy i dość powszechny problem. Co roku sprzedaje się tysiące teleskopów, których używa się raz lub dwa razy, żeby popatrzeć na Księżyc, a potem zbierają kurz na strychu. Nie chodzi o to, że ludzie nie są zainteresowani dalszą obserwacją – lecz każdej nocy można gołym okiem zobaczyć 2000 gwiazd, a 1900 z nich jest dość nudnych do podziwiania w małym teleskopie. Trzeba wiedzieć, gdzie szukać, aby znaleźć interesujące gwiazdy podwójne i zmienne, albo mgławice i gromady, które są przyjemne do oglądania w małym teleskopie, ale niewidoczne gołym okiem.

Standardowe przewodniki dla obserwatorów mogą wydawać się po prostu niezrozumiałe. Dlaczego trzeba walczyć z technicznymi układami współrzędnych? Chciałem tylko skierować teleskop „w górę” i powiedzieć: „Hej, spójrz na to!”. To właśnie dla ludzi takich jak ja na początku, dla przypadkowych obserwatorów, którzy chcieliby się dobrze bawić swoimi teleskopami bez poświęcania wielu godzin detalom technicznym, postanowiliśmy napisać Turn Left at Orion.

Guy Consolmagno
Easton, Pensylwania, 1988

Więcej informacji o piątym wydaniu z 2018 roku na stronach 327–328

Jak korzystać z tej książki

Ta książka zawiera listę naszych ulubionych obiektów do obserwacji za pomocą małego teleskopu, ułożoną według miesięcy, w których są one najlepiej widoczne wieczorem, oraz miejsc na niebie, gdzie się znajdują. W wypadku wszystkich tych obiektów zakładamy, że masz teleskop podobny do naszego: albo mały teleskop, którego główna soczewka lub zwierciadło ma średnicę od 2,4″ do 4″ (6–10 cm), albo skromny teleskop Dobsona o aperturze od 8″ do 10″ (20–25 cm). Wszystko, o czym jest mowa w tej książce, można zobaczyć za pomocą takich małych teleskopów w zwykłych warunkach na niebie: tak właśnie my je widzieliśmy.

Fakty z życia małych teleskopów

To, jak obiekty nocnego nieba wyglądają w teleskopie, zależy od rodzaju i klasy sprzętu. A te dobieramy w zależności od tego, jakie obiekty będziemy chcieli obserwować. W dalszej części rozdziału omówimy szczegółowo różne rodzaje teleskopów, ale na początek warto przedstawić kilka podstawowych faktów z życia teleskopu.

Dobry teleskop może powiększyć powierzchnię Księżyca, ujawnić szczegóły małych tarcz planet i rozdzielić gwiazdy podwójne. Co równie ważne, potrafi on również zbierać światło i skupiać je w okularze, a dzięki temu słabe mgławice stają się wystarczająco jasne dla ludzkiego oka. Najważniejsza jest zdolność zbierania światła przez teleskop, czyli apertura.

Każdy teleskop ma dużą soczewkę lub zwierciadło, które zbierają światło gwiazd i skupiają je w pobliżu okularu. Im większa soczewka lub zwierciadło, tym więcej światła może przechwycić. Jeśli wszystko jest takie samo, to znaczy, że większe jest lepsze. Ale w prawdziwym świecie nic nie jest takie samo. Dlatego istnieje wiele różnych sposobów na zbieranie światła. Na potrzeby tej książki podzieliliśmy lunety na trzy klasy: lornetki, małe teleskopy i teleskopy Dobsona. Każda z nich ma swoje mocne i słabe strony.

Lornetki są stosunkowo niedrogie, przenośne i dają szerokie pole widzenia. Co więcej, używając obojga oczu, większość ludzi jest w stanie wyłapać więcej szczegółów w słabej mgławicy widzianej przez lornetkę, niż gdybyśmy używali pojedynczego teleskopu o tej samej aperturze. Ze względu jednak na poręczność lornetek ich apertura jest ograniczona do kilku cali. Większość lornetek nie daje się łatwo przymocować do statywu, co utrudnia ich stabilizację i ustawienie na słabo widoczne obiekty.

Na drugim krańcu jest teleskop Dobsona, czyli w zasadzie duże zwierciadło na dole lekkiego tubusu z okularem na górze, z prostym montażem, które ma fantastyczną moc zbierania światła. Ale Dobsony są bardzo nieporęczne, więc ciężko zabrać ze sobą taki teleskop na wycieczkę, a nawet przenieść na podwórko, żeby tylko rzucić okiem na niebo. A ich jakość optyczna bywa kosztowna.

Między nimi znajdują się małe teleskopy, począwszy od klasycznych refraktorów (tubus z soczewką na każdym końcu), aż po bardziej zaawansowane konstrukcje katadioptryczne, które łączą zwierciadła i soczewki w kompaktowym opakowaniu. „Katy” są przenośne i potężne, ale aby mogły zebrać tyle światła co „Dob”, trzeba by zapłacić za nie ze cztery razy więcej. Mimo to mały „Kat” grasujący po ciemnym niebie może przewyższyć dużego Dobsona w walce z miejskimi światłami. Do tego – jak wyjaśniamy poniżej – w katadioptrykach i refraktorach używa się nasadek kątowych (o kącie 90°), co daje widok nieba będący lustrzanym odbiciem tego, co widać przez lornetkę lub Dobsona.

Dla każdego obiektu w tej książce podajemy dwa widoki: jeden to widok z małego katadioptryka lub refraktora, drugi to widok w większym teleskopie Dobsona. W wypadku lornetki jako przewodnika użyj naszych widoków z szukacza. Jeśli jesteś szczęśliwym posiadaczem 8-calowego katadioptryka, więcej szczegółów zobaczysz w naszych widokach z Dobsona, ale z orientacją widoku z katadioptryka. Rysunki przygotowane w tej orientacji można pobrać z naszej strony internetowej https://www.cambridge.org/turnleft.

Znajdowanie drogi

Gdy już mamy teleskop, gdzie go skierować? Ta książka stanowi odpowiedź właśnie na to pytanie.

Gwiazdy i obiekty głębokiego nieba pozostają w stałych położeniach względem siebie. Jednak to, które z tych gwiazd będą widoczne wieczorem, zmienia się wraz z porami roku – obiekty, które są łatwe do dostrzeżenia w marcu, będą już dawno nieobecne w polu widzenia we wrześniu. Dlatego obiekty te określamy mianem sezonowych. Niektóre obiekty są widoczne nie tylko w jednej porze roku. Kiedy mówimy o „styczniowym niebie”, mamy na myśli to, co można zobaczyć w styczniu około godziny 22.00 czasu lokalnego. Jeśli jesteś na nogach o 4.00 nad ranem, niebo będzie wyglądało zupełnie inaczej. Ogólną zasadą jest przesuwanie się o jedną porę roku na każde sześć godzin, więc gwiazdy wiosenne będą widoczne w zimowe poranki, gwiazdy letnie w wiosenne poranki itd.

Istnieją dwie klasy obiektów nocnego nieba. Księżyc i planety poruszają się po niebie względem gwiazd – na szczęście są na tyle jasne, że łatwo je znaleźć. Obiekty sezonowe – gwiazdy podwójne, gromady, mgławice i galaktyki – pozostają nieruchome w tych samych położeniach względem siebie, wschodząc i zachodząc razem każdej nocy, nieco szybciej niż Słońce, przez co zmieniają położenie powoli wraz ze zmianą pór roku.

Księżyc, Słońce i planety: znalezienie Księżyca nigdy nie jest problemem; w rzeczywistości jest to jedyny obiekt astronomiczny, który można bezpiecznie i łatwo obserwować bezpośrednio nawet w świetle dziennym. (O ile nie przesypiasz poranków, dzień jest jedynym momentem, kiedy możesz zobaczyć Księżyc w trzeciej kwadrze. Spróbuj!)

Księżyc zmienia swój wygląd, przechodząc przez kolejne fazy, a każdej z nich towarzyszą pewne zjawiska, których warto szukać. Zamieściliśmy zdjęcia i omówienia siedmiu różnych faz Księżyca, a także informacje o tym, czego należy wypatrywać podczas zaćmień Księżyca i Słońca. Przedstawiamy również krótkie wprowadzenie do obserwacji samego Słońca… ale spróbuj tego tylko wtedy, gdy masz odpowiedni sprzęt.

Planety to małe jasne krążki światła w teleskopie. W dobrym teleskopie z obiektywem o dużej mocy mogą być spektakularne! Ale nawet lornetka pokaże fazy Wenus i księżyce Jowisza.

Położenie planet w stosunku do innych gwiazd zmienia się z roku na rok, ale jeśli wiesz ogólnie, gdzie ich szukać, są bardzo łatwe do znalezienia. Zazwyczaj są one tak jasne jak najjaśniejsze gwiazdy. Opisujemy tutaj rzeczy, na które należy zwrócić uwagę podczas ich obserwacji. Na naszej stronie internetowej https://www.cambridge.org/turnleft znajdują się linki do tabel pokazujących, kiedy i gdzie można znaleźć każdą z planet.

Obiekty sezonowe: gwiazdy oraz wszystkie obiekty głębokiego nieba, o których mówimy w tym rozdziale, pozostają w stałych położeniach względem siebie. Jednak to, które z tych gwiazd będą widoczne wieczorem, zmienia się wraz z porami roku – obiekty, które są łatwe do dostrzeżenia w marcu, będą już dawno nieobecne w polu widzenia we wrześniu.

Skąd można wiedzieć, w którą noc jakie obiekty są w górze? O to właśnie chodzi w tabeli Co, gdzie i kiedy, która znajduje się na końcu książki. Dla danego miesiąca i czasu, w którym będziesz prowadzić obserwacje, podano tam każdy z gwiazdozbiorów, w których znajdują się obiekty sezonowe; kierunek, w którym należy się zwrócić, aby szukać tego gwiazdozbioru (np. W = zachód); oraz czy trzeba patrzeć nisko, w kierunku horyzontu (np. W –), czy wysoko (np. W +). Gwiazdozbiory oznaczone tylko symbolem „++” znajdują się tuż nad głową. Następnie możesz przejść do stron sezonowych, aby sprawdzić obiekty widoczne w każdym z gwiazdozbiorów dostępnych tej nocy.

Ale uwaga, nie musisz zapamiętywać gwiazdozbiorów, aby korzystać z tej książki. Gwiazdozbiory to jedynie nazwy, które astronomowie nadają pewnym nieco dowolnie zdefiniowanym obszarom nieba. Nazwy te są przydatne do oznaczania rzeczy, na które będziemy patrzeć, poza tym się nimi nie przejmuj. Jeśli chcesz poznać gwiazdozbiory, jest wiele dobrych książek na ten temat (naszą ulubioną jest The Stars H.A. Reya), ale do obserwacji przez teleskop wystarczy wiedzieć, gdzie można znaleźć najjaśniejsze gwiazdy i używać ich jako drogowskazów.

Zauważ, że jasność[1] gwiazdy, jej wielkość gwiazdowa, jest definiowana w sposób nieco sprzeczny z intuicją, a sięgający czasów starożytnych Greków: im jaśniejsza gwiazda, tym niższa wartość liczbowa jej wielkości gwiazdowej. Powszechna zasada mówi, że gwiazda pierwszej wielkości jest mniej więcej dwa i pół razy jaśniejsza od gwiazdy drugiej wielkości, która jest mniej więcej dwa i pół razy jaśniejsza od gwiazdy trzeciej wielkości i tak dalej. Najjaśniejsze gwiazdy mają zerową, a nawet ujemną wielkość gwiazdową! Wega ma wielkość gwiazdową równą zero; Syriusz, najjaśniejsza gwiazda ze wszystkich, ma ujemną wielkość gwiazdową –1,4. Istnieje tylko około 20 gwiazd, które mają pierwszą wielkość gwiazdową lub są jaśniejsze. W ciemną noc zwykłe ludzkie oko może dostrzec bez teleskopu gwiazdy do około szóstej wielkości gwiazdowej.

Każdy sezon rozpoczynamy od opisania położenia naszych drogowskazów, czyli wyboru najjaśniejszych i najłatwiejszych do znalezienia gwiazd na wieczornym niebie. Większość naszych czytelników znajduje się na półkuli północnej, więc ustawiliśmy nasze mapy drogowskazów tak, aby były odpowiednie do tego, co można zobaczyć około godziny 22.00 w USA, Kanadzie, Europie, Chinach, Japonii… wszędzie między 30° a 60° szerokości geograficznej północnej. Większość z tych obiektów będzie również widoczna z Australii, Nowej Zelandii, Afryki czy Ameryki Południowej, ale ich położenia będą przesunięte na północ.

