Lov na asteroide

243_idaAsteroid 243 Ida i njen prirodni satelit Dactyl

Prema spektralnoj analizi odrazne svjetlosti planetoidi se mogu podijeliti na ugljične (C), kojih je oko 75% i sadrže tamne ugljikove spojeve, metalne (M), kojih je oko 8%, i silikatne (S), kojih je oko 17%.  Teleskopom se ni najvećemu planetoidu ne vidi tijelo, pa im se promjeri mjere posredno, prilikom okultacija zvijezda ili iz sjaja uz procijenjeni albedo. Pomoću svemirskih letjelica snimljeni su 433 Eros951 Gaspra243 Ida25143 Itokawa253 Mathilde i drugi. Trans-neptunski objekti ili nebeska tijela koja su dalja od Neptuna obično se ne smatraju planetoidima.

asteroidsscaleUsporedba veličina planetoida: 4 Vesta, 21 Lutetia, 253 Mathilde, 243 Ida i njen prirodni satelit Dactyl, 433 Eros, 951 Gaspra, 2867 Steins, 25143 Itokawa

Prema tome, asteroidi ili planetoidi su hladna nebeska tijela koja prebivaju pretežno u području od 2.2 do 3.5 AJ. Izvan tog asteroidnog pojasa ili prstena nalazi se samo nekoliko postotaka asteroida. Kretanje planetoida je bez iznimke direktno. Izduženost staza i nagib prema ekliptici veći su nego u planeta. Prosječan numerički ekscentricitet iznosi 0.15, a najveća većina planetoida nema ekscentricitet veći od 0.3. Krajnja vrijednost je 0.88. U pravilu veće ekscentricitete staza imaju planetoidi manjih masa. Prosječna inklinacija staza manja je od 10°, a za većinu planetoida manja od 16°. To znači da staze planetoida nisu tako stiješnjene uz ravninu ekliptike kao staze planeta, ali nisu ni jako rasute, posebno ako se uzme u obzir da se staze planetoida lakše mijenjaju. Veliki planeti u stanju su da ih jako poremete. Planetoidi su generalno nebeska tijela manja od 1 000 kilometara. Petnaestak ih ima u promjeru više od 250 km.

Detekcija i otkrivanje Asteroida

Astronomi amateri sa iole ozbiljnijom opremom (8″ teleskop i CCD kamera – trebala bi imati što veću osjetljivost, a monohromatski CCD je najbolji izbor) mogu otkriti asteroid. Na prvi pogled, ovo se možda  ne čini kao važna konstatacija. Na kraju krajeva, možete otkriti i Novu, Supernovu, ili komet – amateri astronomi su pokazali da mogu sve to. Ali u slučaju asteroida postoji značajna razlika. Ako odlučite da ih potražite tokom bilo koje vedre, tamne noći, možete biti sigurni da ćete naletiti barem na jedan, dok za ova ostala tri slučaja nisam siguran.

Šta treba znati?

Snimanje počinjemo tako što se snime 2 ili 3 slike istog vidnog polja tokom npr. sat vremena. Sa određenim softverom, slike se poravnaju i naizmjenično mijenjanju na monitoru – računarska verzija fotografskog (“blink”) komparatora.

Sve što se kreće na slici sumnjivo je. Na internetu se na Minor Planet Center stranici može vidjeti spisak svih poznatih asteroida i kometa u bilo kojoj regiji neba. Ako se objekat koji ste našli ne nalazi u bazi podataka, postoji velika šansu da ste našli novi asteroid.

Preostaje da se drugu noć potvrdi (jedna noć snimanja ne uzima se u obzir) vaše otkriće. Ako je sve u redu, položaj objekta treba se napisati u standardnom formatu i elektronski poslati na minorplanetcenter.net. Obično se odgovor dobija u toku dana (često čak i u toku par sati), i ako je objekat nov, dodjeljuje mu se oznaka. Ako se snimi već poznati asteroid, nije bilo “gubljenja vremena” jer svako mjerenje svakako poboljšava njegovu orbitu.

Na web stranici Minor Planet Center se može naći i vodič za snimanje poznatih astereoida kojima je potrebno novo mjerenje zbog toga što nema dovoljno mjerenja pa je greška orbite velika, ili nije mjeren neko vrijeme pa je potrebno novo mjerenje (moglo je doći do sudara u međuvremenu sa drugim tijelom koje bi promijenilo orbitu).

