ClickCease
За последнее столетие наши представления о Вселенной сильно изменились. Но Млечный Путь все так же продолжает завораживать людей. Просто посмотрите на эти фото
2:44 am
, Today
0
За последнее столетие наши представления о Вселенной сильно изменились. Но Млечный Путь все так же продолжает завораживать людей. Просто посмотрите на эти фото
Тревел-журнал Capture the Atlas организует уникальный в своем роде конкурс астрофотографии, все участники которого ежегодно снимают один и тот же объект — Млечный Путь. Конечно, в разных руках, с разным «обрамлением» и в разных точках планеты снимки получаются не похожими друг на друга — и в этом заключена вся суть конкурса и соответствующей премии. Однако каждый из этих кадров ставит один и тот же вопрос: что вообще люди знают о нашей Галактике и как эти представления изменились за последнее столетие. Финал этого конкурса — хороший повод ответить на эти вопросы. А еще — поделиться полезными советами для начинающих фотографов.

Для начала — вспомним, что такое Млечный Путь и почему без него сложно представить историю изучения ВселеннойМлечный Путь (или, в греческом оригинале, «молочный круг» — Κύκλος Γαλαξίας) хорошо виден на безоблачном небе, поэтому был известен человечеству всегда. Можно вспомнить многочисленные мифы разных народов, что он собой представляет и как образовался; но история его научного изучения начинается (как и многое в науке) с Галилео Галилея. Именно он впервые применил телескоп для наблюдения неба и первым из людей обнаружил, что Млечный Путь — сейчас даже странно думать, что это когда-то не было понятно — состоит из звезд.
Неочевидно это было потому, что невооруженным взглядом трудно разглядеть, что та светящаяся туманность, которой предстает Млечный Путь на большинстве снимков, создана из звезд. Конечно, значительная масса Галактики приходится на пыль и газ, но они как раз не излучают видимого света, а затеняют его — без них Млечный Путь светился бы еще ярче.
Еще более удивительный факт заключается в том, что всего каких-то 100 лет назад ученые всерьез считали, что Млечный Путь — это и есть вся видимая Вселенная. В 1880 году ирландская популяризатор астрономии Агнес Мари Клерк написала, что «ни один компетентный мыслитель перед лицом существующих фактов не будет утверждать, что хотя бы одна туманность может быть звездной системой, сравнимой по размерам с Млечным Путем». Другими словами, Клерк и другие ученые были уверены, что все существующие звезды — это звезды Млечного Пути, которым наш мир ограничен.
Только по поводу Магеллановых облаков у ученых были тогда сомнения — как оказалось позднее, небезосновательные, ведь они оказались самостоятельными галактиками, причем ближайшими к Млечному Пути. Удивительно думать, что когда в конце 1910-х Альберт Эйнштейн работал над Общей теорией относительности, которая предсказывала и гравитационные волны, и гравитационные линзы, и космологическую постоянную — все то, что сейчас стало передним краем астрономии, — он искренне полагал, что Млечный Путь — это «всё, что есть».
Революция в понимании нашего положения в космосе произошла 1 января 1925 года, когда на съезде Американского астрономического общества Эдвин Хаббл прочитал доклад о туманностях M31 (Андромеды) и M33 (Треугольника) — его результаты выкинули человечество из центра Вселенной на далекую периферию и многократно увеличили размеры самой Вселенной. Но чтобы понять, как это произошло, нужно сделать несколько шагов назад.

Конечно, еще до Галилея людям было известно, что некоторые звезды существуют не по одиночке, а образуют скопления — например, Плеяды, которые хорошо видны на небе невооруженным глазом. Это подразумевало, что звезды во Вселенной могут быть распределены внутри какой-то большой структуры. Сложность заключалась в том, что для понимания этой структуры нужно было научиться измерять расстояния до космических объектов — а это оказалось очень непростым делом.
Особенно трудно было с определением расстояния до туманностей — они располагались за пределами тогдашних возможностей измерения. Еще в XVIII веке некоторые астрономы высказывали мысль о том, что туманности могут быть очень большими и далекими звездными скоплениями, а разглядеть в них отдельные звезды невозможно просто потому, что те располагаются от нас на огромном расстоянии. Тем не менее, на протяжении всего XIX века и вплоть до доклада Хаббла в 1925-м в таких туманностях препочитали видеть не галактики, а протопланетные системы — то есть объекты на много порядков более близкие и мелкие. И цитата из Агнес Мари Клерк хорошо иллюстрирует эту уверенность.


