Seriál: Môžu astronómovia amatéri objaviť exoplanéty?

Ak chcete objavovať vo vesmíre niečo nové, tak vôbec nepotrebujete veľké ďalekohľady na svetových astronomických observatóriách. Aj malé amatérske ďalekohľady sa môžu užitočne podieľať na výskume. Darí sa to hlavne u premenných hviezd.
Hviezdy na oblohe sa môžu zdať ako nemenné, ale to nie je pravda. Ak pozorne sledujete nočné nebo, môžete zbadať, že niektoré hviezdy menia svoju jasnosť. Zo zmien jasnosti a aj z ďalších pozorovaní (napr. spektroskopických) dokážu astrofyzici zistiť veľa dôležitých parametrov ako je hmotnosť, veľkosť alebo teplota hviezd.

Premenných hviezd je veľmi veľa a profesionálni astronómovia nemajú možnosť sledovať všetky zaujímavé hviezdy. A tu je príležitosť pre amatérskych pozorovateľov, ktorí síce nemajú obrovské ďalekohľady, ale aj tak sa môžu pripojiť k výskumu so svojim skromnejším vybavením. Amatérom sa darí objavovať aj úplne nové premenné hviezdy. V roku 2017 bolo na Slovensku objavených 61 nových premenných hviezd. Najviac objavov na svojom konte majú Peter Nosáľ, Marian Urbaník a Tomáš Medulka. (za tento pekný úvod ďakujem Martinovi Maškovi).

Prečítal som si na tomto serveri výborný článok Jakuba Kapuša s názvom “10 najväčích vesmírnych udalostí roku 2017”, kde je okrem iného zmienka o objavoch a pozorovaní exoplanét. Veľa astronómov amatérov pozoruje a objavuje nové premenné hviezdy. Keďže pozorovanie exoplanét je veľmi podobné pozorovaniu premenných hviezd, tak som dostal nápad. Postupne osloviť slovenských a českých amatérskych pozorovateľov hviezd.
Pred niekoľkými dňami som navštívil mesto Humenné, kde žije Tomáš Medulka. Aktuálne pracuje ako odborný pracovník hvezdárne v Humennom. Spolu sme zašli na pivo a okrem iného sme sa porozprávali aj o premenných hviezdach.

 

Tomáš Medulka na AO Kolonické sedlo

 

Je dôležité, aby amatérski pozorovatelia pozorovali premenné hviezdy?

Amatérski pozorovatelia majú stále možnosť odpozorovať aj niečo, čo nie je bežné a zároveň ponúknuť údaje o týchto zaujímavých hviezdach. Ich počet je obrovský a každým dňom pribúdajú nové doteraz neobjavené premenné hviezdy. Je celkom jednoduché ich pozorovať. Pri každom pozorovaní potrebujeme poznať čo najpresnejší čas udalosti, aby z napozorovaného materiálu bolo možné určiť, kedy nastal nejaký extrém alebo okamih minimálnej jasnosti (takto sa prejaví zákryt jednotlivých zložiek dvojhviezdy).

V poslednom období sa zverejnilo niekoľko stoviek až tisícov objavov exoplanét. Dajú sa pozorovať aj malými ďalekohľadmi?

Dajú. Pri určitých typoch exoplanét na to postačí aj starší model digitálnej zrkadlovky s manuálnym teleobjektívom a správne nastavenie. Ak ste ešte pomocou kamery nepozorovali, tak je veľmi vhodné začať zákrytovými premennými hviezdami. Zmena jasností počas týchto zákrytov je dostatočne veľká na to, aby človek získal rutinu v spracovaní dát. Pozorovanie exoplanét je v princípe rovnaké ako pozorovanie zákrytových dvojhviezd. Exoplanéty pri prechode popred svoju materskú hviezdu spôsobia veľmi malé stemnenie jasu. Zmena jasnosti zákrytových premenných hviezd môže byť 0,5mag. ale aj viac. Táto zmena je veľmi dobre pozorovateľná aj začiatočníkmi. Prechod exoplanéty popred materskú hviezdu je pozorovateľný oveľa ťažšie. Tu je zmena jasnosti len 0,025mag. a menej. Často len 0,001mag.

Ak by som chcel začať s pozorovaním premenných hviezd alebo exoplanét, ako by som mal postupovať?

Keď som začínal, oslovil som skúsených pozorovateľov, aby ma naučili správne napozorovať a spracovať napozorované údaje. Je veľmi dôležité venovať pozornosť príprave pozorovania a aj spracovaniu dát. V dnešnej dobe sú už spracované manuály o tom ako presne postupovať a sú k dispozícii na stiahnutie.

NASA v týchto dňoch zverejnila zaujímavý objav. Najprv zverejnila dáta z ďalekohľadu Kepler a požiadala verejnost, aby pomohla so spracovaním dát. Jeden z výsledkov je objav zaujímavého systému exoplanét. Čo si o tom myslíš? Prinesie to viac podobných objavov?

