Введение
Звездный каталог — астрономический каталог, содержащий перечень звезд и их координат на небесной сфере. В астрономии многие звезды идентифицируются по своим номерам в каталогах. За прошедшие годы было создано множество различных звездных каталогов для разных целей, и в этой статье рассматриваются лишь некоторые из наиболее часто используемых. Звездные каталоги составлялись различными древними цивилизациями, включая вавилонян, греков, китайцев, персов и арабов. Иногда они сопровождались звездными картами для наглядности. Большинство современных каталогов доступны в электронном формате и могут быть свободно загружены из центров обработки данных космических агентств. Самый крупный каталог создается на основе данных космического аппарата «Гайя» и на данный момент содержит информацию более чем об одном миллиарде звезд. Полнота и точность каталога характеризуются предельной звездной величиной V (наибольшим числом) и точностью определения координат.
A star catalogue is an astronomical catalogue that lists stars. In astronomy, many stars are referred to simply by catalogue numbers. There are a great many different star catalogues which have been produced for different purposes over the years, and this article covers only some of the more frequently quoted ones. Star catalogues were compiled by many different ancient people, including the Babylonians, Greeks, Chinese, Persians, and Arabs. They were sometimes accompanied by a star chart for illustration. Most modern catalogues are available in electronic format and can be freely downloaded from space agencies' data centres. The largest is being compiled from the spacecraft Gaia and thus far has over a billion stars. Completeness and accuracy are described by the faintest limiting magnitude V (largest number) and the accuracy of the positions.
Древний Ближний Восток
Из сохранившихся записей известно, что древние египтяне фиксировали названия лишь немногих идентифицируемых созвездий и перечень из тридцати шести деканов, использовавшихся как звездные часы. Египтяне называли циркумполярную звезду «звездой, что не умирает», и хотя они не создавали известных формальных каталогов звезд, тем не менее составили обширные звездные карты ночного неба, украшавшие саркофаги и потолки гробничных камер. Первыми имена созвездий на глиняных табличках зафиксировали древние шумеры, однако самые ранние известные каталоги звезд были составлены древними вавилонянами Месопотамии в конце II тысячелетия до н.э., в период Касситов (ок. 1531 – ок. 1155 гг. до н.э.). Они получили большее распространение под ассирийским названием «Три звезды каждая». В этих каталогах звезд, написанных на глиняных табличках, перечислялись тридцать шесть звезд: двенадцать для «Ану» вдоль небесного экватора, двенадцать для «Эа» к югу от него и двенадцать для «Энлиля» к северу. Списки Муль. Апин, датируемые временем до Неовавилонской империи (626–539 гг. до н.э.), являются прямыми текстовыми потомками списков «Три звезды каждая», а их звездные группировки демонстрируют сходство с группировками, принятыми в более поздней греческой цивилизации.
Эллинистический мир и Римская империя
В Древней Греции астроном и математик Евдокс составил полный набор классических созвездий около 370 года до н.э. Примерно в III веке до н.э. греческие астрономы Тимохарис Александрийский и Аристилл создали ещё один звёздный каталог. Гиппарх (ок. 190 – ок. 120 до н.э.) завершил свой звёздный каталог в 129 году до н.э., это была самая ранняя известная попытка составить карту всего неба, которую он сравнил с каталогом Тимохариса и обнаружил, что долгота звёзд изменилась со временем. Это привело его к определению первого значения прецессии равноденствий. Во II веке Птолемей (ок. 90 – ок. 186 н.э.) из римского Египта опубликовал звёздный каталог в составе своего «Альмагеста», в котором перечислил 1022 звезды, видимые из Александрии. Каталог Птолемея был почти полностью основан на более раннем каталоге Гиппарха. Он оставался стандартным звёздным каталогом в западном и арабском мире более восьми столетий. Исламский астроном аль-Суфи обновил его в 964 году, а положения звёзд были уточнены Улуг-Беком в 1437 году, но он не был полностью вытеснен до появления каталога тысячи звёзд Тихо Браге в 1598 году. Древние ведические и другие священные писания Индии хорошо знали об астрономических положениях и созвездиях. Как «Махабхарата», так и «Рамаяна содержат упоминания о различных событиях, связанных с положениями планет и созвездиями того времени. Положения планет во время войны, описанной в «Махабхарате», были изложены подробно. Очень интересное и подробное обсуждение положений планет вместе с конкретными названиями созвездий представлено в статье Р. Н. Айенгара в Индийском журнале истории науки.