Открытие Хаббла стало возможно благодаря тому, что в 1918 году в обсерватории Маунт-Вилсон заработал телескоп-рефлектор с рекордным диаметром зеркала в 100 дюймов — на протяжении нескольких будущих десятилетий он оставался крупнейшим в мире. С его помощью Хабблу и удалось разглядеть на снимках туманностей Андромеды и Треугольника отдельные звезды и, что еще важнее, установить природу этих звезд.
Некоторые оказались цефеидами — так называют особое семейство звезд, которые циклически меняют свой блеск. Для цефеид уже была хорошо известна точная зависимость между их периодом блеска и истинной яркостью. Значит, можно было использовать наблюдения за цефеидами для определения расстояния для всей туманности. Наблюдая кривые блеска отдельных звезд, Хаббл установил истинную яркость каждой — то есть количество света, который излучает сам объект, «на месте». Затем, сравнив эту истинную яркость с видимым с Земли блеском, он мог точно определить расстояние до всей туманности — примерно так же, как мы можем в темноте определить расстояние до свечи по ее свету, зная, с какой яркостью горят обычные свечи.
Обнаруженное Хабблом расстояние до цефеид в скоплении M33 оказалось равно 285 килопарсекам (929 тысячам световых лет), то есть многократно превосходило даже самые фантастические оценки размера самого Млечного Пути. Стало понятно, что за пределами ближайшего скопления звезд, известного как «наша галактика», существует множество других, более или менее похожих равноправных галактик. С Земли они видны как туманности или спирали, и задолго до измерений Хаббла их было известно уже более 120 тысяч. Но только после его открытия стало понятно, что представляют собой такие объекты.

Среди всех остальных галактик наша принадлежит к самому интересному типу — спиральных. Еще существуют эллиптические и неправильные. Первые отличаются простой, даже скучной шаровой структурой; вторые похожи на спиральные дисковидной формой, но не имеют рукавов. Различия в структуре галактик определяются историей их возникновения, сочетанием массы и момента вращения газового облака, из которого они формируются, и другими параметрами. Как именно происходит определение судьбы галактики — один из самых сложных вопросов астрофизики; многое здесь пока совсем не ясно.
Что можно сказать определенно, так это то, что звезды во всех известных галактиках связываются не только гравитационным взаимодействием, но и действием на звезды темной материи, которая располагается в центре звездного скопления и является своего рода «клеем» для нее.
Кроме того, в центре многих (если не вообще всех) галактик находится сверхмассивная черная дыра, вокруг которой вращаются звезды скопления. «Наша» черная дыра называется Стрелец А* («а со звездочкой»; Sgr A*), ее масса составляет 4,3 миллиона масс Солнца. Открыть ее удалось в 2002 году (по характеру вращения ближайших звезд), а 20 лет спустя астрономы даже смогли сделать ее фото — точнее, изображение в радиодиапазоне.
Сверхмассивная черная дыра в центре галактики — это, потенциально, самый яркий объект во Вселенной. Квазары, которые мы видим как лучи высокоэнергетического излучения из других галактик, представляют собой именно сверхмассивные дыры с падающим на них веществом (газом из звезд). Прежде чем исчезнуть за горизонтом событий черной дыры, окружающее вещество (если подойдет достаточно близко) начинает падать, вращаться со все большей скоростью и разогреваться до миллионных температур. В результате часть вещества выбрасывается в виде т. н. джетов — «прожекторов излучения», стреляющих строго перпендикулярно плоскости галактики по обе ее стороны.
К счастью, «наша» черная дыра пока квазаром становиться не собирается: хотя ее активность периодически меняется, в целом это спокойный объект, который не только не представляет опасности для Земли, а настолько тускло излучает, что его трудно рассмотреть даже с помощью специальных радиотелескопов.


Ну а теперь — к фотографиям. Это невероятно красиво! «One in a Billion», Международная космическая станция
Don Pettit, астронавт НАСА
«A Sea of Lupines», озеро Текапо, Новая Зеландия
Max Inwood
«Universo de Sal», провинция Жужуй, Аргентина
Alejandra Heis
«Echiwile Arch», плато Эннеди, Республика Чад
Vikas Chander

«Evolution of Stars», регион Отаго, Новая Зеландия
Kavan Chay



«Lake RT5», Занскар, Гималаи
Tanay Das
«Stairway to Heaven», Мадейра, Португалия
Marcin Rosadziński
«Blosoom», гора Хехуань, Тайвань
Ethan Su
«Glimpse of colors», южное побережье Крита, Греция
Tomas Slovinsky

