Opět pozorujeme! – Zákryty

18.06.2018

V letošním roce se stalo pozorování zákrytů opět jedním z odvětví našich odborných pozorování. I přes špatné počasí z počátku roku se doposud (za období leden – květen) podařilo „napozorovat“ (tj. nahrát a vyhodnotit) několik úkazů (přehled v tabulce). Tato pozorování nám posloužila k otestování sestavy navržené pro pozorování.

Tabulka – počet úkazů v jednotlivých měsících (2018):

V druhé polovině května (20.5.) se nám podařilo „napozorovat“ nadějný zákryt hvězdy měsícem Jupitera (Himalia). Bohužel s negativním výsledkem – viz obrázek (modrá křivka – zakrývaná hvězda, žlutá a zelená křivka – srovnávací hvězdy).

Poslední květnový den měla přecházet planetka (5017) Tenchi přes otevřenou hvězdokupu M11 a zakrýt 2 hvězdy. Použitelný záznam se nám podařil pořídit pouze pro druhý úkaz. I v tomto případě u nás k zákrytu nedošlo.

Historie

V minulosti (kdy v šedesátých letech byl hvězdárně přidělen kromě úkolu pozorování Slunce i odborný úkol pozorování zákrytů hvězd Měsícem) sloužila Hvězdárna Valašské Meziříčí jako koordinační centrum pro celé Československo a pro ČR a SR i po rozdělení republiky v roce 1993. Síť, kterou založil tehdejší ředitel Bohumil Maleček, se postupně rozrostla až na desítky stanic. Pokles zájmu o pozorování zákrytů byl patrně způsoben tím, že došlo ke zpřesnění údajů, které byly získávány dříve i s pomocí pozorování zákrytů a pocitem některých pozorovatelů, že pozorování zákrytů, kromě planetkových, nemá již co nového přinést. Tento pocit byl přiživován i tvrzeními některých profesionálních astronomů, kteří se však tomuto oboru nevěnovali a získávání údajů pomocí jiných metod přeceňovali. Pozorování zákrytů objektivními metodami má však i v současné době vědecký význam a mohou se do něj plnohodnotně zapojit i amatérští pozorovatelé. Koordinátorem v ČR je nyní ZAS ČAS (Zákrytová a astrometrická sekce České astronomické společnosti) a Hvězdárna Rokycany.
Význam pozorování i metody se během času měnily. Zpočátku pozorování prováděl sám pozorovatel s okem „nalepeným“ k okuláru, čekající na okamžik zákrytu v ruce se stopkami, tastrem chronografu, s pomocí magnetofonu, … Největším problémem při těchto pozorováních je sám pozorovatel, neboť k zaznamenání úkazu dochází s určitým zpožděním (osobní chyba). Osobní chyba je však různá u různých pozorovatelů, ale není stejná ani u jednoho pozorovatele. Její velikost záleží na množství okolností a je tedy obtížné ji „přesně“ určit. Přesnost těchto pozorování mohla být u velmi zkušeného pozorovatele až cca 0,3 s. Dalšími problémy v počátcích pozorování zákrytů byly: (ne)znalost souřadnic pozorovacího stanoviště, zjištění přesného času, přesnosti poloh hvězd – různé katalogy, znalost polohy (dráhy) zakrývajících těles (Měsíce, planetek, …) a tím také problém předpovědí (na náročné výpočty nebyly ani počítače, …). Podle toho, které dvě „věci“ byly lépe známy, bylo možno zpřesnit „věc“ třetí. Z pozorování zákrytů bylo možné určovat souřadnice pozorovacího stanoviště, zpřesňovat polohy hvězd, určovat změny dráhy Měsíce, zpřesňovat dráhy planetek, … Snahou o objektivní pozorování bylo nahrazení pozorovatele, jako zdroje chyb, elektrickým fotometrem. S tehdejší technikou však bylo možné pozorovat pouze jen málo velice jasných hvězd.