Určite prinesie. Kepler napozoroval mnoho hviezd a spracovanie bude ešte trvať dlho, preto sa môže pripojiť ktokoľvek. Pomôže so spracovaním dát a urýchli tak objav ďalších zaujímavých systémov. Stačí stiahnuť balík napozorovaných dát a správnymi postupmi ich spracovať a hľadať periodické zmeny poukazujúce na možnú prítomnosť exoplanéty.

Pozoruješ oblohu celkom dlho. Máš nejaké zaujímavé pozorovania, prípadne si objavil novú premennú hviezdu alebo exoplanétu?

 

Fázová svetelná krivka premennej hviezdy SvkV152 Cas.
Obr.1: Fázová svetelná krivka premennej hviezdy SvkV152 Cas.

 

Fotometricky pozorujem od roku 2014. Minulý rok som odpozoroval priebeh výbuchu supernovy v galaxii NGC 6946. Bola to prvá supernova, ktorú som dlhodobo pozoroval. Celkovo som ju pozoroval počas piatich mesiacov. Koncom augusta minulého roku som začal pozorovať priblíženie asteroidu Florence s priemerom 5 km. Jeho jasnosť bola dostatočná aj na jeho vizuálne pozorovanie. Mne sa podarilo fotometricky zaznamenať jeho rotáciu počas dvoch po sebe idúcich nocí . Z mojich pozorovaní (z dát svetelnej krivky) sa dá určiť doba rotácie a jeho tvar. Čo sa týka premenných hviezd,  objavil som ich dvanásť,  z toho deväť dvojhviezdnych systémov a tri pulzujúce hviezdy. Celkom výnimočná je minuloročná dvojhviezda ktorá ma výraznú excentrickú obežnú dráhu okolo svojho ťažiska a pomerne dlhú periódu. a to 3 dni a 6 hodín ( označenie: SvkV152 Cas )

 

Obr.2: Svetelná krivka rotácie asteroidu 3122 Florence.
(Medzery v krivke sú spôsobené optickým priblížením sa k hviezde v pozadí)

 

Väčšinu pozorovaní som počas minulého roka vykonal vzdialeným ovládaním svojho ďalekohľadu z Astronomického observatória na Kolonickom sedle ktoré je vysunutým odborným pracoviskom Vihorlatskej hvezdárne v Humennom kde aj pracujem.

 

Návod na hľadanie exoplanét v dátach Keplera

NASA na distribúciu dát medzi ľudí zvolila platformu Zooniverse. Je to internetový portál určený pre amatérsku vedu. Spustený bol už v roku 2009. Založila ho nezisková organizácia Citizen Science Alliance.

 

Registračný formulár

 

Riaditeľstvo sídli na univerzite v Oxforde. Narozdiel od iných projektov nevyužíva voľný výpočtový výkon vášho počítača, vyžaduje váš voľný čas na aktívnu interakciu. Už je tam registrovaných viac ako milión ľudí, výsledkom tejto spolupráce je niekoľko desiatok vedeckých článkov.

Ak sa chcete pripojiť, tak je potrebné sa zaregistrovať. Zadáte tam svoju prezývku, email a vaše reálne meno (aby mohlo byť použité v publikácii, ak niečo objavíte). Zvolíte si heslo (zadáva sa dvakrát). Po úspešnej registrácii sa prihlásite do vami vybraného projektu.
Ak nemáte skúsenosti so spracovaním dát zo svetelnej krivky, je tu pripravený jednoduchý a prehľadný návod, ktorý vysvetlí, čo máte vlastne hľadať. Ak ho chcete zobraziť, kedykoľvek kliknite na tlačidlo “Show the project tutorial”.

 

Tutoriál: Bod 1


Čo vlastne treba hľadať na grafoch?

Bod1: Grafy, čo tu vidíte, sú svetelné krivky, zobrazujú jasnosť hviezdy v čase. Ak planéta prejde popred hviezdu, časť svetla z hviezdy sa k nám nedostane a na grafe je vidieť pokles v krivke. Tento jav sa nazýva tranzit.

Bod2
: Graf, čo tu vidíte, je zložená svetelná krivka. Vznikne tak, že sa preložia nad sebou všetky pozorované tranzity.

Ak popred materskú hviezdu tranzituje planéta, tak uvidíte pokles na svetelnej krivke v fáze 0.0.

Bod3: Graf, čo tu vidíte,je detail zloženej svetelnej krivky. Modrá čiara je počítačová predikcia priebehu zákrytu. Ak sa body prekrývajú s modrou krivkou, pravdepodobne ste objavili tranzitujúcu planétu.

Bod4: Autori projektu pridali nejaké nasimulované dáta. Boli vygenerované počítačom. Vyhodnotenie takýchto dát pomôže autorom spresniť výsledky detekcií od ľudí. Ak budete hodnotiť takúto simulovanú svetelnú krivku, dozviete sa to po stlačení tlačidla Done.

Tutoriál: Bod 2
Tutoriál: Bod 2

 

Tutoriál: Bod3
Tutoriál: Bod3

 

Tutoriál: Bod 4
Tutoriál: Bod 4