Iako ovo zvuči lako, postoje neki osnovni protokoli za snimanje i mjerenje položaja blijedih asteroida, bilo da su oni poznati ili tek otkriveni. Idemo redom.

Snimanje

Astro-foto sistem (teleskop i CDD kamera) bi trebao moći snimiti zvijezde minimalno 18mag sa jednim snimkom od 4 minute. Skoro sve CCD kamere na 8″ teleskopu to mogu pod vedrim i tamnim nebom. Iako nam se čini razumnim da je veće vidno polje bolje kod traženja asteroida – praktična granica za rad sa asteroidima je oko 2 lučne sekunde po pikselu (2″/px). Manja skala (više neba po pikselu) će limitirati pozicijsku preciznost astrometrijskih mjerenja. Ako skala postane prevelika, ne samo da vidno polje postaje bespotrebno malo, već i osjetljivost sistema opada, posebno za pokretne objekte koji eksponiraju pojedini piksel samo u određenom vremenu. Tipični asteroid iz glavnog pojasa u opoziciji se kreće oko 0,5″ u minuti. Pod prosječnim uvjetima posmatranja, skala od 2″/px daje optimalnu detektabilnost blijedih zvijezda. Nadalje, na ovim skalama, snimci koji su napravljeni u razmaku od 10-15 min. će pokazati očito kretanje asteroida prilikom blinkanja.

4_asteroids_by_dennis_mSnimak širine¼° u Biku, snimljen 1995. godine, napravljen kao kompozit tri 4-minutne ekspozicije sa SBIG ST-7 CCD kamerom i Meade 16″ LX200 sa Optec MAXfield fokalnim reducerom (ukupno f/3.3). Iako stakiranje slika poboljšava vidljivost statičnih objekata, nije toliko efikasno kao tehnika blinkanja, jer može smanjiti odnos signala prema šumu za asteroide koji su dosta blijedi na slikama (foto: Dennis di Cicco)

Da bi bilo korisno pri astrometriji, centralno vrijeme ekspozicije treba se znati do tačnosti od jedne sekunde (0.00001 dana) ili manje ako se objekt kreće brže. Trebaju se zabilježiti i trenuci kada se počinje i završava snimanje. Centralno vrijeme je jednostavno pola ekspozicije od početnog trenutka snimanja. Neke kamere automatski loguju vrijeme ekspozicije direktno sa računara. Laptop na koji će biti spojena kamera je potrebno da se sinhronizuje sa atomskim satom bar jednom svaku minutu. Postoje softveri za ovu namjenu (npr. Dimension 4).

Trebate znati geografsku širinu i dužinu mjesta snimanja, i to sa tačnošću boljom od 1′ (1 lučni minut). Ovo se dobije GPS sistemom, topografskim mapama, i sl.

Blinkanje snimaka

Tehnika blinkanja je ključna za otkrivanje asteroida i dosta zavisi od iskustva. Postoji, naime, dosta stvari koje mogu usporiti neiskusne. Tako vrući pikseli, slučajne detekcije kosmičkih zraka i mnoštvo drugih CCD artifakata često “oponašaju” asteroide.

Iskusniji astronomi amateri znaju odmah kada je objekat u kadru komet a ne npr. neka blijeda galaksija. Dobro pravilo je da se uzmu tri ili više slika i blinkaju u različitim kombinacijama. Za ovo treba imati pravilne intervale između snimaka. Dosta je teško porediti slike blinkanjem ako je jedna slika snimljena npr. 20 minuta nakon prve, a treća slika sat vremena nakon druge.

Još bolje je napraviti animiranu sliku kako bi se bolje vidjelo ima li nešto da “iskače” sa slike. MIRA (Axiom) je dobar softver za tako nešto.

Mjerenje položaja

Postoji nekoliko programa za astrometrijska mjerenja sa CCD kamerama. Dva najpopularnija su Astrometrica i CCD Astrometry. Oba programa traže referentne podatke o zvijezdama iz  Hubble Guide Star Catalog. Astrometrija zahtjeva pozicijsku preciznost manju od 1″. Uprkos rigoroznoj matematici u procesu, Astrometrica završi postupak u par klikova mišem.

chart_mIz Hubble Guide Star kataloga ili nekih komercijalnih programa možete sebi napraviti mapu neba (foto: Sky & Telescope)

U ovim softverima se podaci redukuju u odgovarajućem formatu za elektronsko slanje, što je velika prednost.

