Огляди неба

На відміну від каталогів, де головним завданням є визначення положення об’єктів, огляди неба націлені на вивчення будови як певних об’єктів (чи якихось ділянок) Всесвіту, так і Всесвіту як цілого. Ідеться, найперше, про відкриття (виявлення) нових об’єктів, встановлення їхнього просторового розподілу (зокрема, й визначення координат), встановлення еволюційних шляхів тощо. До оглядів неба в нинішньому розумінні відносять фотометричні або спектральні спостереження великої ділянки зоряного неба (понад 104 квадратних градусів) з глибиною в середньому близько 0,1z (z — значення величини червоного зміщення), тобто кількох сотень мегапарсек.

Перші в історії астрономії огляди неба зробив Вільям Гершель. З метою визначити будову Галактики він виконав підрахунок кількості зір на окремих вибраних ділянках, а з метою з’ясувати просторовий розподіл слабких туманностей, виконав їх огляд на небі, відкривши понад 2,5 тисячі нових таких об’єктів.

Гершель робив огляди неба з допомогою телескопа візуально. Це копітка й виснажлива праця, але застосування фотографії дозволило розвивати її далі. Перший фотографічний огляд неба в астрономії (це був огляд нашої Галактики) виконав наприкінці ХІХ ст. Едвард Барнард. Далі було виконано інші огляди неба для з’ясування цілком певних завдань. Наприклад, Едвін Габбл наприкінці 20-х — початку 30-х років минулого століття виконав огляд понад 40000 галактик на 1283 ділянках небесної сфери з метою вивчення велокомасштабної структури нашого Всесвіту.

Щоб робити огляди неба, треба мати чутливий телескоп з якомога більшим полем зору. Саме тому телескоп-рефлектор нової системи (його винайшов естонський оптик Бернхард Шмідт), що дозволяв отримати неспотворене поле зору до 10, суттєво сприяв цій справі. З допомогою телескопа Шмідта (діаметр об’єктива 183 см, поле зору 6,6) в обсерваторії Маунт-Паломар (США) упродовж 1950—1958 рр. було зроблено широко відомий в астрономії Паломарський огляд неба (Palomar Observatory Sky Survey I, POSS-I).

Суттєве значення для справи оглядів неба мав перехід від фотоемульсійних до цифрових приймачів випромінювання небесних світил. Разом з новими, більшими телескопами цифрові приймачі дозволили астрономам значно глибше «зазирнути» у Всесвіт. Нині огляди неба виконують зазвичай на середнього розміру телескопах, обладнаних найсучаснішими цифровими приймачами (для цього часто створюють спеціальні CCD-камери). Більшість таких оглядів виконують упродовж кількох років, хоча є огляди, робота над якими триває понад 10 років.

Далі наведено коротку інформацію про найвідоміші огляди неба, виконані в останні кілька десятків років.

DSS (Digitized Sky Survey) — перший цифровий огляд усієї небесної сфери в оптичному діапазоні електромагнітного спектра. Його створено наприкінці 80-х років минулого століття з метою укладання каталогу зір, які мав використовувати Космічний телескоп імені Габбла (працює на орбіті Землі з 1990 р.) для точного наведення на небесні об’єкти. Огляд DSS–І створено шляхом сканування платівок POSS-I (огляд DSS-II — платівок другого Паломарського огляду неба, POSS-IІ) та фотографічних оглядів південного неба.

DPOSS (Digitized Palomar Observatory Sky Survey) — цифровий огляд північної півсфери зоряного неба, створений шляхом сканування платівок POSS-IІ. Метою створення огляду DPOSS було укладання каталогу PNSC (Palomar Norris Sky Catalog), що містить інформацію (до ста різних параметрів) про всі об’єкти до 22-ї зоряної величини, виявлені під час огляду.

2MASS (Two Micron All Sky Survey) — огляд усього неба на довжині хвилі 2 мікрони (інфрачервоний діапазон), виконаний в 1997—2001 рр. з допомогою двох телескопів (у північній і південній півкулях Землі). Огляд 2MASS виконували з метою пошуку галактик у ділянці неба, яку наша Галактика закриває від спостережень у видимому світлі, пошуку коричневих карликів і зір малої маси (найтиповіших представників населення галактик, які через малі світності недоступні для спостережень у видимому світлі), а також для укладання каталогів усіх знайдених об’єктів (понад 300 млн об’єктів нашого Всесвіту).

SDSS (Sloan Digital Sky Survey) — Слоанівський цифровий огляд неба, спрямований на широкомасштабне фотометричне дослідження зір і галактик (отримання зображень, спектрів, координат та інших параметрів цих об’єктів), виконано з допомогою 2,5-метрового ширококутного телескопа в обсерваторії Апачі-Пойнт (шт. Нью-Мексико, США). Проект реалізовано у три етапи: SDSS-I (2000—2006), SDSS-ІI (2006—2008), SDSS-ІІI (2008—2014). У цьому дослідженні збирають вихідні дані для проектів Galaxy Zoo і MilkyWay @ home.

Інші глобальні астрономічні огляди неба: GOODS (The Great Observatories Origins Deep Survey, «Глибокий огляд великих обсерваторій»), VISTA (The Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, «Інфрачервоний огляд неба оглядовим телескопом»), VVDS (VIMOS VLT Deep Survey, «Глибокий огляд»), LOFAR (LOw Frequency Array, «Огляд з допомогою низькочастотної антенної гратки»), RAVE (The RAdial Velocity Experiment, «Визначення радіальних швидкостей зір у Галактиці»), GАІА (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics, «Глобальний астрометричний інтерферометр для астрофізики») тощо.

Дальший розвиток можливостей цифрових приймачів і телескопів, спроможних оглядати за «один раз» відносно великі ділянки небесної сфери, уможливлює виконання нових оглядів неба, зокрема, спрямованих на вивчення динамічних процесів і явищ нашого Всесвіту. Саме для виконання такого огляду нині триває створення Великого синоптичного оглядового телескопа (Large Synoptic Survey Telescope, LSST). Цей ширококутний (його поле зору становитиме 10 кв. градусів) високочутливий (спеціально для нього розробляють CCD-камеру) телескоп з діаметром дзеркала 7 м буде виконувати упродовж тижня кілька повних оглядів неба. Під цим оглядом астрономічне картографування, умовно кажучи, перетвориться на кінематографування.

Зрозуміло, сучасні астрономічні каталоги й огляди неба — це великі обсягом інформаційні ресурси, оформлені в цифровому вигляді, тобто бази даних (докладніше про це в статті «Найбільші та найвідоміші бази даних в астрономії» з посібника «Нове в астрономії»). Найбільшими сховищами астрономічних каталогів і баз даних є Центр астрономічних даних у Страсбурзі та Центр астрономічних даних NASA.