Каталоги звездного неба

В отличие от айтишников, астрономы ставят ударение так, как рекомендуется грамматикой: «катало́г».

Первые каталоги были составлены в дремучей древности, возможно, во втором тысячелетии до нашей эры и продолжают составляться сейчас. В отличие от популярных прежде небесных глобусов и небесных атласов, которые ныне имеют лишь популяризаторское значение (ну, или узко прикладное, например, навигационные звездные атласы), каталоги во всю используются в современной «большой науке».

Самые древние каталоги включали только примерное описание положения звезд в созвездиях; затем астрономы стали определять и фиксировать в каталогах координаты и блеск звезд, их цвет. Дальше больше: каталоги стали включать спектральные характеристики звезд, расстояние до них и их скорость, принадлежность к разным классам, да мало ли что. Чтобы иметь шанс быть изданными в осмысленное время, а не пухнуть до бесконечности, современные каталоги обыкновенно ограничиваются каким-то определенным типом объектов, например, каталог двойных звезд, каталог цефеид или каталоги галактик и т.п.. И конечно, они существуют в цифре.

Гипотетические каталоги

Самые древние каталоги, конечно, не сохранились. Более того, нет никаких документальных свидетельств их существования, и судить о них можно лишь анализируя более поздние каталоги, по всей видимости, основывавшиеся на предшественниках.

Так, вавилонский MUL.APIN был компиляцией работ XII-XI веков до нашей эры; прозаическое описание звездного неба Евдокса Книдского, своего рода каталог-повествование «Явления», по мнению исследователей имело прототипом минойский источник второго или даже середины третьего тысячелетия до нашей эры. Ну, и у египтян, вероятно были некие каталоги звезд еще в начале II тысячелетия до нашей эры, в Среднем царстве, во времена расцвета древней египетской астрономии, поскольку теория деканов без нее просто не могла бы оформиться.

Похоже, что касается каталогов, пальму первенства придется отдать Египту, но она будет столь же гипотетической, сколь и египетские каталоги. Перейдем к реальным документам.

MUL.APIN

Первый известный нам каталог звезд, сборник месопотамских клинописных табличек астрономического содержания. Создан примерно в VIII веке до нашей эры, но, как принято считать, является компиляцией работ XII - XI веков до нашей эры.

Каталог включает 33 северные звезды (группы звезд), 23 экваториальные звезды и 15 южных звезд. Однозначных интерпретаций звезд и созвездий MUL.APINа нет.

Явления

Первый греческий список звезд (еще не каталог в нашем понимании!) Евдокса Книдского. Издан в 375 году до н.э. (Phaenomena, встречается перевод «Феномены»). Фактически был прозаическим описанием созвездий и составляющих их звезд. Координаты звезд описывалось по положению их в фигуре созвездия.

Не сохранился.

На основе «Явлений» Арат Солийский написал уже в стихах поэму «Явления и предсказания» (Phaenomena et prognostica), в первой части близко переизлагающую работу Евдокса.

---

Среди неспециалистов принято считать, что первый греческий каталог был создан Гиппархом. Однако это не так: работы в направлении небесной каталогизации начались за полтора столетия до него.

Каталог Тимохариса

Первый каталог в современном понимании, издан примерно в 250 году до н.э.. Описаны яркие звезды неба в относительных эклиптических координатах: широта измерялась от экватора, а долгота - от ближайших ярких звезд, при этом долгота этих реперных ярких звезд определялась традиционным образом.

Составлением каталога занималась из практических нужд школа астрономов-наблюдателей Тимохариса с 290 года, в том числе сам Тимохарис до 270 и затем Аристилл до 260 (годы примерные). Каталог, надо полагать дополнялся, и можно датировать последний релиз 250 годом до н.э.

Не сохранился.

Каталог Эратосфена

Включал примерно 675 звезд с указанием эклиптических координат. Издан, вероятно, в конце III века до н.э.

Не сохранился.

Каталог Гиппарха

«Эталонный» каталог древнего мира, создан около 129 года до нашей эры. Считается, что содержал описание 42 созвездий и определенные с большой точностью координаты 850 звезд с указанием яркости.

Каталог не сохранился, считается утерянным в раннехристианский период. Активно использовался Птолемеем.

Каталог Менелая

Менелай Александрийский значительно дополнил каталог Гиппарха новыми звездами по собственным наблюдениям, проведенным в Риме в конце I - начале II века. Точность наблюдений была, возможно, не столь велика, но число определенных координат значительно. Называют оценку 1600 звезд в каталоге Менелая, хотя мне она кажется преувеличенной.

Каталог не сохранился.

Каталог «Альмагеста»

В главном астрономическом труде Птолемея «Альмагесте» (140 год) в главе седьмой содержится каталог, так и называемый Каталог «Альмагеста». Каталог «Альмагеста» на многие века, почти на полтора тысячелетия стал основным рабочим инструментом астронома-наблюдателя. Как бы не относились к этому факту критики Птолемея.

Создавая каталог, Птолемей использовал работы предшественников Тимохариса, Эратосфена, Гиппарха и Менелая.