Provjera i identifikacija

Kada je tijelo locirano i izmjereno, slijedeći korak je da se vidi da li je poznato. Tu nastupa Minor Planet Center, u isto vrijeme međunarodna kuća za otkrića i mjesto gdje se šalju astrometrijska mjerenja. Sadrži i interaktivne programe za generisanje efemerida novih i poznatih objekata, kao i razne druge usluge.

Ne naplaćuje se izvještaj o otkrićima i astrometrijskim mjerenjima, ali skromna pretplata se plaća za ostale usluge.

Prije slanja provjeri se da li se možda vaš objekat već nalazi u bazi podataka Minor Planet Center.

Ako ste našli nepoznati objekat, najvažnije je da slijedeće noći nađete ponovo njegov položaj i snimite ga. Minor Planet Center ne priznaje rezultate snimanja za samo jednu noć. Ako sve bude kako treba, Minor Planet Center vam daje potvrdu da ste otkrili novi asteroid.

Kako početi?

Savjetuje se da se počne sa poznatijim asteroidima. Tako se stiču vrijedna praktična iskustva. Ovo je veći izazov nego što se čini na prvi pogled. Na sreću danas postoje programi za generisanje zvjezdanih mapa na osnovu podataka iz Guide Star Catalog. To su npr.: Guide 7.0, Maris Multimedia RedShift 4, SkyTools od CapellaSoft, SkyMap Software SkyMap Pro 7, i The Sky od Software Bisque.

Posmatranjem poznatijih asteroida stiče se iskustvo pri blinkanju i mjerenju pozicija. Poznati asteroidi (oni sa bolje utvrđenim orbitama) rijetko se pojavljuju više od nekoliko lučnih sekundi od lokacije predviđene podacima (dostupno na Minor Planet Center) i mogu poslužiti kao korisna vježba. Na ovaj način mogu se porediti mjerenja sa predviđanjima kako bi verificirali  svoja astrometrijska mjerenja.

Nakon nekoliko takvih testova, može se pristupiti malo težim zadacima – npr. Minor Planet Center sadrži listu “neobičnih” i “kritičnih” objekata – oni sa egzotičnim orbitama ili rijetko posmatrani tokom zadnjih godina. Snimajući ta tijela dobijaju se značajni podaci, a i time se gradi i kredibilitet astronoma amater.

Ako poslu pristupimo pažljivo, postoji dobra šansa da će čak i naše prvo slanje biti uspješno. Nagrada je izdavanje tzv. “station code” za naše posmatračko mjesto i naši podaci će biti objavljeni u mjesečnom časopisu Minor Planet Circulars, zajedno sa podacima ostalih značajnijih opservatorija.

Metode traženja

Ovdje takođe nema nekih posebnih pravila. Veće su šanse za uspjeh ako se asteroidi traže bliže ekliptici, i većini njih se malo poveća osvjetljenost kada su u opoziciji (tačno nasuprot Sunca).  Što dalje od ekliptike i drastično se smanjuju šanse da se nešto nađe, ali postoji dobra šansa da se asteroidi “nekonformisti” u ovim zonama kreću neobičnim orbitama. Za ljude koji žive na srednjim geografskim širina kao što smo mi, ekliptika leži nisko na nebu tokom ljeta, što znači da se uglavnom snimaju veće elevacije ljeti.

Ako se pomjeri kadar, potrebno je vratiti teleskop na prvobitni položaj, što je olakšano sa današnjim GoTo montažama. Mogu se npr. snimiti 4 kadra – jedan do drugog (susjedni kadrovi na nebu) u vidnom polju u toku jednog sata sa istim frejmovima snimljnim pola sata jedan iza drugog. Na ovaj način povećava se šansa da se pronađe asteroid.

Statistke pokazuju da će se nakon nekoliko snimanja nešto pojaviti na snimcima. A postoji mnogo objekata na nebu koji čekaju da budu otkriveni.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s