Особливості людського зору такі, що ми можемо розрізняти об'єкти не тільки вдень, але і вночі. Але якщо вдень більшість з нас розрізняє все в кольорі, то темної ночі ми лише бачимо відтінки сірого. Яскравий ліхтар може бути білого, жовтого, оранжевого або «ртутного» кольору, він може висвітлити жовту або червону стіну будинку, але за межами світлового плями в мало освітленому районі міста або за його межами ми бачимо лише сірі півтони.
Днем ми, як то кажуть, спостерігаємо роботу клітин-колбочок. Вони «вміють» розпізнавати колір, тобто довжину хвиль або їх поєднання від спостережуваного об'єкта - і ми бачимо щось зелене, червоне, бежеве, терракотовое ... і так далі. Але при низькому рівні освітленості колбочки працювати не вміють. Звичайно, якщо, наприклад, на темній стіні сидить зелений світлячок, ми побачимо зеленуватий відтінок його світла (тому як його зображення на сітківці буде досить яскраве), але сама стіна, освітлена лише світлом неба і далекими вікнами, буде здаватися сірою, хоча в дійсності вона складена з червоної цегли. До цього ж ми повинні прагне і при організації спостережень туманних об'єктів, щоб не порушувати темнової адаптації зору (про яку коротко розкажу нижче): навколишній ландшафт повинен бути темним і здаватися сірувато-чорним, небо - незасвічені і головне - ніяких ліхтарів в поле зору! Тільки червоне світло від ліхтарика або пульта телескопа (слабкий червоне світло чи не порушує темнової адаптації ока).
Так ось, при низькому рівні освітленості навколишнього ландшафту, предметів (і, як наслідок, низький рівень освітленості на сітківці ока) працюють інші клітини - палички. Вони набагато чутливіші колб, але не вміють розпізнавати колір. Саме ці клітини допомагають нам бачити туманні об'єкти в телескоп або неозброєним оком. І з цього туманності (як правило) ми бачимо не кольоровими.
Туманності видно в телескоп настільки неяскраво не тому, що вони далеко. Якщо Ви спостерігаєте в телескоп на равнозрачковом збільшенні (для кого-то це D / 7, для кого-то D / 5, де D - апертура в міліметрах, 5 або 7 - діаметр в мм вашого зіниці в темряві), то побачите туманність такий ж, як якщо б вона була в стільки ж разів ближче, яке при цьому збільшенні вашого інструменту. Якщо ви поставите окуляр, що дає більше збільшення, видимий розмір туманності збільшиться, і зарахунок цього часто можна побачити додаткові деталі, але яскравість поверхні буде більш тьмяною.
Втім, те ж саме можна сказати і про Місяць: найяскравіша вона на равнозрачковом збільшенні, але зір при цьому пошкодити неможливо, так як поверхня Місяця недостатньо яскрава для цього (внаслідок низького альбедо вона нижче, ніж яскравість земної поверхні сонячним днем - але ж дивлячись на залиту сонцем галявину осліпнути неможливо, хоча і хочеться примруживши, якщо ви тільки що вискочили з темного комори).
Втім, не будемо відволікатися, адже мова у нас про туманностях, які світяться дуже слабко. На небі безліч туманностей, якщо говорити про галактиках, то їх багато мільярдів. Але переважна більшість настільки далеко, що загальна яскравість кожної з них не дозволяє побачити їх оком навіть в найпотужніший земний телескоп. Зате всі разом вони, укупі з мільярдами слабких зірок нашої галактики, утворюють природний фон неба, який навіть в горах (де вогні міст не висвітлюють атмосферу) зовсім вугільно-чорний.
Кілька прикладів різних туманних об'єктів
Туманність Андромеди. M31 є гігантською галактикою, наша сусідка у всесвіті. Видно неозброєним поглядом, за містом, як маленьке довгасте плямочка, легко знаходиться по ланцюжку з зірок від Бети Андромеди. Чудовий об'єкт для по-справжньому темного неба незалежно від апертури інструменту, хоча все ж ефектніше від 100мм. У невеликі апертури зазвичай видно цілком - величезний яскравий овал з великими перепадами поверхневої яскравості. У апертури від 200мм на темному, незасвічені небі видно деталі структури галактики -Темні пилові прошарку «лижня», зоряні асоціації у вигляді більш яскравих областей, на далекій периферії можна знайти майже звездообразное кульове скупчення G1, що належить зовсім не нашій галактиці, а Туманності Андромеди.
Різних кольорів, які можна побачити на фото, оком не помітно - почасти тому, що в галактиці є зірки різних спектральних класів, які візуально зливаються в єдине ціле, почасти тому, що рівень яскравості, особливо на околицях галактики, занадто малий для ефективної роботи цветочувствітельних клітин-колбочок.