Gwiazdy zachodzą na zachodzie, podobnie jak Słońce, więc jeśli planujesz długą sesję obserwacyjną, powinieneś zacząć od obserwacji obiektów zachodnich, zanim znajdą się one zbyt nisko na niebie. Im bliżej horyzontu znajduje się dany obiekt, tym bardziej atmosfera go przesłania i zniekształca, dlatego warto go obserwować, gdy znajduje się jak najwyżej na niebie. (Jednak teleskopy z montażem alt-azymutalnym – patrz strona 28 – mają problemy z wycelowaniem prosto w górę, więc staraj się złapać takie obiekty przed osiągnięciem lub po osiągnięciu przez nie tego punktu).

Kiedy patrzysz bezpośrednio nad głową, nie musisz spoglądać przez tyle brudnego, turbulentnego powietrza co wtedy, gdy patrzysz na coś nisko na niebie. Staraj się unikać patrzenia na rzeczy znajdujące się blisko horyzontu.
Jeśli mieszkasz na Północy, gwiazdy na południu nigdy nie wznoszą się zbyt wysoko i nic nie możesz na to poradzić. (Mieszkańcy półkuli południowej mają oczywiście ten sam problem z gwiazdami północnymi). Ale gwiazdy wzdłuż innych horyzontów będą pojawiać się wyżej na niebie podczas różnych pór roku lub o różnych porach nocy.

Większość obiektów jest widoczna przez więcej niż jedną porę roku. To, że Mgławica Oriona jest najlepiej widoczna w grudniu, nie oznacza, że masz ją przegapić w marcu. Niektóre z najładniejszych obiektów z poprzedniego sezonu, które wciąż są widoczne na zachodnim niebie, są wymienione w tabeli na początku każdego sezonu.

Obiekty wokół bieguna niebieskiego swojej półkuli będziesz w stanie dostrzec przez cały rok o jakiejś porze każdej nocy, ale obiekty wokół przeciwległego bieguna zawsze będą ukryte. Osoby z Północy zawsze będą w stanie znaleźć Małą Niedźwiedzicę, ale nigdy nie zobaczą Krzyża Południa; osoby z Południa dostaną Krzyż Południa, ale nigdy Niedźwiedzicy. Z tego powodu posegregowaliśmy obiekty najbardziej wysunięte na północ i najbardziej wysunięte na południe w osobne rozdziały.

Pamiętaj również, że kiedy mówimy o „styczniowym niebie”, odnosimy się do tego, co można zobaczyć wtedy około 22.00 czasu standardowego. Jeśli wstajesz o 4.00 nad ranem, niebo o tej godzinie będzie wyglądało zupełnie inaczej. Ogólną zasadą jest przesuwanie się o jedną porę roku na każde sześć godzin, więc gwiazdy wiosenne będą widoczne zimą we wczesnych godzinach porannych, gwiazdy letnie wczesną wiosną w godzinach porannych itd.

Czym są te typy?

Zaczynamy od nazwy i oficjalnego oznaczenia każdego obiektu. Katalogi i numery katalogowe mogą na początku wydawać się mylące, ale są to metody, których wszyscy używają do rozpoznawania obiektów na niebie, więc warto je poznać. Zabawnie jest porównać to, co widzimy w teleskopie, z kolorowymi zdjęciami w czasopismach astronomicznych, gdzie obiekty te są często rozróżniane tylko na podstawie numeru katalogowego.

Jaśniejsze gwiazdy zazwyczaj mają nazwy – historycznie rzecz biorąc, różne nazwy. Od 2017 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) zaczęła wyznaczać oficjalne nazwy i pisownię, których używamy też tutaj.

Ponadto gwiazdy oznaczane są również literami greckimi lub cyframi arabskimi, po których podawana jest łacińska nazwa ich gwiazdozbioru (w dopełniaczu, jako ułatwienie dla uczących się łaciny). Greckie litery są przypisane do jaśniejszych gwiazd w (bardzo przybliżonej) kolejności ich jasności w obrębie ich konstelacji. Na przykład Syriusz jest też znany jako Alfa Canis Majoris (lub w skrócie Alfa CMa), ponieważ jest najjaśniejszą gwiazdą w Canis Major, Wielkim Psie. Kolejne najjaśniejsze gwiazdy to Beta, Gamma itd. Słabsze gwiazdy widoczne gołym okiem znane są dzięki numerowi Flamsteeda (np. 61 Cygni), przypisanemu według pozycji od zachodu do wschodu w gwiazdozbiorze.

Dla słabszych gwiazd powstały kolejne katalogi. Najpopularniejsze z nich to Katalog jasnych gwiazd (numery zaczynające się od HR, po jego poprzedniku, Harwardzkim poprawionym katalogu fotometrycznym), Katalog Henry’ego Drapera (numery zaczynające się od HD) oraz Katalog Hipparcosa/Tycho (numery HIP), opracowany dla sondy Hipparcos, która zmierzyła odległości paralaktyczne do stu tysięcy gwiazd.

Gwiazdy podwójne również mają numery katalogowe. Friedrich Struve i Sherburne Burnham byli dziewiętnastowiecznymi łowcami gwiazd podwójnych. Gwiazdy podwójne, które wypełniły ich katalogi, noszą teraz ich nazwiska. Zmienne gwiazdy Struvego są tradycyjnie oznaczane grecką literą Σ, po której następuje liczba. (Syn Friedricha, Otto, również stworzył katalog gwiazd podwójnych – jego gwiazdy oznaczane są literami OΣ).

Gwiazdy zmienne są oznaczane literami. Pierwsze znane w każdym gwiazdozbiorze były oznaczane literami od R do Z. W miarę odkrywania kolejnych wprowadzono system podwójnego oznaczania (np. VZ Cancri). Gdy zabrakło liter, zaczęto używać cyfr, jak w V1016 Orionis.

W wypadku gromad, galaktyk i mgławic dwa katalogi najczęściej używane w tej książce to Katalog Messiera (z numerami takimi jak M13) i Nowy katalog ogólny (z numerami takimi jak NGC 2362). Charles Messier był łowcą komet z XVIII wieku, który nie miał żadnego pożytku z galaktyk i mgławic. Wciąż je znajdował i wciąż był zdezorientowany, ponieważ wiele z nich wyglądało dla niego jak komety. Sporządził więc ich listę, by wiedzieć, na co nie patrzeć podczas poszukiwań komet. W ten sposób udało mu się znaleźć i skatalogować większość najładniejszych obiektów na niebie. Ale ponumerował je w zupełnie przypadkowej kolejności. Nowy katalog ogólny, stworzony w latach 80. XIX wieku na podstawie stuletnich obserwacji prowadzonych przez Williama Herschela i jego syna Johna, numeruje obiekty na niebie od zachodu do wschodu. Obiekty, które widzisz w tym samym obszarze nieba, mają podobne numery NGC.

Co to za typy?

Gromada otwarta to grupa gwiazd, często dość młodych (jak na standardy astronomiczne), które są skupione razem. Oglądanie gromady otwartej może przypominać patrzenie na garść delikatnych, migoczących klejnotów. Czasami są one umieszczone na tle zamglonego światła pochodzącego od nierozpoznanych członków gromady. W dobrą, ciemną noc efekt ten może zapierać dech w piersiach. Gromady otwarte omówimy bardziej szczegółowo przy okazji prezentowania gromad w Woźnicy na stronie 98.

Galaktyki, gromady kuliste i różne rodzaje mgławic wyglądają w małym teleskopie jak małe obłoczki światła.

Galaktyka składa się z miliardów gwiazd w ogromnym zbiorowisku podobnym do naszej Drogi Mlecznej, ale odległym od nas o miliony lat świetlnych. Zdumiewające jest, gdy sobie uświadomimy, że ta mała smuga światła, jaką widzimy w teleskopie, jest w rzeczywistości innym „wyspowym wszechświatem”, tak odległym, że światło, które widzimy z którejkolwiek z omawianych galaktyk (z wyjątkiem Obłoków Magellana), opuściło je, zanim ludzie zaczęli chodzić po Ziemi. Galaktyki przedstawimy bardziej szczegółowo na stronach 147–148, przy temacie galaktyk w Pannie.

Gromada kulista to grupa licząca do miliona gwiazd w obrębie naszej własnej galaktyki, połączonych na zawsze w gęsto upakowany, kulisty rój gwiazd. W dobrą, rześką, ciemną noc można w niektórych z nich dostrzec pojedyncze gwiazdy. Gwiazdy te mogą być jednymi z najstarszych w naszej galaktyce, a może i we Wszechświecie. Na stronach 156–157 (M3 w Psach Gończych – Canes Venatici) zagłębiamy się bardziej szczegółowo w temat gromad kulistych.

Mgławice dyfuzyjne (mgławice rozpraszające) to obłoki gazu i pyłu, z których formują się młode gwiazdy. Choć najlepiej widoczne są w bardzo ciemne noce, te delikatne smużki światła mogą być jednymi z najbardziej spektakularnych rzeczy, jakie można oglądać w małym teleskopie. Więcej informacji na temat tych mgławic znajduje się na stronie 79 (Mgławica Oriona).

Mgławice planetarne nie mają nic wspólnego z planetami. Są to puste powłoki gazowe emitowane przez niektóre starzejące się gwiazdy. Zazwyczaj są małe, ale jasne. Niektóre, jak Hantle i Pierścień, mają charakterystyczne kształty. Mówimy o nich bardziej szczegółowo na stronach 134–135 (Duch Jowisza w gwiazdozbiorze Hydry).

Jeśli umierająca gwiazda eksploduje w supernową, pozostawia za sobą znacznie mniej uporządkowany obłok gazu. M1, Mgławica Krab, jest pozostałością po supernowej (patrz strona 93).

Gwiazda podwójna wygląda gołym okiem jak jedna gwiazda, ale w teleskopie okazuje się, że są to dwie (lub więcej) gwiazdy. Może to być zaskakujący i imponujący widok, zwłaszcza jeśli gwiazdy mają różne kolory. Zazwyczaj są one również łatwe do zlokalizowania, nawet gdy niebo jest zamglone i jasne.

Gwiazdy zmienne to takie, które zmieniają swoją jasność. Opisujemy, jak znaleźć kilka z nich, które potrafią diametralnie zmienić jasność w ciągu godziny lub jeszcze szybciej.

Oceny i wskazówki

Przy każdym obiekcie znajduje się mała ramka, w której podajemy ocenę, a także wymieniamy warunki na niebie, moc okularu i najlepsze miesiące w roku na ich poszukiwanie. Zwracamy również uwagę na obiekty, przy których obserwacji może pomóc filtr mgławicowy. Wskazujemy też kilka powodów, dla których ten konkretny obiekt jest warty obejrzenia.

Nasza ocena to bardzo subiektywny odbiór tego, jak efektownie wygląda każdy obiekt. Ponieważ przez każdy rodzaj teleskopu widzi się obiekt w inny sposób, powtarzamy oceny trzy razy, z odpowiednimi symbolami dla teleskopów Dobsona, małych teleskopów i lornetek. Oczywiście niektóre obiekty są lepiej widoczne w dużym teleskopie o dużej mocy zbierającej światło, dlatego przy ich ocenie pojawi się więcej Dobsonów niż lornetek. Niektóre obiekty są jednak zbyt rozrzucone, by mogły się zmieścić w polu widzenia teleskopu Dobsona, jak na przykład Gromada Messier 44 (Żłóbek), i one będą lepiej wyglądać w lornetce.

Kilka z tych obiektów może zapierać dech w piersiach podczas czystej, rześkiej, ciemnej, bezksiężycowej nocy. Wielka gromada kulista w Herkulesie, M13, jest tego przykładem. Nawet jeśli niebo jest zamglone, są one na tyle duże i jasne, że warto poświęcić im uwagę. Taki obiekt, a w zasadzie każdy obiekt, który jest najlepszym przykładem swojego typu, otrzymuje ocenę czterech teleskopów. (Mgławica Oriona i Wielki Obłok Magellana oceniane są na pięć teleskopów – gdy są widoczne na niebie, nie można ich przegapić żadnej nocy).

Obiekty, które robią duże wrażenie, ale nie są „najlepsze w swojej klasie”, dostają ocenę trzech teleskopów. Przykładem może być gromada kulista M3. Jest to całkiem ładny obiekt, ale jego urok jest subtelniejszy niż M13.

