Amatorskie obserwacje gwiazd zmiennych zaćmieniowych

Amatorskie obserwacje gwiazd
zmiennych zaćmieniowych
prowadzone metodami wizualnymi
http://www.helsinki.fi/~jetsu/papers/publicity.html
Czym są gwiazdy zaćmieniowe?
Gwiazda zmienna zaćmieniowa jest to obiekt, którego zmiany jasności
wynikają z faktu, iż jest on układem podwójnym, w którym składniki,
obiegając wspólny środek ciężkości, w regularnych odstępach czasu
wzajemnie się zakrywają. Te zaćmienia są przyczyną zmian jasności.
Źródło: www.kepler.nasa.gov
Jak mierzymy gwiazdy zmienne?
(Źródło:http://www.sswdob.republika.pl/metodyka..htm)
Gwiazdy porównania
a = 7.1, b = 7.4, c = 7.8, d = 8.1, e = 8.5
Ocena jasności:
amvnc
v = (an + cm)/(m + n)
a7v3c - metoda Pickeringa –
v = 7.59
a9v3c - metoda NBA –
v = 7.62
a3v1c – metoda Argelanderav= 7.62
Najważniejsze cele obserwacji gwiazd
zaćmieniowych.
 Wykonanie serii pomiarów jasności w trakcie zaćmienia (EA).
W przypadku gwiazd EB i EW warto podjąć obserwacje w trakcie
całego cyklu zmian jasności.
 Na podstawie uzyskanych pomiarów wyznaczamy moment
minimum - głównego (Min I) lub wtórnego (Min II) - w postaci daty
juliańskiej (JD).
 Wyznaczenie poprawki heliocentrycznej dla wyznaczonego
minimum za pomocą programu Ptelcat lub nomogramu Zwieriewa.
 Wyznaczenie różnicy między zaobserwowanym momentem
minimum HJD , a momentem minimum HJD obliczonym
z efemeryd.
 Sporządzenie diagramu O-C dla danego obiektu.
 Wyciągnięcie wniosków z wieloletnich obserwacji w zakresie:
zmiany okresu zaćmień, obecności trzeciego składnika w układzie,
ruchów linii apsyd itp.
Charakterystyka wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych.
 Drobiazgowe planowanie obserwacji gwiazdy,





