Seriál: Bude pokračovať boom objavov nových premenných hviezd astronómami amatérmi?

Pred niekoľkými týždňami (18. apríla 2018) SpaceX úspešne vyniesol na obežnú dráhu satelit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). V rámci programu Explorer ho vyvinula organizácia NASA. Satelit vyrobila firma Orbital ATK Inc.
Satelit bude hlavne vyhľadávať nové exoplanéty. Ale je tu aj možnosť pozorovania a objavov nových premenných hviezd. A práve na možnosti objavov nových premenných hviezd som sa spýtal skúseneho pozorovateľa premenných hviezd Martina Maška. Najviac ma zaujímalo, či v dobe doslova kombajnového zberu dát touto sondou nezmiznú možnosti objavov nových premenných hviezd amatérmi. Martin slovenčinu veľmi dobre ovláda, ale na moje otázky v slovenskom jazyku reagoval češtinou. Preto jeho odpovede do slovenčiny neprekladám.

Je dôležité aby astronómovia amatéri pozorovali premenné hviezdy?

Ano, zajímavých objektů je na obloze více než mohou profesionálové svými přístroji sledovat. Pozorovací data zkušených amatérských astronomů profesionálové vítají a jsou užitečné. Minimálně v oboru proměnných hvězd jsou amatérští astronomové často spoluautory zajímavých vědeckých publikací.

Ďalekohľad TESS je úspešne vo vesmíre. Bude sledovať “len 200 000” najjasnejsich hviezd, lenže jeho prístroje sú schopné presne fotometricky merať zmeny jasnosti takmer všetkých hviezd, ktoré sú v dosahu ďalekohľadov astronómov amatérov. Vidíš tu nejaké možnosti pre astronómov amatérov? Neklesne v budúcich rokoch počet novoobjavených premenných hviezd amatérmi?

Trošku to upřesním. Těch 200 000 hvězd jsou jen vybrané hvězdy, které budou sledovány s kadencí 2 minuty (nebude se vyčítat celá plocha čipu kamer TESSu), celkový počet sledovaných hvězd bude mnohem vyšší – několik milionů (kadence 30 minut, zde se vyčte celá plocha čipu CCD). Ale je potřeba upozornit, že všechny tyto hvězdy nebudou sledovány teleskopem TESS najednou. Pozorovací čas TESSu má oblohu rozdělenou na 26 sektorů o velikosti 24 × 96°, které budou sledovány postupně v průběhu dvou let (další prodloužení mise je očekávané). Jeden sektor bude sledován po dobu 27 dní. Blíže k ekliptikálnímu pólu se budou zorná pole sektorů překrývat, tam bude čas sledování delší.

 

Mapa pokrytia oblohy prístrojmi sondy TESS. Kredit: https://tess.gsfc.nasa.gov
Takže tu bude prostor pro amatérská pozorování bude – zajímavé děje se budou odehrávat i na částech oblohy, do kterých se TESS zrovna v daný čas dívat nebude. Amatéři jsou připraveni sledovat nenadálé děje jako např. vzplanutí novy či jiné eruptivní hvězdy a pořídit kvalitní data ve více fotometrických filtrech, což může přinést zajímavé informace o dané hvězdě. Třeba TESS pozoruje pouze v širším spektrálním pásmu a nebude poskytovat vícebarevnou informaci.
Objevů nových proměnných hvězd amatérskými pozorovateli ubude, zveřejní-li se katalog proměnných hvězd objevených TESSem. Ale neznamená to, že by amatéři přišli o možnost objevování nových proměnných hvězd zcela úplně. TESS má rozlišení pouze 20″ na pixel. To znamená, že v hustých polích, zejména v Mléčné dráze, bude mít problém blízké hvězdy rozlišit od sebe. Takže předpokládám, že TESS neobjeví všechny proměnné hvězdy a zůstane tu i nadále prostor pro amatéry, kteří mají u svých přístrojů lepší rozlišovací schopnost a budou moct nalézt nové proměnky i v hustých hvězdných polích.

 

Martin Mašek pri ďalekohľade FRAM

 

Na serveri idnes.cz som si prečítal ako sa ti pomocou robotického ďalekohľadu FRAM podarilo odfotiť Teslu zakladateľa firmy SpaceX vo vesmíre.. Pokúsil si sa určiť aj rotáciu (teda čas za ktorý sa auto otočí okolo vlastnej osi). Ako si postupoval? Dal by sa tvoj postup použiť aj pre amatérov, ktorí nemajú prístup k robotickým ďalekohľadom?