Niżej w klasyfikacji znajdują się obiekty dwuteleskopowe. Mogą być trudniejsze do odnalezienia niż obiekty trzyteleskopowe. A nawet gdy bywają dość łatwe do namierzenia, nie są tak ekscytujące jak inne przykłady ich typu. I tak gromady otwarte M46 i M47 to dość przyjemne obiekty do oglądania w małej lunecie, ale znajdują się w mało przejrzystej części nieba z niewielką ilością pobliskich gwiazd, które mogłyby pomóc w ich zlokalizowaniu. Gromady otwarte M6 i M7 są duże, rozległe i łatwe do odnalezienia, wysoko oceniane za pomocą lornetek, ale w większym teleskopie wyglądają mniej imponująco: tylko dwa Dobsony.

Wreszcie – szczerze mówiąc – niektóre obiekty w ogóle nie są spektakularne. Na przykład Mgławica Krab (M1) jest znana jako młoda pozostałość po supernowej, ale jest bardzo blada i trudna do dostrzeżenia w małym teleskopie. Możesz mieć problem z odnalezieniem takich obiektów, jeśli noc nie jest zbyt ciemna lub stabilna. Są to obiekty dla kompletistów, „kolekcjonerów znaczków”, którzy chcą zobaczyć wszystko przynajmniej raz i wyeksploatować teleskop do granic możliwości. Oczywiście te obiekty często okazują się, na swój sposób, najfajniejsze do szukania – po prostu dlatego, że są tak trudne do znalezienia. Dla sąsiadów, którzy nie mogą zrozumieć, dlaczego w zimową noc nie siedzisz w domu i nie oglądasz telewizji, tylko gapisz się w niebo, będą jednak pewnie dość nudne. Te obiekty oceniamy jako widoki z jednym teleskopem.

Dopasowanie teleskopu do pogody

Warunki panujące na niebie decydują o tym, jak dobre będą nasze obserwacje i co możemy zobaczyć. Ideałem jest oczywiście samotna obserwacja na szczycie góry, setki kilometrów od świateł miasta, w spokojną, bezchmurną i bezksiężycową noc. Ale tak naprawdę nie potrzebujesz aż tak idealnych warunków do gwiezdnych wędrówek. Większość obiektów opisanych w tej książce widzieliśmy nawet wśród podmiejskich świateł.

Warto spróbować każdej nocy, gdy gwiazdy są na niebie. To prawda, że widoczność słabszych obiektów może być przesłonięta przez cienkie chmury, zwłaszcza gdy odbijają one światło Księżyca w pełni (lub blask miejskiego zanieczyszczenia światłem), ale to niekoniecznie jest zła wiadomość. Niektóre obiekty, takie jak kolorowe gwiazdy podwójne, wyglądają lepiej z odrobiną jasności tła nieba, która uwydatnia ich kolory. A obiekty, które wymagają największego powiększenia – gwiazdy podwójne czy planety – potrzebują zarazem rzeczywiście stabilnego nieba, które często się pojawia przy cienkiej warstwie chmur. (Najczystsze noce to przeważnie te związane z przechodzącym zimnym frontem, kiedy powietrze ma tendencję do turbulencji… acz nie jest to przyjemne dla rąk i stóp obserwatora!)

Z drugiej strony, słabsze obiekty z naszej listy nie mają konkurencji w postaci innych źródeł światła. Są one oznaczone jako ciemne niebo – czekaj na nie, gdy Księżyc nie jest w górze. Aby zobaczyć je w pełnej krasie, zabierz teleskop na następny biwak. Nie tylko te niewyraźne staną się widoczne, ale nawet jasne mgławice będą wyglądać jak całkiem nowe obiekty, gdy warunki na niebie będą odpowiednie.

Jak patrzeć i kiedy patrzeć: okulary, filtry, najlepsza widoczność

Jak już wspomnieliśmy, teleskopy pełnią dwie różne funkcje: powiększają małe rzeczy lub rozjaśniają słabe. To, którą z tych funkcji spełnia teleskop, zależy od wybranego okularu. Moc okularu to stosunek powiększenia do jasności i pola widzenia. Krótszy okular daje większe powiększenie, a dłuższy z reguły większe pole widzenia. Więcej szczegółów na ten temat znajduje się na stronach 26–31 w części Poznaj swój teleskop.

Rozległe obiekty, takie jak gromady otwarte, wymagają niskiej mocy, aby zmieścić się w polu widzenia. Ciemne obiekty, takie jak galaktyki, wymagają niskiej mocy, aby skupić swoje światło. Małe, jasne obiekty, takie jak planety i gwiazdy podwójne, mogą wymagać okularu o dużej mocy. Mgławice planetarne są małe, ale ciemne – ponieważ okular o mniejszej mocy pokazuje większy obszar nieba, dobrą techniką jest znalezienie obiektu przy niskiej mocy, a następnie obserwowanie go przy średniej mocy. Potem spróbuj dużej mocy, jeśli obiekt jest wystarczająco jasny lub niebo jest wystarczająco ciemne. Niektóre obiekty, takie jak Mgławica Oriona, są interesujące zarówno przy niskiej, jak i wysokiej mocy!

Niska moc sprawia, że słabe obiekty wydają się jaśniejsze – niestety może również spowodować, że mętne podmiejskie niebo stanie się jaśniejsze. Czasami po znalezieniu słabego obiektu przy niskiej mocy można zwiększyć jego kontrast na tle nieba przez zmianę okularu na wyższą moc. Bardziej eleganckim (ale i droższym) sposobem na zwiększenie tego kontrastu jest zastosowanie odpowiedniego filtra. Specjalnie dobrany filtr, który odcina żółte światło sodowych latarni ulicznych, może w znacznym stopniu zmienić to, co uda się zobaczyć przez teleskop, nawet jeśli walczymy z zanieczyszczeniem światłem. Jeszcze lepszy jest filtr, który przepuszcza tylko zielonkawe światło emitowane przez niektóre mgławice, co pozwala wydobyć szczegóły w słabych obiektach. Filtry te działają jednak tylko dla niektórych obiektów, głównie mgławic dyfuzyjnych i planetarnych. Podpowiadamy, kiedy filtr mgławicowy może być odpowiedni. (Oczywiście nie będziemy używać kolorowych filtrów, jeśli próbujemy wyłowić kolory gwiazd podwójnych).

Wskazówka dotycząca najlepszej widoczności zawiera listę konkretnych miesięcy w roku, kiedy te obiekty można znaleźć stosunkowo wysoko na niebie, od końca zmierzchu do około godziny dziesiątej, jakieś 45° na północ – czyli mniej więcej w dowolnym miejscu między Florydą a Szkocją. (Dla rozdziału o półkuli południowej zakładamy, że znajdujesz się 35° na południe, czyli mniej więcej na szerokości geograficznej Sydney, Kapsztadu, Buenos Aires i Santiago). Oczywiście, jak wspomniano, chodząc późno spać, możesz zyskać kilka dodatkowych miesięcy na podglądanie swoich ulubionych obiektów.

Gdzie patrzeć, czego szukać

Pierwszą mapą dla każdego obiektu jest schemat dla gołego oka. Schematy te zazwyczaj pokazują gwiazdy do trzeciej wielkości gwiazdowej. Jak wspomnieliśmy powyżej, wielkość gwiazdowa jest miarą jasności gwiazdy, a mniejsze liczby oznaczają jaśniejsze gwiazdy. W najlepszą noc ludzkie oko może dostrzec bez teleskopu gwiazdy do około szóstej wielkości gwiazdowej, jednak w blasku miejskich świateł wypatrzenie nawet gwiazdy trzeciej wielkości gwiazdowej może być nie lada wyzwaniem.

Idealne warunki do obserwacji to samotne przebywanie na szczycie góry, setki kilometrów od świateł miasta, w chłodną, rześką, bezksiężycową noc. Koniecznie zabierzcie ze sobą teleskop na biwak! Nie należy jednak czekać na idealne warunki. Większość obiektów, które opisujemy w tej książce, można zobaczyć z przedmieść, a wiele z nich nawet w obrębie miasta. Dach budynku mieszkalnego może być doskonałym miejscem na nieformalne obserwatorium.

Następny schemat przedstawia widok przez szukacz. Mała strzałka skierowana na zachód wskazuje sposób, w jaki gwiazdy wydają się dryfować w szukaczu. (Ponieważ większość szukaczy ma bardzo niską moc, to dryfowanie gwiazd na zachód wydaje się bardzo powolne).

Szukacze są dostępne we wszystkich rozmiarach i orientacjach. Założyliśmy, że twój szukacz odwraca obraz do góry nogami, ale nie daje lustrzanego odbicia nieba (patrz niżej). Sprawdź, jak zachowuje się twój sprzęt i korzystaj odpowiednio z naszych schematów. (Przed zachodem Słońca wyceluj teleskop w odległy znak drogowy lub tablicę rejestracyjną samochodu: czy są odwrócone do góry nogami? Czy są odbiciem lustrzanym?) Podobnie pole widzenia szukaczy też może się różnić, ale zwykle pokazują one około 5° do 6° nieba. Okrąg, który rysujemy w naszych widokach, zakłada pole 6°, a całe pole widzenia szukacza to zazwyczaj kwadrat 12°.

Po prawej stronie pokazujemy widok z teleskopu: jak obiekt powinien wyglądać przez okular. Zazwyczaj podajemy dwa widoki: jeden widziany w małym teleskopie przez nasadkę kątową (patrz poniżej) i drugi widziany w teleskopie Dobsona lub innym teleskopie Newtona. Zauważ, że jeden z nich jest lustrzanym odbiciem drugiego, co zaraz wyjaśnimy.

Te rysunki są oparte na naszych własnych obserwacjach z użyciem małych teleskopów. Chodzi o to, że jeśli uda ci się dopasować to, co widzisz, do tego, co jest na naszym rysunku, będziesz wiedzieć, że rzeczywiście patrzysz na ten sam obiekt, o którym mówimy. To, co narysowaliśmy, jest tym, co dana osoba może zwykle dostrzec, i nie zawsze pokazujemy wszystkie słabsze gwiazdy w polu widzenia. Te zdjęcia nie mają służyć jako techniczne mapy gwiazd – nie próbuj używać ich w nawigacji po niebie!

Aby znaleźć te schematy w innych orientacjach, skorzystaj z linków na naszej stronie https://www.cambridge.org/turnleft.

Zauważ, że gwiazdy podwójne traktujemy nieco inaczej. Gwiazdy te są stosunkowo jasne i zazwyczaj dość łatwe do zobaczenia (jeśli nie rozdzielenia) gołym okiem. Z tego powodu ich odnalezienie nie wymaga tak skomplikowanych wskazówek jak w wypadku słabszych gromad i mgławic. W ramach każdego sezonu zebraliśmy najlepsze z gwiazd podwójnych w ich okazjonalne rozkłady z bardziej szczegółową tabelą wskazującą lokalizacje najlepszych przykładów w danym obszarze. Następnie każdy układ podwójny jest przedstawiony w zbliżeniu: okrąg złożony z dwóch cienkich linii reprezentuje widok o średnicy dziesięciu minut kątowych, natomiast gruba bądź cienka para okręgów oznacza bliższy widok o większej mocy, o średnicy zaledwie pięciu minut kątowych. Te zbliżenia zakładają orientację Dobsona. Ich zadaniem jest jedynie dać wyobrażenie o względnej odległości i jasności towarzysza oraz o tym, czy w polu widzenia znajdują się jakieś inne gwiazdy. Strony te zawierają również małą tabelkę opisującą poszczególne gwiazdy podwójne, ich kolory i jasność oraz jak blisko siebie (w sekundach kątowych) wydają się znajdować.

(Co to są minuty i sekundy kątowe? To sposób, w jaki określamy wielkość bardzo małego kąta. Łuk nieba od horyzontu do zenitu to kąt 90°. Stopień można dalej podzielić na 60 minut kątowych, zwykle zapisywanych jako 60′ (Księżyc ma około 30′ średnicy), a każdą minutę można dalej podzielić na 60 sekund kątowych, czyli 60″. W ten sposób jedna sekunda kątowa to 1/3600 stopnia – to mały odstęp, jaki można dostrzec w małym teleskopie).