Древний Китай
Самые ранние известные надписи с китайскими названиями звёзд были сделаны на гадательных костях и датируются династией Шан (ок. 1600 – ок. 1050 гг. до н.э.). Источники, относящиеся к династии Чжоу (ок. 1050 – 256 гг. до н.э.) и содержащие названия звёзд, включают "Цзо Чжуань", "Ши Цзин" и "Канон Яо" (堯典) в "Книге документов". В "Люши Чуньцю" (Lüshi Chunqiu), написанной циньским государственным деятелем Лю Бувэем, содержится большинство названий двадцати восьми лунных стоянок (т. е. астеризмов, расположенных вдоль эклиптики небесной сферы и использовавшихся для составления календаря). Более ранний лаковый ларец, найденный в гробнице маркиза И Цзэна (похоронен в 433 г. до н.э.), содержит полный список названий двадцати восьми лунных стоянок. Звёздные каталоги традиционно приписываются Ши Шэну и Гань Дэ, двум малоизвестным китайским астрономам, которые, возможно, были активны в IV веке до н.э. в период Сражающихся царств (403–221 гг. до н.э.). "Астрономия Ши Шэна" (石申天文, Shi Shen tienwen) приписывается Ши Шэну, а "Астрономические наблюдения звёзд" (天文星占, Tianwen xingzhan) – Гань Дэ. Лишь в эпоху Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.) астрономы начали наблюдать и записывать имена всех звёзд, видимых невооружённым глазом в ночном небе, а не только тех, что находятся вблизи эклиптики. Звёздный каталог представлен в одной из глав исторического труда Сима Цяня (Sima Qian) конца II века до н.э. "Записи великого историка" (145–86 гг. до н.э.) и содержит "школы" работ Ши Шэна и Гань Дэ (т. е. различные созвездия, на которых они предположительно сосредоточились в астрологических целях). Каталог Симы – "Книга небесных должностей" (天官書 Tianguan shu) – включает около 90 созвездий, звёзды в которых названы в честь храмов, философских идей, мест, таких как рынки и лавки, и различных людей, таких как земледельцы и воины. Для своего труда "Духовная конституция Вселенной" (靈憲, Ling Xian) 120 г. н.э. астроном Чжан Хэн (78–139 гг. н.э.) составил звёздный каталог, включающий 124 созвездий. Позднее корейцы и японцы заимствовали китайские названия созвездий.
Исламский мир
Большое количество звездных каталогов было опубликовано мусульманскими астрономами в средневековом исламском мире. В основном это были трактаты "Зидж", включая "Таблицы Толедо" Арзахеля (1087), "Зидж ильхани" обсерватории Мараге (1272) и "Зидж султани" Улугбека (1437). К другим известным арабским звездным каталогам относятся "Сборник науки о звездах" Альфрагана (850), который содержал исправления к "Альмагесту" Птолемея, и "Книга неподвижных звезд" аль-Суфи (964), в которой описывались наблюдения звезд, их положения, звездные величины, яркость и цвет, изображения созвездий и первое известное описание галактики Андромеды. Многие звезды до сих пор носят свои арабские названия (см. Список арабских названий звезд).
Доколумбовая Америка
Словарь Мотул, составленный в XVI веке анонимным автором (хотя авторство приписывается Фраю Антонио де Сьюдад Реаль), содержит перечень звёзд, изначально наблюдаемых древними майя. Кодекс Парижской майя также содержит символы различных созвездий, изображённых в виде мифологических существ.
Каталоги Bayer и Flamsteed
Две системы, введенные в исторических каталогах, используются до настоящего времени. Первая система происходит из "Uranometria" немецкого астронома Иоганна Байера, опубликованной в 1603 году и посвященной ярким звездам. Звезды получают обозначение в виде греческой буквы, за которой следует родительный падеж названия созвездия, в котором они находятся; например, Альфа Центавра или Гамма Лебедя. Главной проблемой системы наименований Байера было ограниченное количество букв в греческом алфавите (24). Буквы заканчивались быстрее, чем звезды, нуждающиеся в именах, особенно в больших созвездиях, таких как Арго Навис. Байер расширил свои списки до 67 звезд, используя строчные римские буквы ("a" до "z"), а затем прописные ("A" до "Q"). Лишь немногие из этих обозначений сохранились. Однако стоит отметить, что эта система послужила отправной точкой для обозначений переменных звезд, начинающихся с "R" до "Z", затем "RR", "RS", "RT", "RZ", "SS", "ST", "ZZ" и далее. Вторая система была разработана английским астрономом Джоном Флемстидом в его труде "Historia coelestis Britannica" (1725). Он сохранил правило использования родительного падежа названия созвездия в конце обозначений, но вместо греческого алфавита использовал числа в начале. Примеры включают 61 Лебедя и 47 Большой Медведицы.