Галактика Вир, M51 Ця галактика тим красивіше, чим більше діаметр інструмента (апертура). В 80мм видно одне плямочка або (досвідченому спостерігачеві) два притиснутих один до одного плямочки. В 150мм два плями видно чітко, навколо одного з них виразний округлий ореол. В 400- 450мм галактика показує своє спіральне пишність, яскрава, вражає часто навіть недосвідчених спостерігачів. Але - пам'ятаєте - дуже важливо, щоб небо було темним, незасвічені. Внаслідок слабкої поверхневої яскравості, будь-яких відтінків, крім сіро-білястого світиться туману, В M51 оком не спостерігається.
Велика Туманність Оріона, M42 Чудова газова туманність, в якій навіть початківець ЛА з маленьким інструментом може на власні очі спостерігати, як народжуються зірки (в статичному вигляді, звичайно). У будь-який телескоп чітко видна її форма, телескопи від 150-200мм показують багато деталей структури, окремі світяться струменя газу. Улюблений туманний об'єкт багатьох любителів астрономії. Завдяки високій поверхневої яскравості своїй центральній частині добре наблюдаема в деталях навіть з дрібних міст, хоча, звичайно, периферія туманності, багата деталями, розкривається у всій красі на незасвічені небі.
M13, кульове зоряне скупчення в Геркулесі. Тільки досвідчений неозброєний погляд на темному небі може помітити маленьке туманна плямочка. Для найменших апертур (наприклад, для 70мм бінокля) є туманним об'єктом, видно як яскраве округле пляма з концентрацією яскравості до центру. У 80 починає чарівно «іскрити» по краях, в 150мм видно багато десятків зірок як на краях, так і в центрі; в 300 і особливо в 450мм ми бачимо приголомшливу картину, яку не побачиш неозброєним оком на всьому небі і яку не передасть жодна фотографія - щільний, блискучий рій з багатьох сотень або тисяч зірок.
Хі і Аш Персея, подвійне розсіяне скупчення. Неозброєним поглядом видно як одне довгасте туманне пляма (в цій області неба оком добре видно два компактних туманних плями, друге - це Туманність Андромеди), але вже в маленький телескоп розсипається на безліч зірок, видовище зовсім захоплююче.
Блакитний Сніжок (NGC 7662), планетарна туманність в сузір'ї Андромеда. Компактна (кутовий діаметр трохи менше Юпітера) і яскрава (8 величини). Поверхневої яскравості більш ніж достатньо, щоб вже в невеликі любительські телескопи був чітко помітний блакитний колір (працюють не тільки клітини-палички, але і колбочки). У телескопи середнього аматорського калібру яскраво-блакитний колір помітний відмінно.
Рибальська Мережа, комплекс туманностей в Лебедя. Залишок вибуху наднової зірки. Різко окреслені кучеряве волокна, що розщеплюються і знову сходяться, залишають незабутні враження ... тільки при застосуванні спеціального вузькосмугового фільтра OIII (або UHC від деяких виробників). Без спеціального фільтра «ловити» в рибальській мережі особливо нічого! Секстет Сейферта (NGC6027), компактна група галактик в Змії.
Щільна група галактик - три взаємодіючих, масштабний зоряний викид і 2 галактики фону - «в одному флаконі». Гранично тьмяний об'єкт, доступний тільки досвідченим спостерігачам з великим аматорським телескопом. Яскравість галактик від 15 величини, вони досить компактні, тому єдина можливість їх побачити (і то, не всі) - це поставити велике збільшення, щоб знизити яскравість фону і візуально розділити одну пляму на 3-5. Об'єкт надзвичайно важкий і представляє інтерес тільки для фанатів споглядання галактик, що володіють великою апертурою. Крім цього, обов'язкова умова - темне небо.
Темнова адаптація
Якщо ви вийшли під темне зоряне небо з яскраво освітленій кімнати (або з салону автомобіля з включеним плафоном), то спочатку зірок видно досить мало. Це пов'язано з тим, що ваш мозок і очі (які часто називають продовженням головного мозку), популярно висловлюючись, працюють в режимі яскравого світла. Зв'язка очі - мозок швидко адаптується, і вже через пару хвилин ви вже бачите багато зірок. Але адаптація спостерігача туманних об'єктів ще не завершена - в сітківці ока продовжують текти хімічні реакції, характерні для яскравого світла. І тільки через 20-30 хвилин вони загасають в достатній мірі, щоб не заважати повноцінним спостереженнями. Досить світла запальнички перед очима або планети в окулярі телескопа (не кажучи вже про Місяць), щоб збити адаптацію на 5-10 хвилин. Пульт монтування з не червоним підсвічуванням або ноутбук також геть псують повноцінну адаптацію ока.
засвітка неба
Найкраще туманності спостерігати далеко від міст, де вулична ілюмінація не "забруднює» атмосферу. Найпростішим показником якості неба є чумацький шлях. Якщо його не видно або видно ледве-ледве, значить, небо не дуже хороше для спостережень туманностей. Якщо його видно яскравою «рікою» з островами і звивистими берегами - небо «що треба»! Не треба забувати, що в залежності від пори року і ночі чумацький шлях може «лежати» на горизонті, і тоді він помітний тільки в найкращих, «темних» місцях! Для визначення місця розташування смуги Чумацького Шляху скористайтеся рухомий зоряною картою або програмою-планетарієм.