Widok przez okular o niskiej mocy oznacza moc od 35× do 40×, czyli taką, jakiej używamy do dużych gromad gwiazd i kilku dużych galaktyk. Rysunek okularu średniej mocy zakłada widok powiększony około 75×. Rysunek okularu dużej mocy daje widok powiększony około 150×. A ponieważ większe teleskopy, takie jak Dobsony, mogą pracować z jeszcze większą mocą, w kilku polach z Dobsonem zamieściliśmy wstawkę z widokiem o bardzo dużej mocy 300×. Aby uzyskać takie powiększenie, potrzebny jest okular o bardzo krótkiej ogniskowej albo dodatkowa soczewka – tak zwana soczewka Barlowa. (O soczewkach Barlowa i innych akcesoriach mówimy na stronach 329–331).

Jak widzisz, dołączyliśmy strzałkę, aby pokazać kierunek, w którym gwiazdy będą dryfować. Ponieważ Ziemia się obraca, gwiazdy będą wędrować poza polem widzenia – im wyższa moc, tym będzie to szybsze. Choć ten dryf może być irytujący – trzeba ciągle ustawiać teleskop – może być również użyteczny, ponieważ wskazuje kierunek zachodu.

Gdy stoimy na Ziemi, patrząc w górę na niebo, kierunki wschodu i zachodu wydają się odwrócone w stosunku do tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni na zwykłych mapach.

Poniżej opisujemy, gdzie patrzeć i jak rozpoznać obiekt. Komentujemy też rzeczy, na które warto zwrócić uwagę w polu widzenia teleskopu – kolory, problemy, które mogą się pojawić, interesujące obiekty w pobliżu. Na koniec krótko opisujemy aktualny stan wiedzy astronomicznej na temat każdego z obiektów – ta książka to przewodnik po tym, na co patrzysz.

Wschód to wschód, a zachód to zachód… chyba że w teleskopie

A co z orientacją tych obrazów? Dlaczego tak często mylimy południe z północą lub wschód z zachodem?

Dzieje się tak z kilku powodów. Wszyscy jesteśmy bowiem przyzwyczajeni do oglądania map drogowych lub atlasów geograficznych: map rzeczy znajdujących się na ziemi pod naszymi stopami. Tam tradycyjnie północ jest w górze, a wschód po prawej stronie. Kiedy jednak patrzymy na niebo, nasza orientacja jest po prostu odwrotna niż przy spoglądaniu na ziemię. Zamiast być na zewnątrz globu ziemskiego, patrząc w dół, jesteśmy wewnątrz globu nieba, gdy spoglądamy w górę. To tak, jakbyśmy widzieli nazwisko fryzjera namalowane na oknie – z wnętrza zakładu fryzjerskiego napisy wydają się odwrócone. W ten sam sposób wykres nieba, na którym północ jest skierowana ku górze, musi odzwierciedlać wschód i zachód: zachód jest po prawej, a wschód po lewej stronie.

Pole gwiazdy widziane gołym okiem; odwrócone do góry nogami, tak jak w teleskopie Dobsona; oraz odbicie lustrzane, tak jak w większości teleskopów z nasadką kątową. Aby określić orientację teleskopu, spróbuj odczytać napisy na odległym znaku.
Strzałki pokazują kierunki, w których gwiazdy przesuwają się ze wschodu na zachód w polu widzenia.

Ponadto wiele szukaczy to proste teleskopy dwuobiektywowe. Oznacza to między innymi, że odwracają one wszystko do góry nogami. (Lornetki, także operowe, muszą mieć dodatkowe soczewki lub pryzmaty, aby skorygować ten efekt). Tak więc zamiast północy na górze, widzielibyśmy południe na górze i północ na dole, a wschód i zachód byłyby odwrócone. Obecnie jednak wiele lunet ma dodatkową soczewkę lub pryzmat, aby odwrócić obraz na prawą stronę. Pewnego wieczoru, zanim zrobi się ciemno, sprawdź swój szukacz, kierując go na pobliski znak uliczny i zobacz, jaką daje orientację.

Wybraliśmy orientację widoków z szukacza z południem u góry: odpowiada to widokowi, jaki typowy prosty dwuobiektywowy szukacz pokaże większości naszych czytelników (mieszkających na półkuli północnej), gdy patrzą na większość obiektów opisanych w tej książce, jak łukiem przemierzają południowe niebo. Odpowiada on również temu, co zobaczą obserwatorzy z półkuli południowej, patrząc na południe – na wszystkie wspaniałe obiekty wokół bieguna południowego. Dla naszych północnych obiektów okołobiegunowych obróciliśmy widok szukacza tak, by „północ” znajdowała się u góry (obserwatorzy z półkuli południowej, patrzący na obiekty na północy, mogą znaleźć obrócone wersje na naszej stronie internetowej lub po prostu odwrócić książkę do góry nogami!). I oczywiście, gdy już skierujemy wzrok ku niebu, to, co jest „w górze”, może być w dowolnym kierunku: wraz z upływem nocy jego pozorna orientacja będzie się obracać w miarę przesuwania się po niebie.

Wreszcie większość sprzedawanych obecnie teleskopów refrakcyjnych i katadioptrycznych ma nasadkę kątową, mały pryzmat diagonalny lub lusterko, które zaginają światło w rogu, dzięki czemu można patrzeć na obiekty na niebie bez nadwyrężania karku. Oznacza to jednak, że to, co widzimy w teleskopie, jest lustrzanym odbiciem widoku z szukacza. Jest to również lustrzane odbicie prawie każdej fotografii, którą można znaleźć w czasopiśmie lub książce. Orientacja widziana przez nasadkę kątową jest tym, czego używamy w naszych obrazach dla „małych teleskopów z nasadką kątową”.

Jednakże w teleskopach Dobsona nie stosuje się nasadek kątowych. (Teleskop Dobsona jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym przykładem klasycznego układu Newtona. To, co tu mówimy, odnosi się do wszystkich teleskopów Newtona). Nie ma on więc tego dodatkowego efektu odbicia lustrzanego obrazu. Oznacza to, że aby przesunąć obiekt do centrum pola widzenia, należy często poruszać teleskopem w kierunku przeciwnym do oczekiwanego. (Jednym z trików jest „przeciąganie obiektu”, czyli popychanie lub ciągnięcie teleskopu w kierunku, w którym chcemy popchnąć lub pociągnąć obiekt, aby wyśrodkować go w polu widzenia). Ponieważ teleskop Dobsona ma zwykle co najmniej dwa razy większą aperturę (a więc i co najmniej cztery razy większą powierzchnię zbierającą światło) niż mała luneta, w polu widzenia Dobsona znajdzie się również więcej gwiazd, gwiazd słabszych i pojawią się większe obszary mgławicowe. Na naszych rysunkach staramy się pokazać, o ile więcej.

Zauważmy na koniec, że wiele lunet sprzedawanych do użytku naziemnego jest obecnie wyposażonych w pryzmat kątowy 45°, zwany pryzmatem wznoszącym. Nie daje to obrazu zwierciadlanego. Nie myl tych urządzeń z prawdziwymi nasadkami kątowymi; są one przydatne do obserwacji ptaków, ale i tak przyprawią cię o ból karku, gdy spróbujesz ich użyć do oglądania gwiazd nad głową. Jeśli możesz, sprawdź, czy twój sprzedawca teleskopów wymieni go na prawdziwy szukacz 90°. Widok uzyskany przez pryzmat wznoszący będzie lepiej odwzorowany przez widok dobsonowski, przynajmniej pod względem orientacji gwiazd, choć oczywiście nie pod względem szczegółów, które faktycznie zobaczysz… chyba że masz bardzo dużą lunetę.

Więcej do znalezienia w Internecie

W tej książce znajdziesz linki do źródeł internetowych. Można z niej korzystać, nie zaglądając do zasobów w sieci, ale mamy nadzieję, że będziesz odkrywać strony internetowe i ich używać, aby wzbogacić swoje doświadczenie.

Jak to zrobić? Najpierw wejdź na stronę https://www.cambridge.org/turnleft. W lewym pionowym pasku widać link do strony głównej oraz do pomocy „How to use this Website” (Jak korzystać z tej strony). Pod nimi znajduje się około tuzina innych linków. Przeanalizujmy każdy z nich po kolei:

The Moon[2] (Księżyc): na stronach 37–54 śledzimy Księżyc przez cały miesiąc i pokazujemy zjawiska, na które można zwrócić uwagę każdej nocy. W zależności od teleskopu, szukacza lub lornetki, przez które patrzysz, oraz półkuli, na jakiej mieszkasz, istnieją cztery różne orientacje, w jakich mogą pojawić się obiekty: obrócone o 180° (lub nie) i jako odbicie lustrzane (lub nie). W książce pokazujemy obiekty na Księżycu w taki sposób, jak są one widoczne przez lornetkę lub gołym okiem na półkuli północnej (jest to taka sama orientacja jak w wypadku teleskopu Dobsona na półkuli południowej).

A co jeśli używasz teleskopu Dobsona na półkuli północnej (lub lornetki na półkuli południowej)? W części witryny strony poświęconej Księżycowi (https://www.cambridge.org/turnleft) jest to pierwsza z trzech alternatywnych orientacji dla każdej fazy Księżyca. Pozostałe dwie opcje dotyczą teleskopu refrakcyjnego lub katadioptrycznego na półkuli północnej lub południowej. Niezależnie od tego, której wersji schematów potrzebujesz, po prostu weź je ze sobą i dołącz do teleskopu, drukując je lub zapisując na swoim laptopie lub tablecie.

The Planets (planety): trudno jest śledzić w książce, gdzie można znaleźć planety. Proste tabele, z których korzystaliśmy we wcześniejszych wydaniach, są nieprecyzyjne i szybko się dezaktualizują. Słabe obiekty, takie jak Uran i Neptun, wymagają szczegółowych mapek, a szybko poruszające się obiekty, takie jak komety i planetoidy, są jeszcze trudniejsze do opisania. Ale tak naprawdę właśnie ten materiał najlepiej znaleźć w sieci. Podajemy linki do naszych ulubionych zasobów.

Seasonal skies (niebo sezonowe): te strony są ułożone tak jak w książce, według pór roku (lub części świata), które są korzystne do obserwacji każdego obiektu. Wybierz po prostu część nieba (powiedzmy, kwiecień–czerwiec lub niebo północne) i kliknij w link. Znajdziesz tam wszystkie obiekty z danego rozdziału książki. Podobnie jak w wypadku Księżyca podajemy alternatywne orientacje dla wszystkich wykresów obiektów sezonowych w książce.

Wykresy obiektów widocznych gołym okiem w książce są pokazane tak, jak są widziane na półkuli północnej; strona internetowa zawiera wersję odwróconą dla obserwatorów na półkuli południowej.

Schematy dla lunety są w książce obrócone o 180°, aby dopasować widok północnej półkuli w prostej lunecie bez nasadki kątowej. Wykresy na stronie internetowej obejmują trzy inne możliwości: z nasadką kątową na obu półkulach lub bez nasadki kątowej na półkuli południowej. Podobnie jak w wypadku Księżyca wystarczy znaleźć odpowiednią wersję dla swojego szukacza i półkuli, a następnie zastosować ją w swoim teleskopie.

W książce znajdują się dwie wersje schematów widoku z teleskopu: jedna jest dla małego (3″ lub 4″) katadioptryka lub refraktora, a druga dla umiarkowanie dużego (8″) Dobsona. Strona internetowa zawiera odpowiadające im wykresy widziane zarówno w małym Dobsonie, jak i w dużym katadioptryku lub refraktorze.

Dla każdego obiektu podano też dodatkowe linki do takich rzeczy jak białe rysunki na czarnym tle, astronomiczne zdjęcie dnia („Astronomy Picture of the Day”), arkusze danych o obiektach i numery schematów, gdzie można je znaleźć w niektórych popularnych atlasach gwiazd.

Where do you go from here? (Dokąd zmierzasz?): tutaj podajemy sugestie dotyczące kolejnych kroków, jakie należy podjąć po zapoznaniu się z większością treści zawartych w tej książce – strony internetowe, czasopisma, oprogramowanie, kluby i organizacje oraz sprzęt do obserwacji gwiazd.

What’s up tonight (Co się dzieje dzisiejszej nocy): to naprawdę frustrujące, gdy już zdecydujesz, że chcesz zobaczyć coś takiego jak Uran lub Neptun, zaćmienie Księżyca, przejście Saturna przez pierścień lub korzystne pojawienie się Merkurego, tylko po to, aby się dowiedzieć, że spóźniłeś się o miesiąc i teraz będziesz musiał czekać rok (lub dekadę albo i dłużej) na następną szansę. Czasopisma i inne strony internetowe są najlepszym miejscem do uzyskania szczegółowych informacji o tym, co się dzieje na niebie, ale ten link może cię zaalarmować o kilku kluczowych sprawach, których nie możesz przegapić.