Каталоги полного неба (в хронологическом порядке)
Байер и Фламстед вместе занесли в каталоги лишь несколько тысяч звезд. В теории, каталоги звездного неба стремятся перечислить все звезды на небе. Однако, современные телескопы способны различить миллиарды звезд, поэтому это недостижимая цель; при создании таких каталогов обычно стараются включить все звезды, ярче определенной звездной величины.
ЛАЛ
Жером Лаланд опубликовал «Histoire céleste française» в 1801 году, который, помимо прочего, содержал обширный звездный каталог. Наблюдения проводились в Парижской обсерватории, поэтому каталог в основном описывает северные звезды. Он содержал положения и звездные величины 47 390 звезд, вплоть до 9-й звездной величины, и был самым полным каталогом на тот момент. Значительная переработка этого каталога последователями Лаланда в 1846 году добавила к звездам номера, которые используются для их идентификации и сегодня. Благодаря высокой точности, этот каталог оставался общепринятым справочным материалом в обсерваториях по всему миру на протяжении всего XIX века.
HD/HDE
Каталог Генри Дрейпера был опубликован в период 1918–1924 годов. Он охватывает всё небо до звёздной величины примерно девятой или десятой и примечателен как первая масштабная попытка каталогизировать спектральные типы звёзд. Каталог был составлен Энни Джамп Каннон и её коллегами в обсерватории Гарвардского колледжа под руководством Эдварда Чарльза Пикеринга и назван в честь Генри Дрейпера, вдова которого пожертвовала средства, необходимые для его финансирования. Номера HD широко используются сегодня для звёзд, не имеющих обозначений Байера или Фламстида. Звёзды, пронумерованные от 1 до 225300, входят в оригинальный каталог и пронумерованы в порядке восходящей прямого восхождения для эпохи 1900.0. Звёзды в диапазоне от 225301 до 359083 входят в расширение каталога 1949 года. Для звёзд в этом расширении может использоваться обозначение HDE, но обычно они обозначаются как HD, поскольку нумерация исключает возможность двусмысленности.
АС
Catalogue astrographique (Астрографический каталог) был частью международной программы Carte du Ciel, разработанной для фотографирования и измерения положений всех звёзд ярче 11,0 звёздной величины. В общей сложности было проанализировано более 4,6 миллиона звёзд, многие из которых имели такую слабую яркость, как 13-я звёздная величина. Работа над этим проектом началась в конце XIX века. Наблюдения проводились в период с 1891 по 1950 год. Чтобы охватить всю небесную сферу, не перегружая отдельные обсерватории, небо было разделено между 20 обсерваториями по зонам склонения. Каждая обсерватория экспонировала и измеряла пластинки своей зоны, используя стандартизированный телескоп ("нормальный астрограф"), благодаря чему все полученные изображения имели схожий масштаб, приблизительно 60 угловых секунд на миллиметр. Управление каталогом перешло к Морской обсерватории США, и в настоящее время он представлен в редакции 2000.2.
BS, BSC, HR
Впервые опубликованный в 1930 году как «Каталог ярких звёзд Йельского университета», этот каталог содержал информацию обо всех звёздах ярче визуальной звёздной величины 6,5 в «Каталоге пересмотренной гарвардской фотометрии». Список был пересмотрен в 1983 году с публикацией дополнения, в котором были перечислены дополнительные звёзды до звёздной величины 7,1. Каталог содержал подробные сведения о координатах каждой звезды, собственных движениях, фотометрических данных, спектральных типах и другой полезной информации. Последним печатным изданием каталога «Яркие звёзды» стало 4-е пересмотренное издание, выпущенное в 1982 году. 5-е издание выпущено в электронном виде и доступно онлайн.
ОСО
Каталог Смитсоновской астрофизической обсерватории был составлен в 1966 году на основе различных предыдущих астрометрических каталогов и содержит только звезды, видимая звездная величина которых не превышает девятой, для которых были известны точные собственные движения. Существует значительное пересечение с каталогом Генри Дрейпера, однако звезды, для которых данные о движении отсутствовали на тот момент, в него не включены. Эпоха для координат в последнем издании – J2000.0. Каталог SAO содержит важную информацию, отсутствующую в каталоге Дрейпера – собственные движения звезд, поэтому он часто используется, когда это имеет значение. Перекрестные ссылки на номера каталогов Дрейпера и Durchmusterung в последнем издании также полезны. Обозначения в каталоге SAO начинаются с букв SAO, за которыми следует номер. Номера присваиваются последовательно в 18 полосах по десять градусов в небе, при этом звезды сортируются по прямому восхождению внутри каждой полосы.