В каталог входит 1022 звезды, объединенные в 48 «классических» созвездий с указанием координат, звездной величины и положения в созвездии.

---

Пожалуй, каталог Птолемея был последним звездным каталогом античности и как-то принято полагать, что и потом вплоть до Улугбека 14 веков ничего интересного в этом направлении не происходило. Вот и нет, в исламском мире были зиджи.

Зиджи

Зиджи в узком смысле - астрономические таблицы, а вообще говоря - всякого рода астрономические труды ученых исламского мира.

Ранние зиджи основывались на индийских источниках, в частности астрономических таблицах Ариабхаты и Брахмагупты (индийская астрономия восходит к доптолемеевской греческой). Позже они основывались на птолемеевском «Альмагесте» и заметное место его занимают переводы, переизложения и комментарии к нему, включая и каталог звезд.

Постепенно зиджи становились более самостоятельными, отходя от прямого копирования и, наконец, превзошли по качеству свой источник.

Книга неподвижных звезд

Каталог ас-Суфи, выпущенный в 960 году. Основанный на каталоге «Альмагеста» включал описания 48 классических созвездий, конфигурации и видимость звезд, иллюстрации и таблицы координат и яркости звезд. Всего ас-Суфи каталогизированы 1017 звезд. Автор произвел повторные измерения координат звезд, указал на некоторые ошибки «Альмагеста».

«Книга…» многократно переиздавалась.

Канон Ма‘суда

Каталог Аль-Бируни «Канон Ма‘суда по астрономии и звёздам», выпущен в 1030 году. Близок к стандартным зиджам. Основан на «Альмагесте» и «Каталоге неподвижных звёзд» ас-Суфи с выверкой и сравнением данных двух каталогов, дополненных собственными наблюдениями аль-Бируни.

Толедский зидж

Таблицы Аз-Заркали известные также как «Толеданы», а на Западе как «Канон Арзахеля в Толедских таблицах», поскольку стал основой Толедских таблиц.

Толедские таблицы

Толедские таблицы вышли в Толедо в 1080 году на арабском языке; компилятивная работа, выполненная группой толедских мусульманских астрономов под руководством аз-Заркали. Основаны на трудах аз-Заркали и его собственных наблюдениях, которые он вел с начала 1060 года, с включением элементов из зиджей аль-Хорезми, аль-Баттани и Альмагеста.

Переведены на латынь в XII веке и стали первым астрономическим каталогом, доступным европейцам, начиная с античности.

Маликшахов зидж

«Маликшахов зидж» Омара Хайяма включал небольшой каталог наиболее ярких звёзд. На ряду с астрономической информацией в каталоге содержалась и астрологическая.

Ильханский зидж

Каталог ярких звезд ат-Туси «Ильханский зидж». Включал всего 60 звезд с эклиптическими координатами (долгота в знаках Зодиака), указанием полушария, звездной величины и темперамента, что важно при составлении гороскопов.

Альфонсовы таблицы

Созданы по распоряжению короля Альфонса X Кастильского (Мудрого). По легенде, в работе, которая продолжалась 18 лет, принимало участие 50 ученых разных национальностей. Руководство осуществляли еврейские астрономы Исаак Бен Сид и Иегуда бен Моисей Коэн, финансировала проект королевская казна. Таблицы изданы в 1270 году.

Альфонсовы таблицы пришли на смену Толедским, в которых обнаружились неточности. В Альфонсовых таблицы не только исправлены ошибки предшествующих авторов, но и привлечены многочисленные новые источники на арабском языке, переведены, обработаны и включены в конечный текст.

Первоначально таблицы выходили в рукописном варианте и на национальном кастильском языке. Латинский перевод появился позже. Таблицы дополнялись, в 1321 году центр работ переместился в Париж, выходили новые редакции. Первое печатное издание вышло в 1483 году в Венеции, второе - 1491 году.

Альфонсовы таблицы оставались главным астрономическим каталогом Европы вплоть до выхода Рудольфовых таблиц Кеплера.

Новый Гурганский зидж

«Новый Гурганский зидж» («Зидж ас-Султани», «каталог Улугбека», «Новые астрономические таблицы») Улугбека разрабатывался в самаркандской обсерватории Улугбека под его потранажем, непосредственными руководителями проекта были последовательно Джем-шид Каши, Казы-заде Руми и Али Кушчи. «Гурганский зидж» включал каталог звезд на эпоху 1437 года, хотя возможно, первое издание вышло позже. Каталог основан на Альмагесте Птолемея с уточнениями по собственным наблюдениям и с дополнениями южных звезд по ас-Суфи. Наблюдения проводились на уникальном квадранте Улугбека.

Каталог включает 1018 звезд в 48 созвездиях с координатами и указанием блеска. Точность каталога достигает предельной для невооруженного глаза; стал лучшим каталогом до начала Нового времени, хотя распространялся не слишком быстро. Сначала переведен на персидский, затем на латинский и впервые в Европе издан в Оксфорде в 1665 году.