Tables (Tabele): tutaj znajdziesz rozszerzone wersje tabel z tyłu książki, w formatach .pdf i .txt, a dla tych, którzy chcą prowadzić zapisy swoich własnych obserwacji obiektów omówionych w książce, również w formacie .xls (arkusz kalkulacyjny).

Poznaj siebie (i swój teleskop)

Jeśli dopiero zaczynasz obserwować niebo, przyda ci się następna część tego rozdziału, poświęcona znajomości i obsłudze teleskopu. Wyjaśniamy, jak działa teleskop i jak wpływa to na wybór przedmiotu obserwacji, obiektywów i akcesoriów oraz dlaczego obiekty wyglądają inaczej w różnych teleskopach.

Na końcu książki mówimy nieco więcej o nowym, piątym wydaniu, a Dan podsuwa kilka bardziej zaawansowanych książek, do których warto zajrzeć, by stać się bardziej kompetentnym obserwatorem. Dla tych, którzy myślą o modernizacji swoich lunet, omawiamy akcesoria do teleskopów oraz zalety „Katów” i „Dobsów”. Przedstawiamy również tabele wszystkich obiektów, o których mówiliśmy, z ich współrzędnymi i szczegółami technicznymi. Zajrzyjcie tam, czekając na zachód Słońca.

Z wyjątkiem pierwszych i ostatnich rozdziałów reszta tej książki jest przeznaczona do użytku na zewnątrz. Niech będzie mokra i niech ma pozaginane strony. Po roku obserwacji będziesz w stanie rozpoznać swoje ulubione obiekty po ilości plam po trawie na poświęconych im stronach!

Na stronie https://www.cambridge.org/turnleft możesz znaleźć różne odwrócone i lustrzane wersje wszystkich mapek gwiazd.

Korzystanie z teleskopu

Znajdź miejsce do obserwacji

Najlepszym miejscem do obserwacji jest własne podwórko. Oczywiście będą problemy z dostrzeżeniem słabych obiektów, jeśli w pobliżu znajdują się jasne latarnie uliczne, a przez wysokie drzewa trudno będzie w ogóle cokolwiek zobaczyć! Ale nie siedź i nie czekaj na idealne warunki lub idealną noc. Obserwuj z miejsca, które jest dla ciebie wygodne… powiedzmy, z łatwym dostępem do gorącej herbaty lub kawy (i łazienki). Nie ma potrzeby robienia wielkiej wycieczki każdej nocy obserwacyjnej. Zachowaj to na specjalne okazje.

Jeśli mieszkasz w mieście, dach budynku może być dobrym punktem do obserwacji. Będziesz powyżej większości świateł ulicznych, a jeśli budynek jest wystarczająco wysoki, być może zobaczysz więcej nieba niż twoi podmiejscy przyjaciele.

Trzeba jednak być na zewnątrz. Szkło w większości okien ma na tyle duże nierówności, że w powiększeniu przez teleskop może uniemożliwić uzyskanie naprawdę ostrego obrazu. Ponadto najmniejsza ilość światła w pomieszczeniu spowoduje odbicia w szybie, które będą znacznie jaśniejsze niż większość obiektów, na które będziemy patrzeć. Można by obejść te problemy, patrząc przez otwarte okno, ale – poza oczywistym problemem, że pole widzenia byłoby bardzo ograniczone – podczas większości pór roku pojawia się problem cieplejszego powietrza wewnątrz mieszającego się z zimniejszym powietrzem z zewnątrz: światło podróżujące na przemian przez zimne i ciepłe powietrze ulega wygięciu i zniekształceniu, sprawiając, że obraz jest nieostry i migotliwy.

Ustaw swój szukacz

Gdy na dworze jest jeszcze dzień, warto poświęcić trochę czasu na ustawienie szukacza.

Szukacz jest kluczem do tego, by korzystanie z teleskopu było przyjemne. Jeśli jest on prawidłowo ustawiony, można dość szybko znaleźć większość obiektów na niebie. A jeśli nie jest, znalezienie czegokolwiek (nawet Księżyca!) staje się naprawdę frustrujące.

Czas, który poświęcisz na zestrojenie lunety, zaoszczędzi ci później wielu godzin bezowocnego szukania obiektów.

Twój szukacz jest wyposażony w zestaw śrub, które można regulować ręcznie lub za pomocą małego śrubokręta, aby skierować go w nieco innym kierunku. Wyjdź na zewnątrz i ustaw teleskop tak, abyś mógł go wycelować w jakiś charakterystyczny obiekt, znajdujący się jak najdalej: latarnię uliczną przy drodze, szczyt odległego budynku, drzewo na wzgórzu. Patrz przez teleskop tak długo, aż zobaczysz coś charakterystycznego.

Teraz spróbuj znaleźć to coś w szukaczu. (Zakładamy, że wybrany obiekt jest na tyle duży, że możesz go zobaczyć zarówno przez szukacz, jak i w teleskopie). Kręć śrubami tak długo, aż ten obiekt znajdzie się dokładnie w krzyżu szukacza. „Blisko” to za mało. Śruby ustawiające zawsze przesuwają szukacz w jakimś zupełnie nieprzewidywalnym kierunku, ale trzeba być cierpliwym i pracować tak długo, aż będzie dokładnie tak, jak trzeba.

Następnie – i tu jest najgorsza część – upewnij się, że wszystkie śruby ustawcze są maksymalnie dokręcone, tak aby szukacz nie wysuwał się z osi, gdy tylko wsuniesz lunetę z powrotem do środka. Dokręcanie śrub nieuchronnie psuje zestrojenie, więc prawdopodobnie trzeba będzie powtórzyć tę procedurę dwa lub trzy razy, zanim osiągniesz właściwy efekt.

Jest to jednak dobrze spędzony czas. Teleskop z niewłaściwie ustawionym szukaczem to dzieło szatana, stworzone po to, by rozwścieczyć, upokorzyć i zmusić miłośników gwiazd do powrotu do domu i oglądania powtórek. Nie pozwólcie, by wam się to przytrafiło.

Chłodzenie

Schłodzenie Dobsona trwa zaskakująco długo. Ustaw go na zewnątrz tuż po zachodzie Słońca i odczekaj przynajmniej pół godziny, zanim zaczniesz obserwować.

Zmiany temperatury powodują problemy, gdy po raz pierwszy przenosimy teleskop z ciepłego, ogrzewanego domu na zewnątrz, gdzie jest zimno. Ciepłe lustra i soczewki mogą się wypaczyć, gdy ostygną i się skurczą. Co gorsza, ciepłe powietrze wewnątrz tubusu, mieszając się z zimnym powietrzem na zewnątrz, może wywołać zniekształcające prądy. Może to poważnie zaszkodzić rozdzielczości teleskopu.

W wypadku małego teleskopu dziesięć minut chłodzenia powinno zapobiec temu problemowi. Wystarczy zatem odczekać chwilę przed oglądaniem obiektów, które wymagają najlepszej rozdzielczości teleskopu.

W teleskopie Dobsona do schłodzenia jest znacznie więcej zwierciadeł, które znajdują się na dnie długiego tubusu. Jego schłodzenie trwa o wiele dłużej. Ustaw go na zewnątrz zaraz po zachodzie Słońca (nie ma sensu, by promienie słoneczne nagrzewały tubus) i odczekaj przynajmniej pół godziny podczas zmierzchu, zanim zaczniesz prowadzić poważne obserwacje.

Wieczorne rosy i wilgoć

Jeśli każda gwiazda wygląda dla ciebie jak mgławica, sprawdź, czy na soczewkach nie ma rosy!

Rosa tworzy się na teleskopie, ponieważ, jak na ironię, teleskop może się zbytnio ochłodzić. W noce o umiarkowanej wilgotności (nie na tyle, by tworzyły się chmury, ale wystarczająco, by trawa była wilgotna) można zauważyć, że obiekty wyniesione na zewnątrz emitują swoje ciepło szybciej, niż wilgotne powietrze wokół nich się ochładza. (Dlaczego? Ponieważ obiekty stałe mogą emitować ciepło w wielu długościach fal, w tym w długościach fal nieabsorbowanych przez powietrze, natomiast powietrze nasycone wodą absorbuje w tych samych ograniczonych długościach fal, które wypromieniowuje, więc ucieczka ciepła zajmuje więcej czasu). Oznacza to, że twój teleskop wkrótce będzie chłodniejszy od powietrza i zacznie zbierać się w nim woda jak w zimnej puszce napoju gazowanego w parny letni dzień.

W żadnym wypadku nie ulegaj pokusie wycierania powierzchni soczewek. Wiąże się to z ryzykiem ich uszkodzenia. I nie przyniesie to nic dobrego na dłuższą metę, ponieważ i tak po prostu znowu zaparują!

Jednym z rozwiązań jest nawiew gorącego, suchego powietrza na soczewkę – można użyć suszarki do włosów lub przytrzymać soczewkę w pobliżu nawiewu odmrażacza w samochodzie, ale należy uważać, by jej nie przegrzać. Jeśli jest to możliwe, należy przynieść teleskop pokryty rosą (lub przynajmniej okulary i szukacz, o ile można go łatwo odłączyć od lunety) do pomieszczenia na jakieś 15 minut, aby wysechł. Nie ma sensu używać obiektywu, jeśli nie można przez niego widzieć!

Najprostszym rozwiązaniem jest zablokowanie emisji ciepła przez soczewki lunety. Długa czarna rurka (zwana „nasadką antyrosową”) wystająca poza soczewkę zatrzymuje promieniowanie i utrzymuje soczewkę w cieple. W razie braku nasadki antyrosowej można po prostu owinąć soczewkę kawałkiem czarnego papieru lub skierować teleskop w dół, w stronę ziemi, gdy go nie używamy. Można też, jeśli nas na to stać, zaopatrzyć się w elektryczne opaski do ogrzewania obiektywów (patrz strona 330). Dan wierzy w swoje.

Teleskopy Dobsona i inne teleskopy Newtona mają swoje zwierciadło na dnie długiego tubusu, więc prawdopodobieństwo zaparowania jest mniejsze (choć, jeśli jesteś na zewnątrz wystarczająco długo, to one też zaparują). Ich szukacze i okulary mogą jednak pokryć się rosą, zanim się zorientujemy.

W zimowe noce wilgoć uwięziona wewnątrz teleskopu z zamkniętym tubusem (refraktora lub katadioptryka) może skraplać się na wewnętrznych stronach soczewek, gdy teleskop ochłodzi się na zewnątrz. Najlepszym sposobem radzenia sobie z tym rodzajem kondensacji jest całkowite wyeliminowanie ciepłego, wilgotnego powietrza. Po wyjęciu teleskopu na mróz należy zdjąć nasadkę kątową, tak aby wnętrze tubusu było otwarte na powietrze, i skierować teleskop w dół, w stronę ziemi, aby ciepłe powietrze wewnątrz tubusu mogło się unieść i zostać zastąpione przez chłodniejsze powietrze na zewnątrz. W szczególnie wilgotne noce należy jednak uważać, aby skroplona para nie spływała po tubusie okularu do teleskopu! W wypadku większych konstrukcji katadioptrycznych może to stanowić poważny problem.

Przygotuj się

Zadaniem teleskopu jest zbieranie światła gwiazd i doprowadzanie go do dobrego, czułego detektora, jakim jest nasze oko. I tak jak profesjonalne detektory są umieszczane w skomplikowanych pojemnikach, aby zapewnić im doskonałe warunki otoczenia, tak i ty musisz zadbać o to, by pojemnik twojego oka – ty – był ciepły, bezpieczny i wygodny.

Przygotuj się na zimno. Będziesz siedzieć nieruchomo przez długi czas, więc ubierz się bardzo ciepło. W zimie dobrze jest założyć dodatkową warstwę wszystkiego, a rękawiczki są niezbędne przy obsłudze metalowych części teleskopu. Termos z kawą lub gorącą czekoladą może uratować sytuację. Latem należy okryć ręce i nogi, aby chronić się przed chłodem, a także przed insektami.

Zaopatrz się w krzesło lub stołek do siedzenia, koc do klęczenia, stół lub drugie krzesło na latarkę i książkę. Są to rzeczy, które mogą wydawać się zbyt wytworne, by zawracać sobie nimi głowę, ale w rzeczywistości są to właśnie takie wygody, które pozwalają cieszyć się z obserwacji. Rozstawienie stołka i stołu zajmuje tylko chwilę, a sprawi, że będziesz zadowolony przez wiele godzin. W końcu chodzi o to, by się dobrze bawić, a nie torturować.