z wykorzystaniem efemeryd zaćmień.
Długi czas obserwacji dla pojedynczego obiektu w czasie
pojedynczej nocy.
Duża ilość pomiarów do wykonania dla pojedynczego
obiektu w regularnych odstępach czasu.
Obserwacja dwóch – trzech gwiazd zaćmieniowych
podczas jednej sesji obserwacyjnej.
Wymagana duża dokładność służby czasu.
Potrzeba dużej dokładności i szybkości pomiarów
wizualnych (doświadczenie).
Charakterystyka wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych cd.
 Minima danej gwiazdy zaćmieniowej obserwujemy
najwyżej 1-3 razy w roku. W przypadku innych typów
gwiazd zmiennych obserwacje (pojedyncze pomiary
jasności) wykonuje się znacznie częściej np. co kilka dni.
 Możemy stworzyć wykres minimum z fragmentarycznych
obserwacji tej fazy uchwyconych np. w okresie kilku
miesięcy. Zrzucamy je na jedno minimum i z dużej ilości
pomiarów wyznaczamy dokładny moment minimum.
 Duże wymagania odnośnie kompleksowej obróbki
wyników obserwacji.
Charakterystyka wizualnych obserwacji
gwiazd zaćmieniowych cd.
 Specyficznymi minimami są minima gwiazd zaćmieniowych o bardzo długich
okresach i zaćmieniach trwających wiele nocy, czy nawet miesięcy, jak np.
OW Gem, Epsilon Aur, Zeta Aur.
 Obserwacje tego typu gwiazd w trakcie minimum nie wymagają pośpiechu
typowego dla tego typu obserwacji. Dla większej dokładności prowadzimy
pomiary z użyciem większej ilości standardów. W przypadku gwiazd tego
typu zaczynamy obserwację gwiazdy kilka dni przed minimum, a gdy
występuje tzw. płaskie dno, próbujemy uchwycić jego początek i koniec.
Źródła: AAVSO oraz wikipedia
Charakterystyka wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych cd.
 Mniejsze wymagania sprzętowe w stosunku do
obserwacji fotometrycznych. Jest to tania metoda
obserwacji.
 Brak map dla wielu najbardziej interesujących
gwiazd zaćmieniowych.
 W porównaniu do metod fotometrycznych – metody
wizualne są szybsze i mniej pracochłonne. Ale…
 …są bardziej pracochłonne niż wizualne obserwacje
innych typów gwiazd zmiennych, jak np. mirydy,
półregularne itp.
Najczęściej popełniane błędy.
 Błąd autosugestii.
 Zbyt częste pomiary jasności w czasie zaćmienia.
 Brak odpowiednio słabych standardów i ocenianie
zmiennej metodą Pogsona w centralnej fazie
zaćmienia.
 Obserwacja przez niedoświadczonego
obserwatora gwiazdy zaćmieniowej o małej
amplitudzie zmian jasności.
 Obserwacje na granicy zasięgu stosowanego
instrumentu.
Pobieżny opis moich obserwacji.
 Sprzęt: Synta (dobson) 200 mm, lornetki: Celestron 15x70, Taiga 9x60,
brak żurawia lornetkowego.
 Mapy: AAVSO, GZZ, mapy własne oparte o mapy AAVSO i CdC
(katalogu Tycho), mapy innych doświadczonych obserwatorów, m.in.
Emiliana Skrzyneckiego oraz Stanisława Świerczyńskiego.
 Moment wykonania pomiaru zanotowany z dokładnością do ok. 10 s,
a czasem nawet lepszą.
 W przypadku gwiazd o płytkich minimach wynik pojedynczego
pomiaru nie był zaokrąglany, a podawany był z dokładnością do 0,01
magnitudo.
 Warunki: wiejskie z niebem do 6.5 magnitudo, obserwacje
prowadzone czasami przy jasnym księżycu, ale brak obserwacji
w warunkach dużego zachmurzenia i obecności cirrusów.
 Obserwacje prowadzone tylko w sytuacji, gdy samopoczucie fizyczne
i psychiczne było dobre.
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Wykresy sporządzone na podstawie wizualnych
obserwacji gwiazd zaćmieniowych - przykłady
Obiekty wybrane do szczegółowej
analizy.
 AH Cephei
 V836 Cygni
 HW Virginis.
 Wszystkie wymienione obiekty były uwzględnione
w programie GZZ i oznaczone jako szczególnie
ciekawe i wymagające obserwacji.
AH Cephei – charakterystyka
(GZZ Suhora).
 Typ: EB/DM
 Jasność poza minimami: 6.88
 Głębokość minimum głównego: 0,2 magnitudo
 Głębokość minimum wtórnego: 0,2 magnitudo
 Okres: 1,7747474 dnia
 GCVS: głębokość minimów zmienna, max.
jasność 6,78, Min. I 7,07, Min. II 7,03.
Położenie AH Cephei na niebie oraz mapa
obserwacyjna (mapy GZZ i AAVSO).
Wykres zmian jasności AH Cephei z
wszystkich obserwacji.
Wyznaczone minima AH Cephei – wykresy.
Wyznaczone minima AH Cephei – wykresy.
Wyznaczone minima AH Cephei.
 2455491,2639 HJD (+/- 0,004) , poprawka HJD +0,0026. E: 11552.







O-C: -0,0728 d
2455617,27813HJD (+/-0,001), poprawka HJD -0,0015. E: 11623.
O-C: -0,0657 d
2455624,37828HJD (+/- 0,0008), poprawka HJD -0,0018. E: 11627.
O-C: - 0,0645 d
2455672,3541 HJD (+/-0,0004), poprawka HJD -0,0026. E: 11654.
O-C: - 0,0068 d
2456011,3147 HJD (+/- 0.002), poprawka HJD -0,0023. E: 11845.
O-C: -0,0230 d
2456357,2950 HJD (+/-0,002), poprawka HJD -0,0018. E: 12040.
O-C: -0,1184 d
2455492.1293 HJD (+/- 0,0171), E: 11553, O-C: - 0,0947 d
Minimum wtórne oznaczone na diagramie O-C czerwoną kropką,
wyznaczone z wielu pomiarów wykonanych w ciągu kilku miesięcy.
2455617.27636 HJD (+/- 0,002525), E: 11623, O-C: - 0,0674 d
Minimum główne oznaczone na diagramie O-C zieloną kropką,
wyznaczone z wielu pomiarów wykonanych w ciągu kilku miesięcy.
Diagram O-C (Suhora).
Najbardziej aktualny diagram O-C dla AH Cep (Suhora)
V836 Cygni – charakterystyka
(GZZ Suhora).
 Typ: EB
 Jasność poza minimami: 8.76 (Suhora)
 Głębokość minimum głównego: 0,6 magnitudo
 Głębokość minimum wtórnego: 0,2 magnitudo
 Okres: 0,65341148 dnia
 GCVS: Max jasność: 8.57, Min. I: 9,23, Min. II:
8,77, kształt krzywej zmian jasności zmienny.
Położenie V836 Cygni na niebie oraz mapa
obserwacyjna (mapy GZZ i AAVSO).
Wykres zmian jasności V836 Cygni
z wszystkich obserwacji.
Wyznaczone minima V836 Cygni– wykresy.
Wyznaczone minima V836 Cygni - wykresy
Wyznaczone minima V836 Cygni.
 2455388,4756 HJD (+/- 0,0006), poprawka HJD +0,0025.