Najít Teslu na obloze nebyl problém. Jelikož Teslu o něco dříve zachytily přehlídkové dalekohledy ve Španělsku a Brazílii, tak byla její přibližná dráha známa. Díky tomu bylo možné si nechat vygenerovat efemeridu (tabulku s nebeskými souřadnicemi, kde se dané těleso v daný čas nachází). To lze třeba na stránce JPL Horizons. Nebyl pak problém nechat robotický dalekohled FRAM na dané místo oblohy namířit a Teslu mezi hvězdami nasnímat. Rotaci tělesa jsem určil na základě řady snímků, které jsem pořídil. V programu C-Munipack jsem změřil jasnost tělesa, která se měnila v důsledku jeho rotace. Periodovou analýzou v programu Peranso jsem pak určil přesnou dobu změn jasnosti.

Tesla již bohužel zeslábla a není pozorovatelná. Každopádně postup je použitelný i pro amatéry bez přístupu k robotickému dalekohledu. Pokud někdo má svůj vlastní dalekohled, není problém ho zaměřit (ať již ručně, nebo s pomocí počítače) na konkrétní místo na obloze a nechat nasnímat nějaký objekt a určit periodu změn jasnosti, třeba u planetky či proměnné hvězdy.

 

Trochu odbehnem od témy. Viem, že rád pozoruješ kométy. Myslíš si, že aj v ére ďalekohľadov PANSTARRS je tu možnosť objavu novej kométy amatérmi?
Šance tu stále jsou, byť se v poslední době zmenšily. Ještě v polovině 90. let 20. století platilo, že zhruba polovina všech komet byla objevena amatérskými pozorovateli. Nyní v době velkých profesionálních přehlídek oblohy je drtivá většina komet objevena těmito přehlídkami – především Panstarrs a Catalina Sky Survey, dále se chystá velký přehlídkový dalekohled LSST s průměrem zrcadla 8m (předpokládané spuštění 2023). Komety jsou často objeveny ještě dříve, než se dostanou do dosahu amatérských dalekohledů. Přesto je každý rok objeveno amatérskými pozorovateli několik komet. Poslední dvě komety, které se podařilo objevit vizuálně, byly nalezeny v roce 2010 (Machholz a Ikeya-Murakami).  Od té doby dominují pouze amatéři s automatickými dalekohledy a elektronickými kamerami, které skenují ty části oblohy, kde zrovna nesnímají velké profesionální přehlídkové systémy. Mezi úspěšnými amatéry jsou třeba Terry Lovejoy, Leonid Elenin, Gennady Borisov, nebo skupina Brazilců včele s Christovao Jacquesem.
Ako jeden z mála astronómov amatérov si cestoval veľmi ďaleko za tmavou oblohou. Nie každému sa ale podarí cestovať za dobrou oblohou do južnej Ameriky. Sú lokality v Europe, kde je podobne tmavá obloha ako v púšti Atacama v južnej Amerike?

 

Ve střední Evropě bohužel nelze nalézt oblasti s přírodně temnou oblohou, hustota osídlení je tu příliš velká. Velká města svým umělým nočním svícením ovlivňují jas oblohy na desítky kilometrů daleko, takže najít nějaké tmavší místo je velký problém. Sice u nás vznikly oblasti a parky tmavé oblohy, ale ani v nich není obloha již přírodně tmavá i třeba z Manětínské oblasti lze při obzoru dobře rozpoznat rozptýlené světlo ze vzdálené Plzně či Prahy!

 

Světla ze vzdálených měst jsou vidět i v odlehlějších oblastech České republiky, zde příklad z Manětínské oblasti. Zenit je již slušně tmavý s dobře viditelnou Mléčnou dráhou, ale obloha niže k obzoru je nápadně světlější. V České republice již nelze nalézt přírodně tmavou oblohu, bez absence světelného znečištění.
Světla ze vzdálených měst jsou vidět i v odlehlějších oblastech České republiky, zde příklad z Manětínské oblasti. Zenit je již slušně tmavý s dobře viditelnou Mléčnou dráhou, ale obloha niže k obzoru je nápadně světlější. V České republice již nelze nalézt přírodně tmavou oblohu, bez absence světelného znečištění

 