Коли на небі Місяць, туманності спостерігати настільки ж погано, як в місті. Чим повніше фаза Місяця, тим гірше.
Апаратура, тип телескопа, світлосила і туманні об'єкти
Чим більше апертура телескопа, тим більше в нього видно туманностей, тим крупніше в поле зору одна і та ж туманність на равнозрачковом збільшенні, як наслідок, в ній видно більшу кількість деталей. Тип телескопа грає набагато меншу роль. Рефрактор з чистими лінзами і діелектричним діагональним дзеркалом, завдяки меншій светопоглощению на оптичних поверхнях і відсутності центрального екранування вторинним дзеркалом, покаже туманності трохи яскравіше, ніж рефлектор тієї ж апертури, щоб досягти того ж ефекту, потрібно застосувати рефлектор або катадіоптричні телескоп діаметром на 20% більше .
Світлосила, або відносний отвір телескопа, визначається співвідношенням фокусної відстані телескопа і його діаметра. На яскравість об'єктів в окулярі це співвідношення не робить ніякого впливу. Яскравість поверхні залежить тільки від застосовуваного збільшення, загальна яскравість туманного об'єкта - тільки від діаметра об'єктива (дзеркала).
Використання бокового зору і інші прийоми спостереження туманних об'єктів
Наші очі влаштовані так, що найбільша чутливість клітин паличок знаходиться не в центрі (на який проектуються об'єкти в напрямку погляду), а трохи осторонь, навколо центральної зони. Тому слабкі туманності або деталі більш яскравих краще розглядати не прямим напрямком погляду, а використовуючи бічне, або по-іншому, периферійний зір. В цьому немає нічого складного - адже ми щось помічаємо Звичайно, те, що знаходиться за межами прямого зору менш різко, але деталі туманностей в окулярі зазвичай великі і прийом з використанням бокового зору відмінно працює, якщо у вас набрано досвід вдумливих спостережень під час декількох ночей.
Досвідчені спостерігачі туманних об'єктів використовують і більш складні прийоми - зорової пам'яті. накопичення фотонів, легкого похитування труби та інші. Вони індивідуальні, є предметом смаку і переваг спостерігача і дозволяють побачити всесвіт «ще глибше», ніж просте використання бокового зору, яким повинен володіти кожен любитель спостереження туманних об'єктів.
Поради для бажаючих поспостерігати найбільшу кількість об'єктів за ніч
- Ну так. всю ніч спостерігати
- Хороші карти і продумана довгими похмурими вечорами програма спостережень на планшеті поруч з телескопом, підсвічені слабким червоним ліхтариком
- Спостерігати переважно ділянки неба з високою щільністю галактик - щоб не скакати по небу, а повільно дрейфувати в одному районі, пересуваючись по ланцюжках галактик, не змінюючи збільшення
- Ясна незасвічені небо і велика апертура, при якій чітко проступають безліч галактик, збільшують число таких доступних для спостереження компактних ділянок на небі
- Не варто намагатися спостерігати граничні об'єкти, "дистанціюючись" від них приблизно на одну зоряну величину. "Углядування" забирає енергію і гальмує марафон. Хоча сильно віддалятися від межі теж погано - інакше мало об'єктів на невеликій площі. Хороша така гранична яскравість, коли вже подивився 3-5 секунд, і об'єкт видно просто в шуканому районі (дивлячись в область приблизно 5'х5 'або напевно 8х8' при апертурі 6-8 ")
- По-справжньому близький до межі об'єкт фіксується, тільки якщо визначити його місце розташування з точністю до 1 ', щодо, знову ж таки, граничних для своєї апертури зірок, далі (якщо все одно не видно) - 1-2 хвилинна спроба все-таки побачити. Це вже не марафонські справи.
- Для того, щоб всю ніч спостерігати, треба бути ситим, відпочив, а дорога до місця спостереження неважко і недалекій.
- Не варто марафон в сумнівну погоду - на небі не повинно бути жодної хмарини.
- Програма спостережень повинна містити маршрут спостереження і його треба жорстко дотримуватися: з яскравими об'єктами в вузлах і слабшими в радіальних напрямках
- Ідеальні "гнізда" галактик містяться вздовж південного кордону Андромеди, в трикутнику, в Б.Медведіце, Волоссі Вероніки, Діві, Гончих Псах, Львові, Кіта, Пегасі
- При визначенні "проблемності" галактики варто крім інтегральної зв. величини, брати до уваги поверхневу яскравість і морфологію (спіралі плазом видно краще, еліптичні - гірше).
- Галактичний марафон стає цікавим заняттям тільки під реально чорним заміським небом, без Місяця. Тільки треба мати на увазі, що в умовах ясної погоди буває дуже холодно.
Основа статті була написана учасниками Астрофорума під ніками Feanor і Ернест.