Potrzeba czasu, aby twoje oczy przyzwyczaiły się do ciemności. Na początku niebo może wydawać się dobre i czarne, ale możesz nie widzieć na nim za wielu gwiazd. Dopiero po jakichś 15 minutach zaczniesz dostrzegać ciemniejsze gwiazdy… i blask z centrum handlowego oddalonego o 15 kilometrów. To jest moment, w którym można próbować obserwować słabe mgławice.

A kiedy już zaadaptujesz się do ciemności, unikaj świateł. Możesz stracić swoją ciemną adaptację w jednej chwili, a odzyskanie jej może zająć kolejne 10 minut.

Będziesz potrzebować małej latarki z czerwonym światłem do czytania swojej książki i mapy gwiazd. Czerwony lakier do paznokci na soczewce latarki to uświęcona tradycja gwiezdnych poszukiwaczy, ułatwia on oczom zachowanie adaptacji do słabego światła.

Użytkownicy Dobsonów: wyregulujcie optykę

Ceną, jaką się płaci za duże rozmiary teleskopu Dobsona, jest to, że zwierciadła główne i wtórne muszą być regulowane prawie każdej nocy, aby upewnić się, że rzeczywiście wysyłają światło gwiazd prosto do okularu. (Katadioptryki i refraktory mają soczewki i zwierciadła zamocowane fabrycznie i zazwyczaj nie wymagają regulacji). Im bardziej potrząsa się tubusem, tym bardziej prawdopodobne jest, że zwierciadła nie będą ustawione w jednej linii. Ponieważ te teleskopy są raczej ciężkie i nieporęczne, regularne przenoszenie ich z garażu lub szafy na podwórko jest właśnie taką czynnością, która powoduje wstrząsanie zwierciadłami.

Jak ustawia się zwierciadła? Każdy teleskop jest inny. Najprostszym sposobem jest zakup laserowego urządzenia do kolimacji, ale jest ono drogie – stanowi sporą składową ceny teleskopu. Jeśli jednak korzystacie z niego kilka razy w miesiącu, to jest wart swojej ceny.

Przy braku takiego systemu najprostszym sposobem na ustawienie zwierciadła jest wycelowanie teleskopu w bardzo jasną gwiazdę i ustawienie jej tak, aby była nieostra, aż zobaczymy pierścień światła z dużą czarną plamą (cień zwierciadła wtórnego). Wówczas należy tak ustawić zwierciadło główne, przekręcając śruby regulacyjne w miejscu jego zamocowania, aby plamka znalazła się w samym środku pierścienia.

Po zakończeniu obserwacji: przechowywanie teleskopu

W dużych obserwatoriach astronomowie co wieczór po zakończeniu obserwacji układają teleskop w taki sposób, by ciężar masywnego zwierciadła nie spowodował jego odkształcenia. Z twoim teleskopem 2″ nie ma tego problemu! W zasadzie każde miejsce, które jest w miarę czyste i chłodne, będzie dobrze służyć jako miejsce do przechowywania. (Im chłodniejsze będzie to miejsce przed wyjęciem teleskopu, tym krócej trzeba będzie czekać, aż dostosuje się on do temperatury panującej na zewnątrz).

Jeśli masz dość miejsca, możesz rozważyć przechowywanie teleskopu zmontowanego, gotowego do użycia w każdej chwili. Im łatwiejszy dostęp do teleskopu, tym większe prawdopodobieństwo, że będziesz go używał, a im częściej będziesz go używać, tym łatwiej (i przyjemniej) będzie ci znaleźć i obserwować słabe obiekty na nocnym niebie. Dopóki teleskop znajduje się poza zasięgiem szczeniaków i małych dzieci, lepiej, żeby był rozstawiony na widoku niż przechowywany w szafie, gdzie jego elementy mogą zostać rozdeptane lub zgubione.

Pielęgnacja i wyposażenie obiektywów

Kurz jest odwiecznym wrogiem twoich obiektywów. Nie tylko rozprasza światło w każdą stronę, ale też przesuwając się po obiektywie, może porysować delikatne powłoki optyczne, pozostawiając po sobie trwałe ślady.

Sklepy z aparatami fotograficznymi sprzedają wiele różnych małych urządzeń, które mogą zdmuchnąć kurz z obiektywów. Popularne są na przykład puszki ze sprężonym powietrzem, ale uważaj, żeby to nie skończyło się osadzeniem czegoś innego niż powietrze. (Wypróbuj najpierw swoją puszkę na czystej szklance z kuchni. Wszelkie pozostałości na szklance będą również osadzać się na obiektywie, co jest złą wiadomością). Przede wszystkim nie chuchaj na soczewkę okularu, chyba że chcesz ją zabrudzić czymś innym (np. wilgocią), co masz w ustach!

Odciski palców to prawdziwy horror. Niedoskonałość na soczewce o wielkości zaledwie tysięcznej części milimetra może pogorszyć wydajność obiektywu. Warstwa smaru, która schodzi z twojego palca za każdym razem, gdy czegoś dotykasz, jest właśnie taką niedoskonałością. Gromadzony przez rok osad z odcisków palców i kurzu może zamienić okular w mleczny koszmar. Fajnie jest pozwolić dzieciom patrzeć przez teleskop, ale może niech używają starszego obiektywu, żeby małe, lepkie paluszki nie błądziły tam, gdzie nie powinny.

Najlepszym rozwiązaniem jest zapobieganie. Jedynym sposobem na uniknięcie kurzu i odcisków palców na powierzchni obiektywów jest przechowywanie ich pod przykryciem do czasu, gdy będą potrzebne, tak by nie można było ich dotknąć nawet przez przypadek.

Nasadki na obiektywy można łatwo zgubić, jeśli nie jest się ostrożnym. Warto stać się fanatykiem w ich pilnowaniu. Wyrób sobie nawyk trzymania ich zawsze w tym samym miejscu – w określonej kieszeni lub w określonym kącie futerału na teleskop. Nawet podczas obserwacji, gdy akurat nie patrzysz przez obiektyw, używaj osłon na soczewki. Zapobiega to przypadkowemu dotknięciu szkła (albo przez ciebie, albo przez twojego uczynnego sąsiada). Może to również pomóc w ograniczeniu ilości rosy na soczewkach.

Jak czyścić soczewki

Pierwsza, oczywista odpowiedź jest zawsze taka sama: nie rób tego. Faktem jest, że czyszczenie soczewek zawsze wiąże się z ryzykiem. Zazwyczaj nie warto go podejmować.

Jeśli dobrze dbasz o soczewki, to będą one tak czyste, że najmniejsza niedoskonałość może rzucać się w oczy. Jeden odcisk palca i kilka ziarenek kurzu nie wpływają tak bardzo na działanie teleskopu, a już na pewno nie na tyle, by ryzykować trwałe uszkodzenie optyki. To, co przy oglądaniu Księżyca lub planety może wydawać się rażące, przy oglądaniu obiektów głębokiego nieba może nie mieć żadnego zauważalnego efektu: lekarstwo (czyszczenie) może okazać się dużo gorsze od choroby! Dotyczy to zwłaszcza zwierciadła głównego reflektora: to zadziwiające, jak dużo kurzu może się tam zgromadzić, nie powodując przy tym problemów.

A co, jeśli mimo wszelkich starań, na ulubionym okularze pozostanie idealny odcisk kciuka? Czy da się go usunąć bez uszkodzenia soczewki? Teoretycznie tak. Problem polega jednak na tym, że każda wysokiej jakości soczewka ma cienką powłokę antyrefleksyjną, która nadaje jej charakterystyczny niebieskawy kolor. Większość środków do czyszczenia, jakie mamy w domu, albo pozostawi plamy na tej powłoce, albo ją zniszczy.

A wszystko, czego użyjesz do naniesienia tych środków, stwarza ryzyko ścierania brudu po powłoce i pozostawienia trwałych rys, znacznie gorszych niż oryginalny odcisk palca. Co więcej, wszelkie płyny używane do czyszczenia mogą osadzać się wokół krawędzi obiektywu, przenosząc brud tam, skąd nie można go łatwo zdmuchnąć.

Obecnie dostępne są dobre komercyjne zestawy do czyszczenia obiektywów, a powłoki nowoczesnych obiektywów są bardziej wytrzymałe niż kiedyś. Mimo to należy sprawdzić specyfikacje obiektywu: niektóre środki czyszczące mogą być bezpieczne dla jednej powierzchni, ale uszkadzać inną. Na przykład niektóre środki czyszczące zawierają alkohol izopropylowy, który może zabarwić niektóre powłoki okularów. (Zazwyczaj bezpieczna jest woda destylowana).

Na wielu stronach internetowych można znaleźć przydatne instrukcje dotyczące pielęgnacji i czyszczenia soczewek i luster. Nasza strona zawiera linki do niektórych z nich.

Lustra teleskopów Dobsona muszą być regularnie kolimowane. Najprostszym sposobem wyrównania zwierciadła jest wycelowanie teleskopu w bardzo jasną gwiazdę i ustawienie jej nieostro tak, by można było zobaczyć duży pierścień światła, wyglądający jak powyżej. Czarna plamka to cień lustra wtórnego; czarne linie to cienie „pajączków”, które utrzymują lustro wtórne na miejscu. Wyreguluj zwierciadło główne (zazwyczaj z tyłu zwierciadła znajdują się małe śrubki) tak, aby czarny punkt znalazł się w samym środku pierścienia. Uwaga: ten obraz nie pochodzi z teleskopu Dobsona, lecz z 1,8-metrowego teleskopu watykańskiego – wszystkie duże reflektory wymagają kolimacji!

Należy używać tylko wysokiej jakości zestawów do czyszczenia soczewek oraz że czyszczenie dużych powierzchni (jak lustro główne w Dobsonie lub, co gorsza, przednia soczewka korekcyjna w katadioptryku) jest o wiele bardziej skomplikowane niż czyszczenie okularu. Przede wszystkim pamiętaj, że zawsze trzeba raczej zapobiegać zabrudzeniu elementów optycznych, niż je czyścić.

https://www.cambridge.org/turnleft

Poznaj swój teleskop

Galileusz odkrył cztery główne księżyce Jowisza (nazwane na jego cześć satelitami Galileusza), jako pierwszy zaobserwował fazy Wenus i pierścienie Saturna i po raz pierwszy zobaczył przez teleskop mgławice i gromady. Staranna weryfikacja jego spostrzeżeń wskazuje, że nawet zaobserwował i zapisał pozycję Neptuna – prawie 200 lat przed tym, zanim ktokolwiek zdał sobie sprawę, że jest to planeta. Dokonał tego wszystkiego za pomocą teleskopu o aperturze 1 cala.

Charles Messier, który znalazł sto obiektów głębokiego nieba i zamieścił je w katalogu noszącym jego imię, zaczynał od 7-calowego reflektora z metalowymi zwierciadłami tak słabymi, że według jednej z relacji nie był on dużo lepszy od współczesnego 3-calowego teleskopu. Jego późniejsze instrumenty były w rzeczywistości 3-calowymi refraktorami.

Chodzi o to, że nie ma złych teleskopów. Bez względu na to, jak tani lub mało imponujący jest twój instrument, jest on prawie na pewno lepszy od tego, z którym miał do czynienia Galileusz. Powinien być dobrze traktowany. Nie umniejszajcie go, nie przepraszajcie za niego, nie myślcie, że nie zasługuje on na przyzwoite traktowanie.

Poznaj układ optyczny

Teleskop astronomiczny ma dwa bardzo różne zadania. Musi sprawić, że niewyraźne obiekty będą wyglądały jaśniej, a małe obiekty będą wyglądały na większe. Teleskop wykonuje te zadania w dwóch etapach. Każdy teleskop zaczyna się od dużej soczewki lub zwierciadła zwanego obiektywem. Soczewka ta ma wyłapać jak najwięcej światła, podobnie jak wiadro wystawione na deszcz wyłapuje wodę deszczową. (Niektórzy astronomowie nazywają swoje teleskopy „kontenerami światła”). Oczywiście im szersza jest ta soczewka (lub im szersze lustro), tym więcej światła może złapać, a im więcej światła złapie, tym jaśniejsze mogą się wydawać niewyraźne obiekty. Dlatego pierwszą ważną miarą, którą należy znać w teleskopie, jest średnica obiektywu. Jest to tzw. apertura.

