Carte du Ciel

Carte du Ciel (у перекладі з французької — «карта неба») — міжнародний астрономічний проєкт, метою якого було визначення небесних координат кількох мільйонів зір на небесній сфері з видимою зоряною величиною яскравіше за приблизно 11 або 12.

Проєкт розпочався 1887 року з ініціативи Паризької обсерваторії, яку тоді очолював Ернест Муше[1], один із перших, хто усвідомив потенціал нових фотографічних методів (астрофотографії) для картографування зір. 1970 року проєкт припинили, досягнувши цілі лише частково; отримані дані згодом використали як основу для подальших досліджень.

Принцип

Обсервоторії-учасники й виміряні зорі[2][3]
Обсерваторія Схилення Епоха Кількість
зір
Від До
Гринвіч +90° +65° 1892–1905 179,000
Ватикан +64° +55° 1895–1922 256,000
Катанія, Сицилія +54° +47° 1894–1932 163,000
Гельсінкі +46° +40° 1892–1910 159,000
Потсдам +39° +32° 1893–1900 108,000
Хайдарабад-північ +39° +36° 1928–1938 149,000
Уккел, Бельгія +35° +34° 1939–1950 117,000
Оксфорд 2 +33° +32° 1930–1936 117,000
Оксфорд 1 +31° +25° 1892–1910 277,000
Париж +24° +18° 1891–1927 253,000
Бордо +17° +11° 1893–1925 224,000
Тулуза +10° +05° 1893–1935 270,000
Алжир +04° −02° 1891–1911 200,000
Сан-Фернандо, Іспанія −03° −09° 1891–1917 225,000
Такубая, Мексика −10° −16° 1900–1939 312,000
Хайдарабад-південь −17° −23° 1914–1929 293,000
Кордова, Аргентина −24° −31° 1909–1914 309,000
Перт, Австралія −32° −37° 1902–1919 229,000
Перт/Единбург −38° −40° 1903–1914 139,000
Кейптаун −41° −51° 1897–1912 540,000
Сідней −52° −64° 1892–1948 430,000
Мельбурн −65° −90° 1892–1940 218,000

Муше започаткував проєкт 1887 року під час міжнародного астрономічного конгресу, що відбувся в Парижі за участю 56 представників із 16 країн[4]. Спершу він доручив оснастити Паризьку обсерваторію подвійним екваторіальним монтуванням, виготовленим конструктором Полем Готьє, із рефрактором, що мав об'єктив діаметром 33 см. Оптику виготовили брати Анрі (Проспер-Матьє Анрі і Поль-П'єр Анрі)[5].

Муше запропонував проєкт, що передбачав отримання 22 000 знімків усього неба на фотопластинках, кожен із яких охоплював квадрат зі стороною 2°. До проєкту він залучив 18 великих обсерваторій світу, кожній із яких доручили окрему ділянку неба для фотографування інструментом, ідентичним до створеного братами Анрі[6].

Робота включала два паралельні етапи:

  • Перший передбачав точне визначення положень кількох тисяч опорних зір, від яких відраховували положення всіх інших спостережуваних об'єктів. Для цього вимірювали висоту зір над горизонтом у момент їх проходження через меридіан. Наприклад, у Тулузькій обсерваторії створили три каталоги опорних зір: перший, TOU1, містить вимірювання за 1891—1898 роки та охоплює 3719 зір; другий, TOU2, охоплює 1898—1905 роки та 6447 зір, а третій, TOU3, — період 1908—1931 років і 10 070 зір.
  • На другому етапі астрономи створювали фотографічні знімки. Потім їх передавали обчислювачкам, яких навчали визначати положення кожної зорі на фотопластинці, спираючись на координати приблизно дванадцяти опорних зір, наявних на кожній пластинці. Найчастіше це були жінки, відомі як «дами Carte du Ciel[7]». Це давало змогу обчислювати пряме піднесення та схилення кожного спостережуваного світила. Досягнута точність становила близько третини кутової секунди[8] на середню епоху спостережень (1907).

