Perseidy 2016 (nejen z Valašského Meziříčí)

Letošní Perseidy byly mimořádné! Díky setkání planety Země s vlákny relativně nového materiálu z mateřské komety 109/Swift-Tuttle jsme kromě klasického maxima mohli zažít ještě ostré zvýšení aktivity v noci z 11. na 12. srpna. Kromě předpovědi zvýšené aktivity roje vyšlo v inkriminovanou noc i počasí, takže pozorovatelé si opravdu přišli na své.

Přestože předpověď aktivity Perseid v roce 2016 byla k dispozici již dříve, ještě 9. srpna vyšlo v cirkuláři CBET 4293 upozornění pro pozorovatele z pera P. Jenniskense (SETI Institute, NASA Ames Research Center) stran očekávaných zvýšených počtů meteorů oproti posledním návratům roje.

Podle dostupných modelů posunulo gravitační působení planety Jupiter centrální nejhustější část roje směrem ke dráze Země (podobně, jako se stalo v letech 1980, 1992 a 2004). V roce 2004 to znamenalo zvýšení hodinové frekvence meteorů v době klasického maxima na 110 Perseid za hodinu místo obvyklé hodnoty 80-90. Podle těchto předpovědí mělo hlavní maximum Perseid v roce 2016 nastat 12. srpna v odpoledních hodinách, mezi 13h až 18h našeho času.

Mnohem zajímavější však byly předpovědi možného setkání s mladými prachovými vlečkami komety 109P/Swift-Tuttle po jednom, čtyřech a sedmi obězích kolem Slunce. Podle výpočtů, které provedl J. Vaubaillon (Institut de Mecanique Celeste et de Calcul desEphemerides, Paris Observatory), mělo k setkání s vláknem po prvním oběhu dojít již 11. srpna ve 22h 36m UT. Výpočty, které provedl M. Maslov (Novosibirsk State Technical University) tuto domněnku potvrzovaly. Dále však Maslov předpověděl setkání s materiálem uvolněným před čtyřmi oběhy (přísluní 1479), a to 11. srpna ve 23h 23m UT. Pro pozorovatele tak oba proudy mohly splynout v jeden záchvěv aktivity vyšší až o 40 meteorů za hodinu, než odpovídá běžné aktuální aktivitě starého širokého proudu. Což se nejspíš také stalo, na definitivní vyhodnocení napozorovaného materiálu bude však potřeba počkat.

Noc z 11. na 12. srpna nabídla vizuálním pozorovatelům mimořádný zážitek. Přepočtená hodinová frekvence Perseid se nakrátko vyšplhala přes 150 meteorů. Navíc se jednalo většinou o jasné kusy, takže si na své přišli i fotografové.

Snímky meteorů zachycené v noci z 11./12. srpna z Mikulůvky, nedaleko Valašského Meziříčí.

Následující graf, jehož autorem je Jakub Koukal, zachycuje neredukovaná vizuální data ze stránek IMO (červená křivka) ve srovnání s vlastním pozorováním zkušeného pozorovatele Jakuba Koukala (modré body). Z pozorování byl rovněž spočten takzvaný populační index, který udává, kolikrát se zvýší počet pozorovaných meteorů, když započteme meteory o magnitudu slabší. Běžná hodnota populačního indexu během maxima Perseid se pohybuje kolem 2,0. Hodnota 1,6 odvozená pro toto maximum znamená, že v jeho průběhu vykazoval roj vysoký počet jasných meteorů.

Vizuální pozorování Jakuba Koukala ve srovnání s předběžnými daty IMO.

Výhodou vizuálního pozorovatele je, že může cestovat za vhodnými podmínkami. To však není případ našich pevných stanic sítě CEMENT pro videopozorování meteorů. Ty musely v noci z 11. na 12. srpna přetrpět vysokou vlhkost a nízké teploty, což vedlo k rosení kamerových krytů a následnému vzniku mlhy na stanici (jak se ukázalo, utrpěla tím nejvíce spektrální pozorování, viz dále). V následujících nocích (pro náš přehled nás budou kromě noci 11./12. srpna zajímat ještě noci z 12./13. srpna a 13./14. srpna) se pak vyskytovala nízká oblačnost, která částečně znehodnotila statistický význam materiálu. Jak si ale ukážeme, některé zásadní věci jsou i na takto hrubých datech dobře patrné.

Nejprve se podíváme na nejstarší stanice, které hvězdárna provozuje. Tedy jižní (S) a východní (E) širokoúhlou kameru, které obě pracují od listopadu 2012. Od 11. srpna večer do 14. srpna ráno zachytila jižní kamera 263 meteorů, z toho 222 Perseid (podle jednostaničního vyhodnocení), ve stejném období zaznamenala východní kamera 356 meteorů, z toho 257 Perseid. Vyšší počty meteorů zachycené východní kamerou jsou dány použitím jiného objektivu a také faktem, že pozorování bylo rušeno Měsícem v první čtvrti, který více ovlivňuje zorné pole jižním směrem.

Kompilace meteorů 11.-14. srpna, kamera E.	Kompilace meteorů 11.-14. srpna, kamera S.
Kompilace meteorů 11.-14. srpna, kamera E. Projekce na zem.	Kompilace meteorů 11.-14. srpna, kamera S. Projekce na zem.

