|
Tudástár Mit láthatunk a csillagos égen?
Csillaghalmazok
A csillagok többsége csoportokba tömörül, amelyekben a gravitációs erő köti őket egymáshoz.
-
Nyílthalmazok - jellegzetes objektumok, gyakran előfordulnak a Tejút síkjában, mindkét Magellán felhőben, és megtalálhatók néhány galaxis karjában is. Jellegzetes nyílthalmaz a Pleiadok a Bika csillagképben (magyar neve Fiastyúk).
-
Gömbhalmazok - e csoportosulások csillagai gömb alakú rendszert képeznek. A bennük összegyülemlett csillagok számát 10 000-től 10 millióig becsülik, és ezek a középpont felé erősen sűrűsödnek. Jellegzetes képviselője az M13-as gömbhalmaz a Herkules csillagképben.
-
Mozgási halmazok (csillagáramok) - ide számítjuk azokat az égen szétszórt csillagokat, amikben a csillagok sajátmozgása és radiális sebessége nagyjából egyforma. Ilyen csopornak tartják a Nagy Medvében és az égbolt más részein levő néhány csillagot, amelyek nagyjából azonos mozgásúak és azonos sebességűek.
Kettőscsillagok
Csillagködök
A csillagköd vagy nebula csillagközi porból, gázból és plazmából álló csillagközi felhő. A csillagködöket a megvilágításuk módja szerint csoportosítják:
- A diffúz nebulák világító csillagködök.
- Az emissziós ködök ionizált gázokból állnak, ezért a köd anyaga világít.
- A reflexiós ködök anyaga a közeli csillagok fényét tükrözi vissza, jó példa erre a Plejádok körül látható NGC 1435 jelű reflexiós köd.
- A planetáris köd egy csillagfejlődési szakasz végén keletkező gáz- és porfelhő, amely akkor alakul ki, amikor egy közepes tömegű csillag (mint például a Nap) kifogy az üzemanyagából, és ledobja külső rétegeit.
- A csillag életének végén vörös óriássá fúvódik fel.
- Ezután külső rétegeit lassan elveszíti, ezek az anyagok kitágulnak az űrbe.
- A csillag középpontjában egy forró fehér törpe marad vissza, amely ultraibolya sugárzással gerjeszti az őt körülvevő gázt.
- Ez a gerjesztett gáz fényleni kezd, és ezt látjuk planetáris ködként.
-
A szupernóva-maradványok általában nagy sebességgel távolodnak a szülőcsillaguktól és a lassabb csillagközi anyaggal történő ütközés következtében felforrósodnak, világítani kezdenek.
-
A sötét ködök csak akkor érzékelhetők amikor más csillagokat vagy világító ködöket takarnak el. Jellegzetes sötét köd a Lófej-köd az Orion csillagképben.
Galaxisok
A galaxisok csillagok, csillagközi gázok, por és a láthatatlan sötét anyag nagy kiterjedésű, gravitációsan kötött rendszerei. Egy tipikus galaxisban tízmillió és ezermilliárd közötti számú csillag található, amelyek azonos középpont körül keringenek.
Edwin Hubble ismerte fel azt a tényt, hogy az Univerzumunk nem csak a Tejútból áll, léteznek sokkal távolabb lévő égitestek, extragalaxisok is. 1926-ban vezette be a róla elnevezett osztályozási rendszert, ami alapján a galaxisokat 2 fő osztályba soroljuk. (Lásd a lenti képet.)

A galaxisok Hubble-féle osztályozása.
Jobbra fent a közönséges spirálisok, lent a küllős spirálisok, balra az elliptikusok láthatók
Csillagkép és csillagjegy
Fontos tisztáznunk a csillagkép és a csillagjegy fogalmát, mivel sok ember tudatában e két fogalom keveredik.
Csillagjegyek: Az éggömbnek azt a gömbi főkörét, ahol a Nap jár ekliptikának nevezzük. Ha ezt a főkört 12 egyenlő 30°-os részre felosztjuk és egy meghatározatlan szélességű gömbi övnek tekintjük, megkapjuk az állatövet. (Egyesek szerint ennek a szélessége is 30°. Felfelé is, lefelé is 15°.) Ha ezt az övet önmagában úgy forgatjuk el, hogy a Kos (Aries) kezdete az ekliptika felszálló csomópontjával (Tavaszpont) essen egybe, készen van az állatöv. Ebből következik, hogy a precesszió miatt ez az öv idővel elfordul és 25 920 év alatt tesz meg egy teljes kört.