Результати

Над цим проєктом працювали десятиліттями, перш ніж його витіснили сучасніші й ефективніші астрономічні методи. Проєкт так і не завершили. Передбачалося отримати два результати: фотографічний атлас і каталог усіх зір неба до 11-ї фотографічної зоряної величини. Каталог опублікували 1958 року, однак після завершення робіт вдалося охопити лише половину запланованих зон атласу[9]. Проєкт остаточно припинили під час чотирнадцятої Генеральної асамблеї Міжнародного астрономічного союзу у Брайтоні 1970 року[10].

Основна проблема полягала в тому, що робота тривала значно довше, ніж очікували: проєкт залучив астрономів приблизно з двадцяти обсерваторій іноді майже на шістдесят років, хоча спочатку планували завершити його за 10—15 років. Наприклад, Алжирська обсерваторія, одна з найактивніших у межах проєкту, завершила свою ділянку неба лише 1919 року, через 32 роки після початку роботи.

Серйознішою проблемою стала значна залученість астрономів і обсерваторій Франції до проєкту, зокрема Паризької обсерваторії. Проєкт вимагав дуже точної та копіткої праці, що обмежувало творчість дослідників. Унаслідок цього перехід до позагалактичної астрономії та астрофізики на початку століття відбувався без участі французьких учених, які долучилися до цих напрямів лише у 1930-х роках[11].

Попри це, проєкт привів до відкриття значної кількості подвійних зір і зір із великим власним рухом, хоча ці результати можуть здаватися скромними з огляду на витрачений час.

Трудомістку роботу, яку тоді виконували обчислювачки, нині здійснюють комп'ютери, і кожен астроном-аматор може за кілька секунд обчислити координати зорі за допомогою численних недорогих програм для персональних комп'ютерів. Місія Hipparcos 1993 року каталогізувала 2,5 мільйона зір, однак не зробила проєкт 1887 року повністю застарілим: окрім історичної цінності, він зберіг і наукове значення, оскільки дає змогу порівнювати стан неба з інтервалом у століття та вимірювати переміщення зір за цей час[12].

Сучаснішими продовженнями ідей проєкту Carte du Ciel були космічні місії Hipparcos та Gaia[13].

Примітки

  1. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences ; Séance du 11 juillet 1887, Source: Bnf (Gallica), Identifiant Bnf: ark:/12148/cb343481087/date.
  2. Astrographic Catalogue and AC 2000.2 Home Page. Архів оригіналу за 9 листопада 2007.
  3. A. Kuzmin et al. 1999, Astronomy & Astrophysics Supplement, Vol. 136, pp. 491-508
  4. Académie des sciences (France), Congrès astrophotographique international tenu à l'observatoire de Paris pour le levé de la carte du ciel, Gauthier-Villars, Paris, 1887 (онлайн-версія).
  5. Les trésors de l'observatoire de Paris [Архівовано 2009-08-18 у Wayback Machine.].
  6. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences; Séance du 17 octobre 1887, Préparatifs d'exécution de la Carte du Ciel, note de M.Mouchez. Source: Bnf (Gallica).Identifiant Bnf: ark:/12148/cb343481087/date.
  7. Théo Weimer, Brève histoire de la Carte du Ciel en France, Observatoire de Paris, 1987, p. 21.
  8. Frédéric Arenou et Catherine Turon, Hipparcos, troisième dimension à la Carte du Ciel in 'La Carte du ciel. Histoire et actualité d'un projet scientifique international', EDP Sciences, ISBN 978-2759800575.
  9. Jones, Derek. The scientific value of the Carte du Ciel // Astronomy & Geophysics. — Vol. 41. — P. 5.16–5.20. — ISSN 1468-4004. — DOI:10.1046/j.1468-4004.2000.41516.x.
  10. Jérôme Lamy, La carte du ciel, EDP Sciences, 2008 (онлайн-версія), p. 39.
  11. James Lequeux, 350 ans de science à l'Observatoire de Paris [Архівовано 2013-02-08 у Wayback Machine.], Ciel & Espace radio, 11 січня 2013.
  12. Jérôme Lamy, La carte du ciel, EDP Sciences, 2008 (онлайн-версія), p. 190.
  13. Jérôme Lamy. La carte du ciel. — EDP Sciences. — С. 14 ; 16-17. — ISBN 978-2-7598-0318-7.