Jeśli teleskop do zbierania światła wykorzystuje soczewkę, nazywamy go refraktorem, a jeśli wykorzystuje zwierciadło, nazywamy go reflektorem (lub teleskopem zwierciadlanym). W refraktorze światło jest załamywane, czyli zaginane, przez dużą soczewkę zwaną obiektywem. W reflektorze światło jest odbijane od zwierciadła głównego, zwanego czasami zwierciadłem obiektywu, do mniejszego zwierciadła znajdującego się przed obiektywem, zwanego zwierciadłem wtórnym. W obu wypadkach światło ugięte przez obiektyw zostaje dalej ugięte przez soczewkę okularową, aby utworzyć obraz, który może być widziany przez twój wzrok.

Reflektor, w którym światło jest wysyłane przez otwór w zwierciadle głównym, to reflektor Cassegraina. Reflektory katadioptryczne mają dodatkowo soczewkę przed zwierciadłem głównym, dzięki czemu tubus teleskopu jest znacznie krótszy. Specyficzną konstrukcją katadioptryczną, która dobrze sprawdza się jako sprzęt dla amatorów, jest reflektor Maksutowa. Większe katadioptryki często używają nieco innej konstrukcji, zwanej konstrukcją Schmidta.

Teleskop zwierciadlany, w którym zwierciadło wtórne odbija światło na boki przez otwór znajdujący się w górnej części tubusu teleskopu, to teleskop zwierciadlany Newtona. Najpopularniejszą amatorską wersją teleskopu Newtona jest obecnie teleskop Dobsona, czyli Newtona z prostym, ale eleganckim montażem azymutalnym wynalezionym przez Johna Dobsona.

Zwierciadło główne (lub, w refraktorze, soczewka obiektywu) ugina światło, aby skupić je do małego jasnego obrazu w punkcie zwanym ogniskiem. Światło musi przebyć pewną odległość od obiektywu, aż zostanie w pełni skupione w tym punkcie – odległość ta nazywana jest ogniskową (lub odległością ogniskową).

Mały, jasny obraz uzyskany przez obiektyw wydaje się unosić w przestrzeni w punkcie ogniskowym. Umieść kartkę papieru w tym miejscu (lub kawałek filmu, chip CCD albo kawałek oszlifowanego szkła), a naprawdę zobaczysz mały obraz, który tworzy obiektyw. Jest to tak zwane ognisko główne teleskopu. Jeśli zamocuje się tam korpus aparatu fotograficznego z usuniętym obiektywem, można będzie zrobić zdjęcie. Teleskop jest wtedy tylko dużym teleobiektywem dla aparatu.

Drugim stopniem teleskopu jest okular. Okular można opisać jako szkło powiększające, które powiększa maleńki obraz tworzony przez soczewkę obiektywu w punkcie ogniskowym. Różne okulary dają różne powiększenia. Im krótsza jest ogniskowa okularu, tym większa jest moc powiększenia – ale za to słabszy obraz i mniejsze pole widzenia.

Zobaczysz, że będziesz korzystać z dużej mocy rzadziej, niż myślisz.

Poznaj statyw

Małe teleskopy są często wyposażone w statyw podobny do statywu do aparatu fotograficznego, który umożliwia odchylanie lunety w górę i pochylanie w dół oraz obracanie w lewo i w prawo. Kierunek góra–dół to wysokość, a obrót w lewo i w prawo to azymut. Taki montaż nazywany jest montażem azymutalnym. Dla małego teleskopu jest to jak najbardziej uzasadniony rodzaj montażu. Montaż ten jest lekki, nie wymaga specjalnego ustawiania i jest łatwy w obsłudze, ponieważ wystarczy skierować teleskop tam, gdzie chcemy obserwować.

Popularnym i niedrogim wariantem montażu azymutalnego jest montaż Dobsona. Zamiast statywu podpierającego środek tuby teleskopu Dobsona montuje się na dole, gdzie znajduje się zwierciadło. Dwie cechy konstrukcyjne zapobiegają przewróceniu się teleskopu: podstawa jest wyjątkowo ciężka (a najcięższą częścią teleskopu jest zwierciadło, które w teleskopie Newtona jest już na dole), a tuba wykonana jest z lekkiego materiału. O niskich kosztach i nieskomplikowanej obsłudze decyduje również to, że dwie osie, po których porusza się teleskop, by skierować go na gwiazdy, mają teflonowe podkładki cierne, które (gdy są dobrze dokręcone) pozwalają przesuwać teleskop między pozycjami, ale utrzymują go w miejscu, gdy puścimy. (Więcej o Dobsonach na stronach 331–332).

Gdy już ustawimy ostrość na obiekt na niebie, zauważymy, że gwiazdy powoli przesuwają się poza pole widzenia. Używając montażu azymutalnego, musisz stale korygować położenie w obu kierunkach – gdy obiekt, na który patrzysz, przesuwa się ze wschodu na zachód, przesuwa się również wyżej lub niżej na niebie. Gdy się chwilę zastanowimy, nietrudno zrozumieć, dlaczego. Gwiazdy wschodzą na wschodzie i zachodzą na zachodzie, a więc powoli przesuwają się po niebie. To, co dzieje się naprawdę, to oczywiście fakt, że Ziemia się obraca, przenosząc nas z jednego zbioru gwiazd do drugiego.

Aby skorygować ten ruch, można zastosować bardziej zaawansowany rodzaj montażu (zwykle w większych teleskopach), zwany montażem paralaktycznym (równikowym). Można go porównać do montażu azymutalnego, tyle że odwróconego. Oś, która wcześniej była skierowana prosto w górę, teraz jest skierowana w stronę niebiańskiego bieguna północnego. (Jest ona odchylona od pionu pod kątem 90° minus szerokość geograficzna, na której prowadzimy obserwacje). Nazywa się to osią biegunową. Dzięki takiemu montażowi można obracać teleskop wokół tej nachylonej osi w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego Ziemi i w ten sposób utrzymywać obserwowany obiekt w centrum teleskopu.

Istnieją dwa podstawowe typy montażu: azymutalny (górny) i paralaktyczny (dolny). Montaż paralaktyczny jest w istocie montażem azymutalnym, który został przechylony tak, że jedna z osi obraca się wraz z Ziemią.

Można nawet dołączyć silnik, który będzie obracał teleskop za nas. Silnik taki nazywany jest napędem zegarowym. Obraca on teleskop wokół osi z prędkością równą połowie prędkości wskazówki godzinowej zegara. Dzięki temu teleskop wykonuje jeden obrót dziennie (a właściwie co 23 godziny 56 minut, ponieważ każdej nocy gwiazdy wschodzą o cztery minuty wcześniej).

Dodatkowy wierzchołek osi biegunowej może jednak sprawić, że początkowo trudno będzie znaleźć to, czego szukamy. Ponadto, w zależności od konstrukcji montażu, może to spowodować przesunięcie teleskopu na jedną stronę statywu. Ciężar teleskopu musi być wtedy zrównoważony przez ciężkie przeciwwagi. To sprawia, że tego rodzaju montaż jest dość uciążliwy w przenoszeniu.

Jeśli twój teleskop ma montaż paralaktyczny, pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić podczas obserwacji, jest ustawienie statywu we właściwym kierunku – oś biegunowa musi być ustawiona w jednej linii z osią obrotu Ziemi. Dogodnie dla ludzi na półkuli północnej oś Ziemi wskazuje (przez ostatnie tysiąc lat lub coś koło tego) miejsce bardzo blisko jasnej Gwiazdy Polarnej. Tak więc musisz się jedynie upewnić, że oś biegunowa twojego statywu jest skierowana prosto na Gwiazdę Polarną. Ale pamiętaj, że za każdym razem, gdy uruchamiasz teleskop, musisz ustawiać go na nowo!

(Obserwatorzy na półkuli południowej nie mają szczęścia – nie ma tam południowej gwiazdy polarnej).

Jeśli planujesz używać teleskopu z napędem silnikowym do robienia zdjęć astrofotograficznych z długim czasem naświetlania, będziesz potrzebować staranniejszego ustawienia. Jednak do zwykłych obserwacji ustawienie na Gwiazdę Polarną jest w zupełności wystarczające.

https://www.cambridge.org/turnleft

Podstawy matematyki teleskopowej

Nauka obliczania powiększenia, rozdzielczości i innych właściwości teleskopu to świetny sposób, by szczegółowo poznać jego możliwości. Należy jednak pamiętać o stosowaniu spójnych jednostek miary: dziel milimetry przez milimetry lub cale przez cale; nie mieszaj ich!

A = apertura teleskopu (mm): średnica zwierciadła głównego reflektora lub obiektywu refraktora.

LT = ogniskowa teleskopu (mm): odległość od głównego zwierciadła lub soczewki teleskopu do miejsca, w którym światło gwiazdy zostaje skupione w punkt.

LE = ogniskowa okularu (mm): odległość od soczewki okularu do punktu, w którym skupiane jest odległe światło.

f = liczba przysłony teleskopu = LT / A

M = powiększenie = LT / LE

R = rozdzielczość, najmniejszy kąt (w sekundach kątowych), który teleskop może zobaczyć.

VA = pozorne pole widzenia: rozmiar kątowy (w stopniach) okręgu światła, który można zobaczyć, przykładając okular do oka.

Wielkość obiektów astronomicznych mierzymy w sekundach, minutach i stopniach kątowych. Jeden stopień to sześćdziesiąt minut kątowych, czyli 60′, a każda minuta kątowa to 60 sekund kątowych, czyli 60″. Księżyc w pełni ma wielkość pół stopnia (30′, 30 minut kątowych). Mgławice planetarne przedstawione w tej książce mają zwykle średnicę około jednej minuty kątowej. Łatwa gwiazda podwójna, taka jak Albireo, ma separację około pół minuty kątowej, czyli 30″ (30 sekund kątowych).

Rozdzielczość

R ≈ 120 / A (A w mm)

≈ 4,5 / A (A w calach)

Rozdzielczość jest miarą tego, jak wiele szczegółów może dostrzec teleskop. Określa ona, jak daleko od siebie muszą znajdować się dwa człony gwiazdy podwójnej, aby można je było zobaczyć jako pojedyncze gwiazdy, oraz ogranicza ilość szczegółów, które można dostrzec na powierzchni planety.

Rozdzielczość mierzona jest jako najmniejsza odległość kątowa (w sekundach kątowych) między dwoma punktami, które ledwo można dostrzec jako pojedyncze plamki na obrazie teleskopu – na przykład rozdzielenie bliskiej pary „kocich oczu” gwiazd podwójnych.

Istnieje teoretyczna granica (wynikająca z falowej natury światła) ilości szczegółów, jakie może uchwycić każdy teleskop, która jest przybliżona przez wzór podany powyżej. Zakładając dobre warunki, teleskop z obiektywem o szerokości 60 mm powinien być w stanie dostrzec gwiazdę podwójną o odległości 2 sekund kątowych. Oczywiście w praktyce trzeba mieć bardzo spokojne niebo, żeby to zrobić dobrze.

Według tego wzoru Dobson 8″ powinien mieć rozdzielczość graniczną wynoszącą nieco ponad pół sekundy kątowej. W rzeczywistości nigdy tak się jednak nie dzieje. Ogólna niestabilność nieba, nawet w najlepsze noce, oznacza, że obserwator amator nie może oczekiwać lepszej rozdzielczości niż 1 sekunda kątowa.

W niektórych wypadkach ludzkie oko jest na tyle sprytne, że potrafi obejść to ograniczenie rozdzielczości. Oko może wyłowić obiekt, który jest węższy niż granica rozdzielczości w jednym kierunku, ale dłuższy niż ta granica w innym kierunku, szczególnie jeśli występuje silny kontrast jasności. Przykładem jest dywizja Cassini w pierścieniach Saturna.

Najprostszym sposobem na określenie ogniskowej jest odszukanie liczb umieszczonych na boku teleskopu lub okularu. Okular po lewej stronie ma ogniskową 25 mm; kombinacja soczewek i zwierciadeł w teleskopie Maksutowa po prawej stronie ma łączną efektywną ogniskową 1000 mm. Ważne jest, aby we wszystkich obliczeniach stosować tę samą jednostkę długości – zazwyczaj milimetry – dla wszystkich długości.
Należy pamiętać, że teleskop ten ma również aperturę – 90 milimetrów, stąd nazwa C 90 – oraz współczynnik f/11, czyli (w przybliżeniu) 1000 podzielone przez 90. Używając w tym teleskopie okularu 25 mm, otrzymamy powiększenie 40× (czyli 1000 ÷ 25).