Kvalitativním skokem v pozorování je využití CCD kamer. Pro pozorování zákrytů jsou výhodné citlivé černobílé videokamery (začínali jsme s kamerou Oscar, nyní se používá velké množství různých typů – např. Watec 120N+), u nichž lze vložit do obrazu přesný čas. Přesnost těchto pozorování se blíží k 0,02 s. K pozorování lze použít "klasických" CCD kamer (metoda driftu – ale zde je problém s navázáním času) a i digitálních videokamer s přesností ještě o řád vyšší. Zde je však problém s přesným stanovením a navázáním času jednotlivých snímků. Také některé další problémy z dřívějška jsou minulostí: s dostatečnou přesností (metry) lze snadno určit souřadnice (GPS navigace, mapy na webu), přesný čas lze získat ze signálu DCF77 (SRN) nebo z GPS družic, polohy a vlastní pohyby hvězd jsou již také známy s dostatečnou přesností (družice Gaia). Předpovědi téměř jakýchkoliv úkazů si může spočítat na PC sám pozorovatel – např. program OCCULT nebo mít stále k dispozici pomocí programu OccultWatcher s odkazy na zdroje předpovědí.

Typy úkazů, které se požívaly a používají v současné době

1. Zákryty hvězd Měsícem. Jsou nejčastějšími zákrytovými úkazy. Totální zákryty se používaly ke zpřesnění souřadnic pozorovacích stanovišť, zpřesnění dráhy Měsíce, zpřesnění znalostí o dvojhvězdách (a vícenásobných hvězdných systémech), určení průměru hvězd. Nyní se používají převážně ke zjištění těsných binárních nebo vícenásobných systémů hvězd a jejich výzkumu - úhlové vzdálenosti, jasnosti jednotlivých složek, poziční úhly, určení stavu hvězd podezřelých z dvojhvězdnosti. Totální zákryty samotných hvězd slouží také pro zajištění kontinuity pozorování - pro efemeridový čas. Jsou požadovány i světelné křivky pro program Kepler2 (extrasolární planety). Pro tečné zákryty platí to samé ohledně hvězd a hvězdných systémů jako pro zákryty totální. Kromě toho se tečné zákryty používaly ke zpřesnění profilů v polárních oblastech (pro různé librace jsou jiné profily), požadovány byly hlavně pro tzv. Cassiniho regiony (pro které chyběla data). Dokonce i nyní po mapování a měření měsíčního povrchu pomocí sond Kaguya a LRO nejsou data pro některé oblasti dostatečně hustá. Ač se to zdá neuvěřitelné, je přesnost pozorování s využitím videokamer stejná nebo dokonce i lepší než rozlišovací schopnost HST.
2. Zákryty hvězd planetkami (malými tělesy Sluneční soustavy), TNO, také planetami a jejich měsíci. Mnohem méně časté než předcházející typ, ale v současné době nejvíce žádané. Planetkové zákryty sloužily a slouží i nyní k zpřesňování drah planetek, jejich tvarů (průřezů) a rozměrů, ke zjištění, zda je objekt binární, má průvodce nebo prstenec (takto byly v roce 1977 objeveny prstence Uranu) nebo atmosféru, popř. její vlastnosti (Pluto 1985, 1988, 2002, 2006). Nyní se jedná o vysoce přesnou astrometrii. Ve spojení se současnou fotometrií lze modelovat tvar objektů ve 3D. Při planetkových zákrytech lze, podobně jako při zákrytech hvězd Měsícem, zpřesňovat údaje o zakrývané hvězdě (např. při jednom pozorování hvězda uvedená v katalogu vůbec neexistovala). Podrobnější údaje o planetkách mohou získat pouze kosmické sondy. Při obrovském množství těchto těles se jeví metoda pozorování zákrytů jako nejúčinnější.
3. Úkazy (zákryty a zatmění) jupiterových měsíců (série úkazů jednou za šest let - např.- 2015, 2021), ale i méně časté úkazy měsíců Saturnu a Uranu. Kampaně PHEMU organizuje IMCCE (Francie). Slouží ke studiu dynamiky soustavy měsíců Jupitera - zpřesnění drah a určení jejich změn.

Čím pozorujeme

K pozorování zákrytů na Hvězdárně ve Valašském Meziříčí v současné době používáme sestavu skládající se z dalekohledu typu Newton (252/1200 mm), TV kamery Watec 120N+ s reduktorem ohniska a GPS vkladače času do záznamu TIM-10. Kameru i vkladač máme zapůjčeny z Hvězdárny Rokycany. Pro předpovědi úkazů používáme program Occult 4.2 a webovou aplikaci OccultWatcher. Samotné úkazy nahráváme v PC pomocí programu VirtualDub a zpracováváme programy LiMovie (různé verze) a Tangra.

autor: Petr Zelený