Небесные объекты можно увидеть и днем, но это не всегда легко.
Кажется совершенно очевидным, что днем звезд не видно.
Но если бы вы мне это сказали, я бы нежно взял вас за руку, вывел на улицу и, будучи нераскаявшимся нахалом, молча указал бы на солнце.
Шутки в сторону, наша ближайшая звезда является причиной того, что мы не видим другие звезды в течение дня, ну, отчасти , а другая — наша атмосфера. Молекулы в воздухе действуют как бамперы для пинбола, рассеивая солнечные фотоны во всех направлениях. Поскольку вы окружены этими молекулами, вы видите солнечный свет, падающий на вас со всех сторон неба. Воздух Земли преимущественно рассеивает более синие фотоны, поэтому небо кажется синим.
И еще он яркий . Звезды довольно тусклые, поэтому весь этот рассеянный свет их заглушает. Слишком много контраста; это как пытаться услышать шепот на концерте хэви-метала.
Однако с научной точки зрения возможность наблюдать звезды, пока солнце взошло, была бы большим благом для астрономов. Некоторые звезды претерпевают быстрые изменения, когда начинают умирать. Например, в 2019 и 2020 годах красный сверхгигант Бетельгейзе выбросил огромные объемы пыли, которые снизили его видимость более чем вдвое, и заставили астрономов изо всех сил пытаться понять физические процессы, лежащие в основе этого события. Но в течение нескольких месяцев Бетельгейзе была фактически невидима, слишком близко к солнцу в небе, чтобы ее можно было увидеть сквозь сияние, и астрономы теряли много ценного времени наблюдений. Многие другие небесные явления также критичны ко времени, поэтому некоторые астрономы приложили немало усилий, чтобы найти способы обойти препятствие в виде яркого дневного неба Земли.
Прошлые попытки с профессиональным оборудованием включают эксперимент 1981 года , который связал электронное устройство, называемое фотометром (представьте себе его как очень навороченный экспонометр), с метровым инфракрасным телескопом в Чили для успешного проведения дневных наблюдений. Другой эксперимент 2007 года использовал стандартный цифровой детектор на небольшом рефракторном телескопе для получения удивительно приличных фотометрических измерений , даже для звезд третьей величины (которые несколько слабее тех, что составляют Большую Медведицу). В целом, измерения яркости звезд можно проводить с точностью около 1 процента в течение дня, но, конечно, лучше всего это работает для более ярких звезд.
Совсем недавно астрономы из Университета Маккуори в Австралии успешно провели такие измерения с помощью испытательной установки, которую они называют Huntsman Telescope Pathfinder . Pathfinder — это один коммерческий объектив камеры, соединенный со сложной, но относительно недорогой цифровой камерой. Это испытательный стенд для полного телескопа Huntsman, который будет состоять из 10 таких объективов, работающих в тандеме, чтобы делать глубокие широкоугольные обзоры неба. Оборудование обычно используется ночью, конечно, но астрономы хотели проверить его дневные возможности.
В дневных испытаниях Pathfinder на 35 различных звездах различной яркости и цвета, когда солнце находилось на высоте до 30 градусов над горизонтом, астрономам удалось достичь точности измерения яркости от 1 до 10 процентов, что довольно хорошо, учитывая присущие этим наблюдениям трудности. Время экспозиции должно быть очень коротким, чтобы избежать насыщения детектора ярким небом (переэкспонирования), а затем должны быть сделаны тысячи изображений, чтобы накопить достаточно сигнала от целевой звезды, чтобы его можно было увидеть. Астрономам удалось обнаружить звезды, такие слабые, как звездная величина 4,6, что удивительно ; это не намного ярче, например, того, что вы можете увидеть невооруженным зрением в темном месте.
Им также удалось совершить еще один впечатляющий подвиг: обнаружить и отследить Международную космическую станцию (МКС), когда она двигалась по дневному небу. МКС — один из самых ярких искусственных объектов на небе, но она быстро движется и резко меняет яркость — на горизонте она находится более чем в 1000 километрах от наблюдателя по сравнению с несколькими сотнями, когда она находится над ним. Тем не менее, Pathfinder смог различить некоторые структурные особенности МКС, когда она пролетала над ним, включая ее огромные солнечные панели и модули компонентов.
Эти наблюдения показывают, что дневное наблюдение за яркими спутниками и звездами возможно даже с относительно простой установкой; более сложное оборудование, несомненно, справилось бы лучше. Такие наблюдения могли бы быть очень полезны для отслеживания постоянно растущего числа спутников на орбите Земли , что является критическим аспектом космической ситуационной осведомленности .
Но вам не нужно иметь много оборудования под рукой, чтобы увидеть астрономические объекты днем; это возможно даже невооруженным глазом. Луна — это самое легкое, потому что это самое яркое, что есть на небе после Солнца; когда она находится около первой четверти, например, вы можете заметить, как она восходит на востоке перед закатом. Около третьей четверти вы можете увидеть ее утром, садящейся на западе, также долго после восхода Солнца.
Венера — третий по яркости объект на небе. (МКС может стать ярче, как и некоторые другие спутники, но я их не учитываю, потому что мы их создали.) Когда Венера становится «вечерней звездой» на западе, она может быть поразительно яркой — настолько яркой, что многие люди не верят в ее реальность и часто принимают ее за самолет или даже НЛО (или беспилотный летательный аппарат) .
Венера достаточно яркая, чтобы ее можно было увидеть, когда солнце встает. Я замечал ее много раз средь бела дня! Хитрость в том, чтобы искать ее, когда она находится рядом с небесным ориентиром, гораздо более ярким и большим полумесяцем. Наш естественный спутник гораздо легче увидеть, и если вы знаете, где находится Венера по отношению к нему, вы обычно можете просто увидеть планету на фоне ярко-голубого неба. Программное обеспечение для планетария здесь полезно, и многие приложения для планетария доступны бесплатно на вашем мобильном устройстве.
Иногда кометы можно увидеть и днем; в 2007 году комета C/2006 P1 Макнота стала настолько яркой, что я смог заметить ее средь бела дня ! Это редкость, но когда это случается, это просто поразительно.
И есть еще один способ, которым звезды могут стать видимыми днем: когда они взрываются. Сверхновая — это невероятно яркое событие, и если бы она взорвалась в нашей галактике, она могла бы стать чрезвычайно яркой. Например, Бетельгейзе могла бы стать такой же яркой, как полная Луна, когда она когда-нибудь взорвется, но поскольку она так далеко, она будет выглядеть как ослепительно интенсивная точка света на небе, легко видимая днем. Единственная проблема в том, что нам, вероятно, придется ждать несколько сотен тысяч лет, прежде чем Большой B взорвется. Будем надеяться, что какая-нибудь другая звезда Млечного Пути возьмет на себя смелость стать сверхновой — пока она не слишком близко .
Однако астрономы больше не ограничены своими глазами в течение дня. Возможность наблюдать звезды, когда солнце встает, станет большим преимуществом. Если и есть недостаток, то это необходимость корректировать наш график сна.
Фил Плэйт — профессиональный астроном и научный коммуникатор в Вирджинии. Он пишет Bad Astronomy Newsletter