Csillagképek: 1922-ben a Nemzetközi Csillagászati Unió 88 csillagképet határozott meg és pontosította annak határait. Ezek a határvonalak az ekvatoriális koordináta-rendszer vonalaival párhuzamosak. Így a csillagképek határai egy bonyolult cikk-cakkos vonal. A következő képen az Orion csillagképet láthatjuk.

A fentiek alapján a Nap az éves égi útján tizenkét csillagjegyen és tizenhárom csillagképen halad át. Ezek:
Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szűz, Mérleg, Skorpió, Kígyótartó, Nyilas, Bak, Vízöntő és a Halak.
Nem szerencsés, hogy a csillagképek és a csillagjegyek nevei megegyeznek.
Az idő néhány alapfogalma
A történelem folyamán kétféle, alapjában különböző időmérő rendszer alakult ki.
- Atomidő, amely az atomi Planck-állandóhoz kötődik.
- Csillagászati (gravitációs) idő, mely a gravitációs állandóhoz kötődik,
Pillanatnyilag a két időmérést párhuzamosan fenntartják, és a kettő együtteséből jött létre a hétköznapjainkban is használt UTC, amit atomórák hálózatával tartanak fenn, de időnként - szökőmásodpercek beiktatásával - a csillagászati időhöz igazítanak.
Atomidő (TAI):
Mai időrendszerünk alapja az atomidő (TAI, a francia Temps Atomique International kifejezés alapján), melyet atomórák láncolatával, nemzetközi megállapodás alapján tartanak fenn. A TAI másodperc egyenlő a cézium-133 atom két hiperfinom szintje közötti átmenetkor fellépő sugárzás 9 192 631 770 rezgési periódusának időtartamával. Nullpont: 1958.01.01 00:00:00-kor. TAI=UT1.
Csillagászati idők:
- Csillagidő: A helyi csillagidő a tavaszpont óraszöge. Mivel az évszázadok folyamán a tavaszpont az égi egyenlítőn vándorol, ezért a csillagidő hosszú távon változik.
- Szoláris idő: Valódi napnak nevezzük a napkorong középpontjának két egymást követő delelése között eltelt időtartamot. Ez a mindennapi életben időegységként azért nem felel meg, mert hossza az év folyamán nem egyenletesen változik:
- Kepler második törvénye értelmében a Föld pályamenti sebessége, s így a Nap látszólagos szögsebessége is folyamatosan változik.
- A Föld tengelyferdesége következtében a Nap égi egyenlítőre vetített napi íve - féléves periódussal - szintén nem egyenletesen változik.
- Középidő: A fenti okok miatt bevezettek egy fiktív, ún. középnapot, amely az égi ekvátoron mozog állandó szögsebességgel. Ezek alapján a középidő = a középnap óraszöge+12 óra.
Világidő (UT): A 0° földrajzi hosszúsághoz tartozó középidő, ami a Föld forgásán alapuló folytonos függvény.
Koordinált világidő (UTC): Lényegében az UT-t (valójában az UT1-et, amit itt nem fejtünk ki) lépcsős függvénnyel közelítő atomidő. Egysége az SI másodperc. 1972 január elsejétől a TAI-től egész számú másodperccel különbözik, és évente június 30-án, vagy december 31-én beiktatott "szökőmásodpercek" útján biztosítja, hogy UT1 és UTC eltérése ne haladja meg a 0,9 s értéket.
Itt láthatjuk az UTC, a TAI és az LST (helyi standard idő) pillanatnyi értékét!
2016-tól 2025-ig nem volt szökőmásodperc.
Csillagászati refrakció
Amikor a fény egy égitestről a szemünkbe érkezik, vastag és egyre növekvő sűrűségű levegőrétegen hatol át. Ezen a rétegen a fény megtörik úgy, hogy az égitestet kicsit magasabban látjuk, mint az valójában van. Az égitest alacsony magassága esetén ez az érték elérheti a 30 szögpercet is. A refrakció függ az aktuális légnyomástól is.

A refrakció okozza, hogy a Nap és a Hold a horizont közelében nem korong alakúnak, hanem ellipszis alakúnak látszik.
Szürkületek
Egy nap folyamán fokozatosan változik az égbolt fényessége. Ezt a csillagászatban a következő részekre osztjuk.

- Polgári szürkület alatt a Nap magassága napnyugtától -6°-ig tart,
- Navigációs szürkület esetén a Nap magassága -6° és -12°közé esik. Ekkor már láthatóak a fényesebb csillagok, amelyek alapján elvégezhetőek a navigációs mérések.