E: 16123. O-C: +0,030907 d
2455479,3040 HJD (+/- 0,0021), poprawka HJD +0,0031.
E: 16262. O-C: +0,035095 d
2455807,3351 HJD (+/- 0,0087), poprawka HJD +0,0038.
E: 16764. O-C: +0,053701 d
2456163,4201 HJD (+/- 0,0001), poprawka HJD +0,0038.
E: 17309. O-C: + 0,029355 d
2456182.3781 HJD (+/- 0,0005), poprawka HJD +0,0038.
E: 17338. O-C: +0,038428 d
Diagram O-C (Suhora).
Najbardziej aktualny diagram O-C dla V836 Cyg
HW Vir – charakterystyka
(GZZ Suhora).
 Typ: EA
 Jasność poza minimami: 10,9
 Głębokość minimum głównego: 0,8 magnitudo
 Głębokość minimum wtórnego: 0,1 magnitudo
 Długość trwania zaćmienia: 0,2 godziny
 Okres: 0,1167195495 dnia
 VSX: Układ najpewniej zawiera egzoplanety.
Max. jasność: 10,48, Min. I: 11,38, Min. II: 10,62.
Położenie HW Virginis na niebie oraz mapa
obserwacyjna (mapy GZZ i AAVSO).
Wykres zmian jasności HW Virginis
z wszystkich obserwacji.
Wyznaczone minima HW Vir– wykresy.
2457130,31781 HJD (+/- 0,00019), poprawka HJD +0,0047. E: 97668.
O-C:- 0,00405 d
2457136,38771 HJD (+/- 0,00015), poprawka HJD +0,0044. E: 97720.
O-C: -0,00357 d
Diagram O-C (Suhora).
Najbardziej aktualny diagram O-C dla HW Vir
Podsumowanie i wnioski – 3 gwiazdy
 AH Cephei – Trudna do obserwacji gwiazda ze względu na dość
długie i do tego bardzo płytkie minimum. Na skuteczną obserwację
pozwala użycie dobrych gwiazd porównania i możliwie najmniejszej
lornetki.
 V836 Cygni – Nieco trudniej obserwuje się gwiazdy zaćmieniowe
w gęstych polach gwiazdowych, gdzie ciężko skupić wzrok na
gwieździe zmiennej i gwiazdach porównania. Obiekt łatwy do
obserwacji dzięki sporej jasności oraz dużemu spadkowi jasności
w trakcie zaćmienia.
 HW Virginis – Gwiazda łatwa do odnalezienia, ale już nie tak łatwa do
obserwacji w trakcie gwałtownego i głębokiego zaćmienia. W czasie
minimum należy oceniać tylko tą gwiazdę, mniej więcej co minutę,
starając się pomiar przeprowadzić bardzo szybko i jak najdokładniej.
Gwiazda ma niezwykle krótki okres zmian jasności, pozwalający na
uchwycenie więcej niż jednego minimum w ciągu nocy. Jeden
z najciekawszych obserwowanych przeze mnie obiektów.
Podsumowanie i wnioski.

Obserwacje wizualne w porównaniu z obserwacjami fotometrycznymi są
zdecydowanie mniej dokładne. W celu poprawienia dokładności wyników
warto stosować np. program kalka, bądź wykonywać kilka obserwacji
minimów i „zrzucać” je na jedno z nich.

Metody wizualne można skuteczniej stosować w przypadku, gdy jest szansa
na przeprowadzenie w dłuższym okresie czasu kampanii obserwacyjnej dla
danych obiektów z udziałem dużej liczby doświadczonych obserwatorów.

Z punktu widzenia miłośniczej astronomii, wizualne obserwacje gwiazd
zaćmieniowych pozostają nadal jednymi z najciekawszych doświadczeń
obserwacyjnych, jakie może przeżyć miłośnik astronomii. Mogą mieć nadal
ogromne znaczenie w popularyzacji i nauczaniu astronomii.
 Staranne obserwacje gwiazd zaćmieniowych
prowadzone metodami wizualnymi mogą być
wartościowym uzupełnieniem obserwacji
fotometrycznych w przypadku obiektów
zaniedbanych przez obserwatorów.