Přestože přepočtení pozorování získaných pomocí videa na vizuální ekvivalent není jednoduché, na dvojici následujících grafů lze dokumentovat některé zajímavosti doprovázející letošní návrat Perseid.

Graf 1 znázorňuje počet zachycených meteorů (jedná se vždy o součet pro stanice S a E, noc 11./12. oranžová křivka, noc 12./13. modrá křivka a noc 13./14. srpna žlutá křivka) v závislosti na čase (v hodinových intervalech, ve světovém čase UT – pro SELČ je potřeba přičíst dvě hodiny) od 19:00 UT do 2:59 UT následujícího dne. Maximální počet meteorů byl zaznamenán 11. srpna mezi 23:00 – 23:59 UT, což dobře odpovídá předpovězenému ostrému maximu. Hodnoty 12. srpna ráno jsou mírně ovlivněny mlhou. Standardní maximum Perseid mělo nastat podle předpovědi 12. srpna v odpoledních hodinách. Díky tomu (v kombinaci s geometrickými faktory) by tedy největší množství meteorů mělo být od nás pozorováno na přelomu 12. a 13. srpna. Přestože noc 12./13. srpna byla z poloviny poznamenána mraky, je zde patrný posun maximálního počtu zachycených meteorů do ranních hodin (především patrný na rozdílu počtu v intervalu mezi 1:00 a 1:59 UT). Třetí noc, tedy již po všech předpovězených maximech, kdy postupně klesala aktivita roje, už geometrické podmínky v podstatě dominují a maximální počet meteorů tak byl pozorován těsně nad ránem mezi 1:00 a 1:59 UT.

Graf 2 znázorňuje magnitudové rozdělení spočtené obdobným způsobem (jako suma pro S a E kameru) a pro stejné noci. Zde je patrné přístrojové omezení, meteorů slabších než 2 mag (slabších než hvězdy Velkého vozu) naše systémy zachytí pomálu, přestože u vizuálních pozorovatelů budou takové meteory početně dominovat. Každopádně je z grafu patrný rozdíl mezi nocí 11./12. a nocemi následujícími. V noci s ostrým maximem skutečně dominovaly jasnější meteory (v souladu s vizuálním pozorováním uvedeným výše), nejčastěji se jejich jasnost pohybovala kolem 0 mag. Zároveň se vyskytlo několik meteorů v intervalu jasností -4 mag až -3 mag (tedy srovnatelných s Venuší). V následujících nocích se takových meteorů již objevilo méně a maximum počtu se přesunulo až k 1 mag.

Dalším systémem, který byl v činnosti po všechny noci kolem maxima Perseid, byl NFC. Kamera s úzkým zorným polem kolem 10°, která je schopná zachytit meteory v intervalu citlivosti lidského oka (tedy zhruba až do 6 mag). Během stejných nocí, jako nás zajímaly u širokoúhlých kamer, systém zaznamenal 54 meteorů, z toho 33 Perseid. Vzhledem k celkově menšímu počtu meteorů pouze zmiňme, že početně během všech nocí dominoval interval 22:00 – 22:59 UT a jasnost se nejčastěji pohybovala v intervalu 3 mag až 4 mag, což je v obou případech (v celoročních statistikách) obvyklé. Na záznamech z NFC se tedy mimořádná aktivita Perseid v letošním roce projevila pouze zvýšeným počtem meteorů (ve srovnání s loňským rokem).

Perseidy zachycené systémem NFC.	Projekce záznamů NFC na mapu oblohu.

Poněkud zklamání nám připravily spektroskopické systémy, kterým se podařilo zachytit pouze jedno spektrum Perseidy a to teprve 17. srpna v 22:04:25 UT. Noc 11./12. srpna byla poznamenána vysokou vlhkostí a mlhou, což se ukázalo, že je pro spektroskopické systémy smrtelná kombinace vedoucí jednak k nízké citlivosti (malému počtu zachycených meteorů) a poklesu citlivosti ve smyslu získání spektra (bylo potřeba, aby meteor měl jasnost kolem -6 mag, aby bylo možné získat použitelný záznam spektra, běžně je to kolem -4,5 mag). A takových meteorů bylo jen málo, naše systémy navíc nepokrývají celou oblohu, takže tentokrát jsme štěstí neměli.

Veškerá data zaznamenaná našimi systémy byla zpracována metodikou konsorcia EDMONd a zaslána do stejnojmenné databáze k dalšímu statistickému zpracování. Na poslední ukázce jsou průběžné výsledky z celé databáze. Na obrázcích je zobrazeno 616 spočtených drah jednotlivých Perseid v roce 2016 pro střední Evropu.

Předběžná analýza vícestaničních pozorování Perseid v roce 2016 z databáze EDMONd. Data pocházejí ze sítí FMA, UKMON a CEMENT. Celkem je zatím k dispozici 5 781 drah meteorů roje Perseid (za rok 2016). Zde zobrazena projekce meteorů na zemi. Všiměte si řady meteorů pozorovaných najednou na velkou vzdálenost z různých částí Evropy. Autor: Jakub Koukal

Zpracování dat dále pokračuje.