USNO-B1.0
USNO B1.0 – каталог всего неба, созданный исследовательскими астрофизиками и специалистами по сопровождению наблюдений в Военно-морской обсерватории США (разработанный на станции Флагстафф Военно-морской обсерватории США), содержащий данные о положениях, собственных движениях, звёздных величинах в различных оптических диапазонах и оценках звездной/галактической природы для 1 042 618 261 объекта, полученных на основе 3 643 201 733 отдельных наблюдений. Данные получены в результате сканирования 7435 пластин телескопа Шмидта, сделанных в ходе различных обзоров неба за последние 50 лет. Считается, что USNO B1.0 обеспечивает покрытие всего неба, полноту до V = 21, астрометрическую точность 0,2 угловой секунды в системе J2000.0, фотометрическую точность 0,3 звездной величины в пяти цветах и 85% точность при различении звезд и незвездных объектов. После USNO B последовал каталог NOMAD; оба доступны на сервере Военно-морской обсерватории. Весь сжатый каталог объёмом 50 ГБ можно загрузить через BitTorrent, следуя инструкциям на сайте Skychart. В настоящее время Военно-морская обсерватория работает над вариантами B2 и C каталогов серии USNO.
Генеральная секретариатская служба
Каталог звезд-поводырей — это онлайн-каталог звезд, созданный для точного определения положения и идентификации звезд, пригодных для использования в качестве звезд-поводырей программой космического телескопа Хаббл. Первая версия каталога была создана в конце 1980-х годов путем оцифровки фотографических пластин и содержала около 20 миллионов звезд, вплоть до звездной величины 15. Последняя версия этого каталога содержит информацию о 945 592 683 звездах, вплоть до звездной величины 21. Последняя версия продолжает использоваться для точного позиционирования космического телескопа Хаббл.
ППМ
Каталог звезд PPM (1991) – один из лучших каталогов по точности определения собственных движений и координат звезд до 1999 года. Он уступает каталогу Гиппаркоса по точности, но содержит значительно больше звезд. PPM был составлен на основе данных каталогов BD, SAO, HD и других, с использованием сложного алгоритма, и является продолжением Пятого фундаментального каталога, "Каталогов фундаментальных звезд".
НПП
Каталог Hipparcos был составлен на основе данных, собранных астрометрическим спутником Hipparcos Европейского космического агентства, который функционировал с 1989 по 1993 год. Каталог был опубликован в июне 1997 года и содержит 118 218 звезд; обновленная версия с переработанными данными была опубликована в 2007 году. Он особенно известен своими измерениями параллакса, которые значительно точнее, чем полученные при наземных наблюдениях.
Каталоги Гаи
Каталоги Gaia основаны на наблюдениях, выполненных космическим телескопом Gaia. Они выпускаются поэтапно, с каждым разом содержащие всё больше информации; ранние выпуски также не включают некоторые звёзды, особенно более слабые, находящиеся в плотных звёздных полях. Данные из каждого выпуска доступны в архиве Gaia. Gaia DR1, первый выпуск данных, основанный на 14 месяцах наблюдений до сентября 2015 года, состоялся 13 сентября 2016 года. Выпуск данных включает в себя положения и звёздные величины в одной фотометрической полосе для 1,1 миллиарда звёзд, полученные исключительно на основе данных Gaia, положения, параллаксы и собственные движения для более чем 2 миллионов звёзд, основанные на комбинации данных Gaia и Tycho 2 для этих объектов, присутствующих в обоих каталогах, кривые блеска и характеристики для около 3000 переменных звёзд, а также положения и звёздные величины для более чем 2000 внегалактических источников, используемых для определения небесной системы координат. Второй выпуск данных (DR2), состоявшийся 25 апреля 2018 года, основан на 22 месяцах наблюдений в период с 25 июля 2014 года по 23 мая 2016 года. Он включает в себя положения, параллаксы и собственные движения примерно 1,3 миллиарда звёзд и положения дополнительных 300 миллионов звёзд, красные и синие фотометрические данные примерно 1,1 миллиарда звёзд и одноцветную фотометрию для дополнительных 400 миллионов звёзд, а также медианные радиальные скорости для примерно 7 миллионов звёзд с яркостью от 4 до 13 звездных величин. Он также содержит данные о более чем 14 000 отобранных объектах Солнечной системы. Первая часть третьего выпуска данных, EDR3 (Early Data Release 3), была выпущена 3 декабря 2020 года. Он основан на 34 месяцах наблюдений и состоит из уточнённых положений, параллаксов и собственных движений более 1,8 миллиарда объектов. Полный DR3, опубликованный в июне 2022 года, включает данные EDR3, а также данные о Солнечной системе; информацию об изменчивости; результаты для не одиночных звёзд, квазаров и протяжённых объектов; астрофизические параметры; и специальный набор данных – фотометрический обзор Гаи Андромеды (GAPS). Окончательный каталог Gaia ожидается через три года после завершения миссии Gaia.