Asi nejbližšími lokalitami, které jsou na středoevropské podmínky velmi kvalitní, nalezneme v části rakouských Alp, např. Edelweissspitze, autem se dá vyjet až na vrcholek ve výšce 2751 metrů nad mořem. Velkou výhodou je vysoká nadmořská výška a díky tomu i průzračnější vzduch. Lokalita je však kvůli sněhu obvykle od října do května uzavřená. Další tmavou lokalitou ve střední Evropě je na Slovensko-Polsko-Ukrajinském rozmezí, dokonce je tam vyhlášen park tmavé oblohy Poloniny. Jistou nevýhodou je středoevropské počasí (není zde 350 dní v roce jasno) a vyšší vlhkost vzduchu (při vysoké vlhkosti je horší průzračnost) oproti jihoamerickým pouštím.

 

V strednej Európe snáď ani neexistuje miesto, nad ktorým by som videl podobne tmavú oblohu ako v púšti Atacama. Intenzita svetelného znecistenia totiž stále rastie. Môžes v krátkosti vysvetliť, čo to je svetelné znečistenie?

 

Světelné znečištění je terminus technikus (anglicky Light pollution) používaný odborníky pro jev, kdy se umělé světlo dostává tam, kde to není nutné. Světlo z nejenom veřejného osvětlení, ale i z osvětlení památek, reklam, průmyslových, nebo obchodních zón svítí neúčelně lidem do okem bytů, oslňuje řidiče, svítí do oblohy. Vlivem rozptylu světla v ovzduší je narušena tmavost noční oblohy i na velkou vzdálenost od svítících měst.
Světelné znečištění se postupně zhoršuje, v současné době tomu pomáhá trend, kdy se využívají LED zdroje. Moderní LED svítidla jsou úspornější a nově se osvětlují místa, která dříve nebyla z ekonomických důvodů osvětlována. Dalším problémem je že s novými LED se svítí více, než by se muselo. Třeba v obytných zónách se objevuje trend, kdy veřejné osvětlení svítí s intenzitou, která je určena pro komunikace vyšších tříd. Velkou nevýhodou většiny LED světel je, že svítí v širokém pásu viditelného spektra a nedají se filtrovat tak dobře jako světlo ze sodíkových výbojek. Ale existují např. PC Amber LED, které svítí v užší části spektra, bez modré složky světla. Z tohoto hlediska jsou PC Amber LED pro astronomii i noční životní prostředí vhodnější než bílé LED.

 

Řada podniků, měst a obcí nemá dobře provedené venkovní osvětlení protože o dané problematice nevědí, případně chtějí co nejvíce ušetřit a nezaplatí si kvalitní návrh, který by minimalizoval dopad světelného znečištění. Osvětlení podle toho tak vypadá, často lampy osvětlují i místa, která by osvětlována být neměla (např. svítí lidem do oken bytů), nebo svítí víc než by se svítit muselo dle normy. Je potřeba mít kvalitního projektanta, který je s problematikou světelného znečištění seznámen a který připraví dobrý návrh osvětlení. Pokud by se osvětlovalo s rozumem – pouze místa určená k osvětlení a pouze tak silně, jak je potřeba, bez přesvětlování. Dále nepoužívat bílé LED, pouze LED s nižší teplotou chromatičnosti (např. výše zmíněné PC Amber). Jedině tak se dá nárůst světelného znečištění zpomalit.

Vrátim sa k téme. Zaujala ma možnosť pozorovania oblohy robotickými ďalekohľadmi. Môžem ja ako amatér tiež takto pozorovať?

Určitě, jen to není levná záležitost. Existují různé komerční služby, kde si kdokoliv může objednat a zaplatit pozorovací čas. Cena se odvíjí od velikosti dalekohledu a dále na celkovém expozičním čase. Nejznámější takovou službou je iTelescope, dále lze využít třeba Sierra Stars Observatory, Slooh, nebo Bradford robotic telescope.

Další možností je využití archívů z velkých přehlídek, které byly financovány často z veřejných rozpočtů. Tyto archívy jsou zdarma a amatéři je mohou využít třeba ke zpřesnění či určení nových elementů pro proměnné hvězdy. Svoje fotometrické archívy mají projekty Catalina Sky Survey, ASAS, ASASSN, nebo SuperWASP. Další pěkný archív má projekt Skymorph, který shromáždil snímky z NEATu. Astronomové tam mohou hledat předobjevové pozice nově nalezených planetek. Kolega Štefan Kürti napsal přehledný návod, jak s archívem NEATu pracovat.