Прусские таблицы

Прусские таблицы изданы немецким астрономом Эразмом Рейнгольдом в 1551 году. Это первый астрономический каталог, рассчитанный на основе гелиоцентрической системе мира. Точность их оказалась недостаточна, и надежды, что каталог заменит Альфонсовы таблицы, оказались тщетными.

Помимо таблиц планетных движений включал таблицы звезд и другие таблицы.

Каталог Тихо Браге

В рукописной форме выпущен Тихо Браге в январе 1598 года под названием Stellarum Octavi Orbis Inerrantium Accurata Restitutio («Точное положение звёзд восьмой сферы») или неофициально «каталог тысячи звезд». Сокращенная версия из 777 наиболее точно определенных положений звезд была напечатана в 1602 году, через год после смерти астронома; она стала частью гораздо большей книги под названием Astronomiae Instauratae Progymnasmata («Прогимнасматы Астрономического института»). «Прогимнасматы» < προγυμνάσματα — первоначально, предварительные упражнения атлетов перед большими играми, также риторические упражнения ораторов, наконец, письменные руководства

Каталог был отредактирован и расширен Кеплером до 1004 записей и опубликован в 1627 году. В этой редакции он вошёл в состав в состав «Рудольфовых таблиц».

Южное звёздное небо

Каталог южного звёздного неба (Coelum australe stelliferum) создан Лакайлем по наблюдениям 1750–1754 годов на южной оконечности Афирики. Издан в 1763 году под полным названием Coelum australe stelliferum; seu Observationes ad construendum stellarum australium catalogum institutae, in Africa ad Caput Bonae-Spei — «Южное звёздное небо или замечания по созданию каталога южных звезд, созданные в Африке, на мысе Доброй Надежды», переизданный в отредактированном виде в Англии только через сто лет, в 1847 году.

Современные каталоги

Современные каталоги отличаются не только количеством объектов и точностью данных, но и специализацией. Помимо «обычных» астрометрических каталогов с координатами и яркостью звезд (а теперь и с их скоростью), появились каталоги переменных звезд, двойных звезд, а также других объектов - галактик, радиоисточников, экзопланет.

Я ограничусь «классическими» астрометрическими каталогами.

Некоторые из современных (то есть остающихся актуальными и использующихся в научных работах) звездных каталогов были составлены достаточно давно.

Каталог ярких звёзд

Bright Star Catalogue, также Йельский каталог (Yale Catalogue). Включает все зведы ярче 6.5^m, то есть все звезды видимые невооруженным глазом, а также некоторые более слабые. В этом смысле он полон.

Первая редакция вышла в 1908 году, последняя пятая редакция опубликована в 1991 году. Основная часть включает 9110 объектов (из них 9096 звёзд и 14 первоначально принятых за звёзды, а потом было поздно). В дополнительной части - комментарии. Основная часть фиксирована и изменению не подлежит, но раздел комментариев может пополняться.

Объекты в каталоге обозначаются HR от Harvard Revised Photometry Catalogue , на котором основан Йельский нумерация по прямому восхождению.

Я использую Йельский каталог как базовый для обозначения звезд на сайте, поскольку он содержит все яркие звезды, а для истории дотелескопной астрономии большего и не нужно.

Боннское обозрение

Bonner Durchmusterung, включает несколько частей.

• Основная часть (BD) составлялась в Германии во второй половине XIX века и включает звезды севернее -2° и ярче 9.5^m. (325.037 объектов в текущей редакции, включая SBD)
• Расширена Южным Боннским обозрением (Südliche Bonner Durchmusterung, SBD) до −23°. SBD включено в BD как составная часть.
• Кордобское обозрение (Cordoba Durchmusterung, CD или CoD, Аргентина) включает звезды от −22°. (613.959 объектов в текущей редакции)
• Капский обзор (Cape Photographic Durchmusterung, СР или CpD, ЮАР) завершает южную тему. Он глубже предыдущих по звездной величине, включает звезды южнее −22° и до 12 ^m. (454.877 объектов в текущей редакции).

Полный состав Боннского обозрения в текущей редакции — 1.393.873 объектов. (Все значения даны для редакции, актуальной на июнь 2017 года.)

---

Самые современные каталоги готовятся уже с помощью космических телескопов.

Hipparcos

Каталог Hipparcos (русская транскрипция пока, кажется, не используется) составлялся с использованием одноименного космического телескопа с 1989 по 1993 год (издан в 1998). Каталог содержит 118218 звезд предварительно составленного списка и полон до звездной величины 7.3 ^m. Содержит множество различных астрометрических и астрофизических параметров.

Tycho-1

В рамках той же наблюдательной программы был проведен расширенный поиск звезд. На его основе и привлечением других источников был составлен каталог Tycho-1, включающий 1.058.332 объектов до 11.5 ^m (полон на 99.9% до 10.0 ^m).

Tycho-2

Каталог Tycho-2 составлен в результате повторной обработки данных телескопа Hipparcos с включением данных 140 различных астрономических каталогов, выпущен в 2000 году. Включает 2.539.913 объектов, полон на 99% до 11.0 ^m.