Специализированные каталоги
Специализированные каталоги не стремятся перечислить все звёзды на небе, а вместо этого фокусируются на выделении определённого типа звёзд, например, переменных или звёзд, расположенных поблизости.
АДС
В каталоге двойных звёзд Айткена (1932) содержится перечень 17 180 двойных звёзд, расположенных к северу от деклинации −30°.
Углеродные звезды
Stephenson's General Catalogue of galactic Carbon stars – каталог, содержащий более 7000 углеродных звезд.
GCTP
В Общем каталоге тригонометрических параллаксов, впервые опубликованном в 1952 году и впоследствии замененном Новым ГКТП (в настоящее время в четвертом издании), содержится информация почти о 9000 звезд. В отличие от каталога Глизе, он не ограничивается определенным расстоянием от Солнца, а стремится каталогизировать все известные измеренные параллаксы. В каталоге приводятся координаты на эпоху 1900 года, секулярное изменение, собственное движение, средневзвешенный абсолютный параллакс и его стандартная ошибка, число наблюдений параллакса, оценка согласованности различных значений, визуальная звездная величина и различные перекрестные идентификации с другими каталогами. Также включена вспомогательная информация, такая как фотометрия UBV, спектральные типы MK, данные о переменности и двойственности звезд, орбиты (при наличии) и прочие сведения, помогающие оценить достоверность данных. Издание 1952 года и дополнение 1962 года. Луиза Ф. Дженкинс, обсерватория Йельского университета. Уильям Ф. ван Алтена, Джон Труэнлиан Ли и Эллен Доррит Хоффлейт, обсерватория Йельского университета, 1995 год.
Каталог двойных звезд Струва
Фридрих Георг Вильгельм фон Струве обнаружил очень большое количество двойных звёзд и в 1827 году опубликовал свой каталог двойных звёзд Catalogus novus stellarum duplicium. Например, двойная звезда 61 Лебедя обозначается как "Струве 2758" или "STF 2758". Звезды из его каталога иногда обозначаются греческой буквой сигма, Σ. Таким образом, 61 Cygni также обозначается как Σ2758.
Уви 98
Фотоэлектрический фотометрический каталог ubvyβ – это собрание ранее опубликованных фотометрических данных. Опубликованный в 1998 году, каталог содержит 63 316 звезд, наблюдения за которыми проводились до 1996 года.
Каталог ZC
Зодиакальный каталог Робертсона, составленный астрономом Джеймсом Робертсоном, является каталогом 3539 зодиакальных звезд, видимых невооруженным глазом и ярче 9-й звездной величины. Он в основном используется для наблюдений затмений звезд Луной.
Преемники USNO-A и т.д.
Звезды эволюционируют и перемещаются со временем, что делает каталоги развивающимися, непостоянными базами данных даже при самых строгих стандартах производства. Каталоги USNO – наиболее актуальные и широко используемые астрометрические каталоги, доступные на данный момент, включающие продукты USNO, такие как USNO B (преемник USNO A), NOMAD, UCAC и другие, находящиеся в разработке или выпущенные ограниченным тиражом. Некоторые пользователи могут иметь доступ к специализированным каталогам (более новым версиям вышеупомянутых), каталогам, созданным по индивидуальному заказу, каталогам, полученным с помощью интерферометрии, динамическим каталогам, а также каталогам с обновленными позициями, движениями, цветами и улучшенными характеристиками погрешностей. Данные для каталогов непрерывно собираются на объекте Наблюдательной военно-морской обсерватории с темным небом (NOFS), а последние уточненные и обновленные каталоги обрабатываются и создаются NOFS и USNO. Подробную информацию и доступ к каталогам и серверам изображений USNO можно найти на соответствующих ресурсах.