- Csillagászati szürkület alatt a Nap magassága -12° és -18° közé esik. Ekkor már nyugodtan végezhetők csillagászati megfigyelések, fotózások.
Mikor van napkelte, illetve napnyugta? Amikor a Nap korongja alulról érinti a képzeletbeli horizontot, beleszámítva légköri refrakció értékét is.
Konjunkció, együttállás
A konjunkció akkor következik be, ha két égi objektumnak azonos a rektaszcenziója vagy az ekliptikai hosszúsága.
Okkultáció, fedés
Okkultáció akkor következik be, amikor egy nagyobb látszólagos átmérőjű égitest elhalad egy kisebb látszólagos átmérőjű égitest előtt, például amikor a Hold elhalad egy csillag vagy bolygó előtt.
Látszólagos fényesség
Egy csillag, bolygó vagy más égitest látszólagos fényességének értékét látszólagos magnitúdónak (m) nevezzük. Százszor gyengébb fényintenzitásnak 5 magnitúdó növekedés felel meg; 2,512-szeresnek egy magnitúdó.

Távcsövek
A távcső távoli tárgyak látószögének felnagyítására szolgáló eszköz. A teleszkóp (messzelátó) neve a görög tele = „messze", és szkopein = „látni”, szavakból származik.
Lencsés távcsövek
Galilei-féle távcső egy gyűjtő tárgy- (objektív) és egy szóró szemlencséből (okulár) áll. A két lencsét úgy helyezzük el, hogy a két lencse fókuszpontja azonos legyen. (Lásd az ábrát) A távcső látómezője viszonylag kicsi, a tubus hossza a két lencse fókusztávolságának a különbsége.
A Kepler-féle csillagászati távcső egy gyűjtő tárgy- és egy ugyancsak gyűjtőhatású szemlencséből áll. A tárgylencse egy távoli tárgyról a fókuszpontjához közel ad egy fordított állású, kicsinyített, valódi képet. A szemlencsével ezt a képet vizsgáljuk, mint egy egyszerű nagyítóval.
Tükrös távcsövek
A tükrös távcsövek (reflektorok) esetében a fénysugaraknak egy görbült felületű (homorú) tükrön való visszaverődése (reflexiója) révén jön létre a kép. A végtelen távoli tárgyról érkező párhuzamos fénysugarak a tükör felületén történő visszaverődés után annak gyújtópontjában fordított állású, valódi képpé egyesülnek.
Newton-rendszer
A távcsőtubus belsejében elhelyezett, 45°-os szögben megdöntött síktükör segítségével kivezetik a nagy pontossággal csiszolt homorú parabolatükör (főtükör) által összegyűjtött fénysugarakat a távcső oldalán található okulárba.
Cassegrain-rendszer
A Laurent Cassegrain francia tudós által 1672-ben kifejlesztett rendszerben sík helyett domború segédtükröt alkalmaznak, amely a fénysugarakat a főtükör közepén levő nyíláson vezeti ki, így az okulár – a refraktorokhoz hasonlóan – a távcső végén található. A segédtükör egyébként jelentősen meghosszabbítja a főtükör fókusztávolságát is. A szerelésből fakadó kedvező méretek miatt napjainkban nagyon népszerű rendszer.
Ritchey-Chrétien-rendszer
A Ritchey-Chrétien speciális Cassegrain-távcső, melyet George Willis Ritchey és Henri Chrétien fejlesztett ki az 1910-es években. A távcsőnek mindkét tükre hiperbolikus, szemben a Cassegrain-rendszer parabolikus elsődleges tükrével.
Gregory-rendszer
Hasonló a Cassegrain-rendszerhez, de domború helyett ellipszoid alakú, két fókuszponttal rendelkező homorú segédtükörrel van felszerelve. A főtükör fókuszpontja egybeesik a segédtükör első fókuszpontjával, ezért a segédtükör az itt előállított képet áttükrözi a második fókuszpontjába, amely a főtükör közepén levő nyílásban van. Az okulár egyenes állású, oldalhelyes képet állít elő. A rendszer névadója James Gregory (1638–1675) skót matematikus, csillagász.