«A Stellar View From The Cave», Сен-Рафаэль, Франция
Anthony Lopez



«Fortress of Light», провинция Жужуй, Аргентина
Mauricio Salazar
«Double Milky Way Arch Over Matterhorn», Церматт, Швейцария
Angel Fux
«Galaxy of the Stone Array», валуны Моераки, Новая Зеландия
Alvin Wu
«Bottle Tree Paradise», Сокотра, Йемен
Benjamin Barakat
«The Wave», cклон Койот-Бют, Юта, США
Luis Cajete
«Diamond Beach Emerald Sky», Великая океанская дорога, Австралия
Brent Martin
«Boot Arch Perseids», Алабама-Хиллз, Калифорния, США
Mike Abramyan
«Cosmic Fire», вулкан Акатенанго, Гватемала
Sergio Montúfar
«Tololo Lunar Eclipse Sky», межамериканская обсерватория Серро-Тололо, Чили
Petr Horálek
«Valle de los Cactus», Сан-Педро-де-Атакама, Чили
Pablo Ruiz
«The Night Guardians», остров Пасхи, Чили
Rositsa Dimitrova
«Winter Fairy Tale», природный парк Дорбрач, Австрия
Uroš Fink
«Spines and Starlight», Ханаан, Намибия
Burak Esenbey

«Starlit Ocean: A Comet, the setting Venus, the Milky Way, and McWay Falls», Калифорния, США
Xingyang Cai



«Un Destello en la Oscuridad», Матаррания, Испания
Luis Merino


И правда красиво! Хочу тоже попробовать снять Млечный Путь. А как?Для того, чтобы сфотографировать Млечный Путь, для начала надо определиться с местом и временем.
Звезды в целом лучше всего видно там, где нет засветки от города. В поиске таких мест вам поможет карта светового загрязнения (например, такая, но в целом можно найти любую с максимально свежими данными и актуальную в вашей стране). Луна отражает солнечный свет и дает засветку в кадре, ухудшая возможность сфотографировать звезды, поэтому лучше выбрать ночь ближе к новолунию. Чем безоблачнее и яснее ночь, тем лучше.
Теперь, когда вы знаете, когда и куда ехать, разберемся с оборудованием. Вам понадобятся:
  • (лучше) полнокадровая камера;
  • штатив;
  • дистанционный пульт (можно использовать автоспуск на камере);
  • светосильный широкоугольный объектив;
  • профессионалы используют монтировку
    , но для начала она нам не пригодится.

У нас дома уже есть недорогая зеркалка. Зачем мне полнокадровый фотоаппарат?

Можно использовать и ваше устройство, но тогда вам точно понадобится очень широкоугольный объектив. Когда вы фотографируете звезды, нужно брать в расчет вращение Земли — чем дольше открыт затвор камеры, тем вероятнее звезды получатся смазанными. Чтобы этого избежать, можно использовать «правило 400»: нужно разделить 400 на фокусное расстояние вашего объектива, и тогда получится примерная длина выдержки, на которой звезды не будут смазаны.
Например, если мы снимаем на полнокадровую камеру и объектив с фокусным расстоянием 20 мм, мы получим 400/20=20 секунд выдержки на снимок. Фотоаппараты с размером матрицы меньше, чем полнокадровые, имеют кроп-фактор — это число, на которое вам надо умножить фокусное расстояние объектива, чтобы получить «реальное» фокусное расстояние в миллиметрах. Если мы снимаем этим же объективом на фотоаппарат с матрицей APS-C (кроп-фактор 1.6), то получается 400/(20*1.6)=12,5 секунды.
Нужно помнить, что «правило 400» (встречается также 200, 500, 600) на самом деле не является правилом и дает лишь приблизительную оценку нужной выдержки для съемки без «смаза»; количество мегапикселей (это не размер матрицы!) тоже влияет на время экспозиции. Лучше всего воспользоваться онлайн-калькулятором (например, таким) или специальным приложением.
Еще у кроп-матриц обычно ниже порог светочувствительности, на котором на снимках появляется шум.

Ладно-ладно, у меня все готово, сейчас ночь, я в нужном месте и хочу снимать

Отлично! Тогда вам нужно:
  • Отключить автоматическое шумоподавление в камере
  • Поставить съемку в RAW-формате
  • Включить автоспуск или приготовить дистанционный пульт для камеры
  • Поставить камеру на штатив
  • Отключить автофокус и вручную
    навести фокус на видимую звезду
  • Открыть диафрагму как можно шире (f/2.8 и меньше)
  • Поставить светочувствительность на 3200-6400 ISO
  • Поставить ручной баланс белого и выставить его значение в 4000K
  • Попробовать сделать снимок!
Если у вас не получилось сделать ни одной приличной фотографии за ночь, не волнуйтесь: у автора этой инструкции первые хорошие снимки ночного неба стали получаться не в первый и не во второй раз.




по материалам meduza

Login to post a comment
There are no comments yet