Można zidentyfikować gwiazdy podwójne znajdujące się nieco bliżej, niż wynosi granica rozdzielczości, jeśli obie gwiazdy mają podobną jasność; gwiazda podwójna będzie wyglądać jak wydłużona plama światła. Ale też jeśli jedna gwiazda jest znacznie jaśniejsza od drugiej, możesz potrzebować znacznie więcej niż teoretyczna separacja, zanim twoje oko dostrzeże słabszą gwiazdę. Pomaga w tym doświadczenie.

Powiększenie

M = Lteleskopu / Lokularu

Aby znaleźć powiększenie, które uzyskasz za pomocą dowolnego okularu, weź ogniskową obiektywu i podziel ją przez ogniskową okularu (zwykle napisaną na jego boku).

Sprawdź, czy obie liczby są w tych samych jednostkach. Obecnie większość okularów podaje swoją ogniskową w milimetrach, więc należy również znaleźć ogniskową obiektywu w milimetrach.

Na przykład dla teleskopu, którego obiektyw ma ogniskową 1 metra (100 cm, czyli 1000 mm), okular o ogniskowej 20 mm daje moc 1000 ÷ 20, czyli 50× (moc 50). Okular o ogniskowej 10 mm daje powiększenie 100×. Przy tych obliczeniach nie należy mylić ogniskowej z aperturą!

Mmax ≈ 2,5 × A (A w mm)

≈ 60 × A (A w calach)

Maksymalne użyteczne powiększenie to efekt rozdzielczości teleskopu. Obraz tworzony przez główną soczewkę lub lustro teleskopu nigdy nie jest doskonały, zatem istnieje granica, do której można go powiększyć i zobaczyć coś nowego. Patrzenie przez teleskop w bardzo dużym powiększeniu nie pomoże, tak samo jak oglądanie fotografii w gazecie przez lupę nie pozwoli dostrzec więcej szczegółów. (Zdjęcie w gazecie składa się z małych kropek; szkło powiększające po prostu pokazuje te same kropki w większym powiększeniu). Po osiągnięciu granicy rozdzielczości oryginalnego obrazu dalsze powiększanie nie daje już więcej szczegółów. Oczywiście nawet w wypadku większego teleskopu niestabilność nieba ogranicza użyteczne powiększenie do około 400×.

Lokularu < 7 × f

Najdłuższy użyteczny okular: okulary o małej mocy (dłuższe) zbierają światło z większego obszaru nieba. Im niższa moc, tym szerszy jest krąg światła wychodzący z okularu: „źrenica wyjściowa”. Jednak szerokość źrenicy twojego oka wynosi około 7 mm (z wiekiem maleje). Jeśli chcemy wykorzystać pełną aperturę teleskopu, to źrenica wyjściowa szersza niż źrenica naszego oka jest niepotrzebna. Dlatego najdłuższy użyteczny okular to średnica źrenicy oka (czyli 7 mm) pomnożona przez liczbę przysłony (f ) teleskopu.

Mogą oczywiście istnieć powody, dla których warto zastosować jeszcze niższą moc, na przykład aby wprowadzić większą część dużej mgławicy w pole widzenia. Jednak w Dobsonie (lub jakimkolwiek innym reflektorze), jeśli moc jest zbyt niska, cień lustra wtórnego staje się widoczny jako niewyraźna plama na środku pola widzenia.

Liczba przysłony f

f = Lteleskopu / A

Liczby przysłony dla refraktorów są zazwyczaj duże, od f/12 do f/16. Refraktory katadioptryczne mają zwykle liczbę przysłony od f/8 do f/12. Newtony, w tym Dobsony, mają zwykle niskie liczby przysłony od f/4 do f/7.

Niska liczba przysłony w teleskopach Dobsona to ogólnie dobra cecha, która pozwala na osiągnięcie dużej apertury w stosunkowo niewielkiej obudowie i ułatwia uzyskanie pięknych widoków rozproszonych obiektów głębokiego nieba. Jednak teleskopy o niskiej liczbie przysłony mają znacznie większe problemy ze zniekształceniami pola zwanymi komą, które zmieniają gwiazdy znajdujące się blisko krawędzi pola z ostrych punktów w rozmazane kształty „v”. Ponadto gdy liczba przysłony jest mała, potrzebny jest droższy okular o krótszej ogniskowej, aby uzyskać wysokie powiększenia do obserwacji planet lub gwiazd podwójnych. Istnieje też granica najdłuższego użytecznego okularu (minimalne użyteczne powiększenie) dla teleskopów o małej liczbie przysłony.

Pole widzenia

V = VA / M

Pole widzenia V mówi, jak szeroki obszar nieba można zobaczyć w okularze. Gdy przyłożymy do oka typowy, niedrogi okular, pole widzenia wynosi około 50° (pole pozorne). Ponieważ widok przez teleskop jest powiększony, część nieba, którą faktycznie można zobaczyć w tym okularze, jest równa polu pozornemu podzielonemu przez powiększenie. Zatem typowy okular o małej mocy, około 35× lub 40×, pokazuje około 80′ nieba; podobny okular o średniej mocy (75×) daje widok 40′, podczas gdy okular o dużej mocy (150×) powinien pokazać 20′. Są to wartości, które przyjęliśmy w tej książce dla naszych kręgów widoków z teleskopów małej, średniej i dużej mocy.

Obecnie większość okularów dołączanych do teleskopów ma pole widzenia około 50°. Ale nawet niektóre niedrogie okulary mają pole widzenia do 70°, a specjalne (drogie) konstrukcje dają pole widzenia do 100°.

Trzydzieści lat temu bardziej powszechne były pola pozorne około 40°. Dlatego jeśli masz starszy okular, zobaczysz mniej nieba niż to, co tutaj podajemy. Aby ocenić pole widzenia okularu, należy wyjąć go z teleskopu, przyłożyć do oka i spojrzeć przez niego na jasną lampę w ciemnym pomieszczeniu. Poruszaj głową tak, aby lampa (wyglądająca jak rozmazana jasna plamka) pojawiła się na skraju pola widzenia, a następnie obracaj się, aż przesunie się na drugą stronę pola widzenia okularu. Kąt, o który się obrócisz, to pozorne pole widzenia okularu.

https://www.cambridge.org/turnleft

Księżyc

Nie potrzeba książki, która powie, że warto patrzeć na Księżyc przez teleskop. Z pewnością jest to najłatwiejsza do znalezienia rzecz na nocnym niebie i prawdopodobnie najbogatsza do badania. Ale może to być jeszcze bardziej satysfakcjonujące, jeśli masz kilka pomysłów na to, czego szukać.

Zorientowanie się

Przygotowanie gruntu

Księżyc w małym teleskopie jest bogaty w detale i złożony. Pod dużą mocą w Dobsonie można się zgubić w gąszczu kraterów, a wszystkie obszary mórz wydają się zlewać w jedną całość. Dlatego pierwszą rzeczą, jaką należy zrobić, jest zorientowanie się w terenie.

Okrągła krawędź Księżyca nazywana jest brzegiem tarczy. Ponieważ Księżyc zawsze jest zwrócony tą samą stroną w kierunku Ziemi, kratery w pobliżu granicy zawsze pozostają w pobliżu brzegu tarczy.

Księżyc przechodzi przez fazy, kiedy różne strony są na zmianę oświetlane przez Słońce. Cała ta sekwencja trwa około 29 i pół dnia, od czego pochodzi nasze pojęcie „miesiąca księżycowego” (moonth). Oznacza to, że z wyjątkiem pełni Księżyca okrągły dysk, który widzimy, zawsze będzie miał jedną część w świetle słonecznym, a drugą w cieniu. Granica między częścią oświetloną słońcem a częścią będącą w cieniu nazywana jest terminatorem.

Terminator wyznacza granicę między dniem a nocą na Księżycu. Astronauta stojący na terminatorze zobaczyłby Słońce wschodzące nad księżycowym horyzontem (jeśli Księżyc jest przybywający; lub zachodzące, jeśli Księżyc jest ubywający). Ponieważ Słońce jest w tym czasie tak nisko na horyzoncie, nawet najniższe wzgórza będą rzucały długie, dramatyczne cienie. Mówimy, że takie wzgórza są oświetlane przy „niskim kącie padania słońca”. Dlatego terminator jest zwykle szorstką, poszarpaną linią – w przeciwieństwie do brzegu tarczy, która jest dość okrągła i gładka. Te długie cienie mają tendencję do wyolbrzymiania nierówności powierzchni.

Oznacza to, że terminator jest miejscem, na które należy patrzeć przez teleskop, aby dostrzec widowiskowe cechy. Mały teleskop nie jest w stanie wyodrębnić na Księżycu obiektów mniejszych niż 5 km średnicy, ale wzdłuż terminatora wzgórza o wysokości zaledwie kilkuset metrów rzucają cienie o długości wielu kilometrów, dzięki czemu są dobrze widoczne w naszych teleskopach.

Podstawowa geografia (lunagrafia)

Na powierzchni Księżyca widzimy dwa główne rodzaje terenu:

Wokół brzegu tarczy Księżyca i w dużej części na południu znajduje się surowy, górzysty teren. Skały w tym obszarze mają bardzo jasny, prawie biały kolor. Teren ten nazywany jest wyżyną.

Kontrastują z nim ciemne, bardzo płaskie, nisko położone obszary, nazywane morzami. Określenie „morze”, po łacinie mare, opisuje, jak pierwsi obserwatorzy za pomocą teleskopów interpretowali te płaskie tereny. Jeden duży obszar Księżyca wypełniony takim ciemnym materiałem morza nosi nazwę Oceanus Procellarum (Ocean Burz).

Na całym Księżycu, szczególnie na wyżynach, ale czasami również w obszarach morza, znajdują się liczne okrągłe misy zwane kraterami. Niektóre z nich wydają się bardzo okrągłe, tak jakby pierwotnie były bardzo dużymi kraterami – te duże okrągłe zagłębienia nazywane są basenami.

Fazy Księżyca

W kolejnych fazach Księżyca obszar oświetlony przez Słońce najpierw się powiększa, czyli go przybywa, od najcieńszego półksiężyca aż do pełni, a następnie się kurczy, czyli go ubywa i znów staje się cienkim półksiężycem. Punkt, w którym Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem, tak że tylko ciemna, nieoświetlona strona jest zwrócona w naszą stronę, nazywamy nowiem.

Kiedy Księżyc przejdzie nów na swojej orbicie, będzie widoczny na wieczornym niebie i będzie zachodzić na zachodzie tuż po zachodzie Słońca. W fazie półksiężyca (zwanej też pierwszą kwadrą) Księżyc będzie najwyższy i zwrócony na południe o zachodzie Słońca, a zajdzie około północy. Przybywający Księżyc ma kształt litery D. Księżyc w pełni, którego ziemska tarcza jest w pełni oświetlona przez Słońce, musi wschodzić wraz z zachodem Słońca i zachodzić o wschodzie. Ubywający Księżyc wschodzi dopiero późnym wieczorem, ale pozostaje na niebie po wschodzie Słońca, aż do rana. Ma kształt litery C. (Na półkuli południowej kształty D i C są oczywiście odwrócone).

Na kolejnych stronach podkreślamy, że Księżyc przybywający widoczny jest wieczorem, kiedy większość z nas prowadzi obserwacje.

Księżyc jest jedynym obiektem na niebie, którego zdjęcia dają dokładne wyobrażenie o tym, co można zobaczyć w małym teleskopie. Pełne tarcze Księżyca (strony 37–53) są publikowane za zgodą Roberta Reevesa (www.robertreeves.com), który zmontował je ze zdjęć cyfrowych wykonanych za pomocą 8-calowych teleskopów Celestron i 10-calowych teleskopów katadioptrycznych Meade. Większość zbliżeń na stronach 36–54 jest autorstwa Rika Hilla, który używał teleskopów od 3,5″ Questara do 14″ C-14 na swoim podwórku w Tucson. Pozostałe pochodzą z opracowanej przez Erica Douglassa cyfrowej wersji Consolidated Lunar Atlas z 1967 roku autorstwa Gerarda P. Kuipera, Ewena A. Whitakera, Roberta G. Stroma, Johna W. Fountaina i Stephena M. Larsona z Lunar and Planetary Laboratory Uniwersytetu Arizony.

Przypisy

[1] Termin „jasność” w całej książce oznacza pozorną jasność obiektu, czyli blask (odnosi się do tego, jak jasny wydaje się obserwatorowi dany obiekt) (przyp. tłum.).

[2] Występujące miejscami w tekście nazwy angielskie, są używane równolegle z ich polskimi odpowiednikami. Jest to celowy zamysł polskiego wydawcy, nawiązujący do oryginału. Ułatwia identyfikację miejsc wskazywanych na ilustracjach.