Klasszikus Schmidt-rendszer
Ezek a tükrös távcsövek Schmidt-féle optikát alkalmaznak. Főleg az égbolt nagy területeinek fényképezésére használják őket. A távcső felső végében – a nagy látómező miatt – egy korrekciós lencse van, amelyen keresztül a fénysugarak a gömbszelet alakú főtükörre esnek. Innen verődnek vissza a fókuszban elhelyezett fényérzékeny lemezre. A keletkező kép azonban nem sík, ezért görbült fényérzékeny lemezt kell használni, így a keletkező kép a lemez széleinél nem torzul.
Katadioptrikus távcsövek
A katadioptrikus távcsöveknél az alapvetően tükrös távcső képének javítása, a torzulások korrigálása céljából a fényútba korrekciós lemezt helyeznek el. Leggyakrabban használt típusai:
A Schmidt-Cassegrain- ( SC) távcsőben a tubus elején egy csekély görbületű, negyedrendű felületű korrekciós lencse található.
Ennél a távcsónél általában az élességállítást az elsődleges tükör helyzetének beállításával érik el, nem pedig a szemlencse állításával. Ez azt jelenti, hogy a tükör helyzetének kis változásait a teleszkóp gyújtótávolsága felnagyítja. Mivel a tükör nincs tartósan a helyén rögzítve, előfordulhat, hogy kis mértékben elmozdul, és a kép elmozdulását okozza. Ezt más néven "tükör-flopnak" nevezik.
A Makszutov-Cassegrain- (MC) rendszere k esetében egy erősen görbült felületű, domború-homorú korrekciós lencsét (meniszkusz) találunk. A korrekciós lencse a segédtükröt is tartja.
E rendszerben a negatív meniszkusz szférikus aberrációja ellenkező előjelű, mint a gömb főtüköré, ezért javítja a távcső leképezési hibáit az aberrációt és a kómahibát.
Okulárok
Orthoszkopikus okulár. Ernst Karl Abbe (1840– 1905) német fizikus fejlesztette ki 1880-ban, Abbe-okulárnak is nevezik. A mezőlencse három- (egy kétszer homorú lencse két oldalához egy-egy kétszer domború lencse van ragasztva), a szemlencse egytagú, síkdomború. Majdnem tökéletes rendszer, sem szférikus-, sem kromatikus aberráció gyakorlatilag nincs, a szellemkép is csekély. Az okulár képe bármilyen nagyításnál éles és kontrasztos. A látómező mérete 40-50°.
Plössl-okulár. Georg Simon Plössl (1794–1868) osztrák optikus 1860-ban fejlesztette ki; nagyon kedvelt. A mezőlencse és a szemlencse egyaránt kéttagú akromát, a képalkotása az orthoszkopikus okuláréval vetekszik. Bármilyen nagyításra alkalmazható. Jellemzők: minimális optikai hibák, jó látómezőméret és szemtávolság.
A nagyító (lupe) képalkotása. Ha egy domború lencsét úgy helyezünk el, hogy a tárgy a lencse fókusztávolságán belülre kerüljön, akkor ugyanezen az oldalon kapunk egy egyenes állású, látszólagos és nagyított képet.
Mit tud a távcsövem?
A csillagászati távcsövek legfontosabb paramétere az objektív átmérője (D). Másik fontos paraméter az objektív fókusztávolsága (f). A távcső paraméterét a D/f hányadossal adják meg. Például egy D=200 mm és f=1000 mm esetén 200/1000, amit így írnak: f/5. Ezt a számot a távcső nyílásviszonyának, vagy fényerejének nevezzük.
Példaként vegyünk egy D=80 mm átmérőjű és f=800 mm fókusztávolságú távcsövet. Ennek a távcsőnek a fényereje f/10.
- A felbontóképesség az a legkisebb szögtávolság, amelynél két szomszédos képpont még elkülöníthető egymástól. Egy távcső felbontóképességét, a sárga fényre a következő képlet adja meg. f"=116/D[mm]. Ez alapján a távcsövünk felbontóképessége f"=116/80=1,45 ívmásodperc. Az emberi szemé 60".
- A távcső nagyítását az objektív és az okulár fókusztávolságának a hányadosa adja. Az optimális nagyítás a szem felbontóképessége (60") osztva a távcső felbontóképességével, vagyis Nopt~D[mm]/2. Ez esetünkben 80/2=40. Az ennél nagyobb nagyítást már üres nagyításnak nevezzük, mivel nem ad újabb részleteket az objektumról.
- Határmagnitúdó: m=6+5*log(D[mm]/8). Esetünkben m=6+5*log(80/8)=11.
Hasznos linkek
Egy kis játék
- "HanyasVagy". Ez a program megmondja, hogy hány éves lennél az egyes bolygókon.
|