CCD fotometrie komet na Hvězdárně Vsetín - statistika roku 2004

Projekt CCD fotometrie komet dalekohledy s malým průměrem objektivu, který v roce 2003 odstartoval za pomoci Kamila Hornocha a podpory Hvězdárny Vsetín, se v teoretické rovině zrodil v průběhu roku 2002. Jeho program byl připraven tak, aby mohl probíhat v pozorovatelně Hvězdárny Vsetín za stávajících technických a klimatických podmínek. K pozorování jasnějších komet je využíváno CCD kamery SBIG - ST7 a fotografického teleobjektivu MTO 8/500 mm. Získané snímky jsou zpracovávány pomocí softwarového balíku MUNIPACK Filipa Hrocha z Masarykovy university v Brně, programem Astrometrica Herberta Raaba a fotometricky proměřovány v různých průměrech kruhových clon programem GAIA pracujícím pod operačním systémem Linux. Zpracovaná data jsou v příslušném tvaru zasílána jednak do databáze International Comet Quarterly (ICQ) a dále pravidelně publikována ve Zpravodaji Společnosti pro Meziplanetární Hmotu (SMPH).

Obr. 1: Statistika pozorování komet provedených na Hvězdárně Vsetín v roce 2004. Graf zachycuje: počet pozorovaných nocí (červené čtverečky), počet sledovaných komet (zelené trojúhelníky) a počet provedených měření (modré kroužky). Na grafu je patrný pokles počtu pozorování v srpnu, způsobený upřednostněním meteorů, a v listopadu, daný nepříznivým počasím. Druhý graf zachycuje totéž kumulativně.

Obr. 2: Vývoj jasnosti komety C/2001 Q4 (NEAT). Modré kroužky představují hodnoty jasnosti změřené na Vsetíně (pro každé datum pozorování je kometě přiřazeno několik hodnot jasnosti pro různé průměry clon) – celkem 150 bodů. Černá křivka představuje teoretický vývoj jasnosti vypočtený z celosvětových vizuálních i CCD pozorovaní (Yoshida) [1].

Úvodem:

Vhodné objekty, především komety jasnější +15 mag, jsou snímány pomocí CCD kamery SBIG - ST7, která je součástí vybavení Hvězdárny Vsetín od roku 1998. K jejímu ovládání je využíváno firemního software CCDOps. Pro zvýšení citlivosti je standardně využíván takzvaný binning 2x2, tedy sčítání hodnot ve čtverci obrazu o rozměrech 2 x 2 pixely. Výsledný snímek má konečné rozměry 382 x 255 pixelů a hloubku 16 bitů (tedy 65536 úrovní šedi).

V současnosti používaný fotografický teleobjektiv Maksutov - Cassegrain MTO 8/500 mm je zatím jediné vhodné zařízení pro CCD fotometrii komet na Hvězdárně Vsetín. Jeho majitelem je navíc člen astronomického kroužku Miroslav Jedlička. Objektiv má tyto parametry: průměr 62,5 mm, ohnisková vzdálenost 500 mm a relativní otvor 1:8. To jsou vhodné vlastnosti vzhledem k lokálním podmínkám světelného znečištění na Vsetíně. Navíc ve spojení s kamerou ST7 (s čipem o velikosti 7 x 5 mm) se jedná o poměrně přesný optický systém, neboť jako fotografický je MTO korigován pro snímání kvalitního obrazu na ploše kinofilmu 36 x 24 mm. Zorné pole systému MTO + ST7 dosahuje asi 51' x 34'. Rozlišovací schopnost této kombinace přístrojů je však poměrně nízká, vzhledem ke krátkému ohniskové vzdálenosti. Na jeden pixel obrazu získaného při binningu 2x2 připadá zorné pole cca 7,4" x 7,4".

Popsaný systém má stelární dosah kolem +14,5 mag, pro expozice 60 s. Na sčítaných snímcích s expozicemi o celkové délce 10 min až 15 min (600-900 s) je možné nalézt hvězdy s jasností kolem +15,5 mag. Dosah však závisí na spektrálním typu hvězdy (snímaného objektu), neboť čip kamery je výrazně citlivější v červené oblasti spektra než v modré. Tím je také dáno, že při analýze snímků a měření jasnosti objektů je předpokládáno, že spektrální křivka citlivosti v podstatě odpovídá oboru R, přesně definované oblasti v červené části spektra, i když ve skutečnosti tomu tak není. Fotometrické filtry nejsou dosud používány. Přístroje jsou v průběhu pozorování instalovány v pozorovatelně Hvězdárny Vsetín, na německé paralaktické montáži vybavené hodinovým pohonem.

Statistika:

V roce 2004 bylo pozorováno v průběhu 38 nocí, což představuje odhadem 75% příležitostí, kdy byla na Vsetíně jasná a dostatečně čistá obloha pro účely fotometrie komet. V porovnání s jinými oblastmi ČR je toto číslo poměrně nízké, ale jedná se o fakt daný klimatickými poměry. Město Vsetín se nachází v údolí řeky Bečvy, která má zásadní vliv na celou lokalitu. Zvláště v průběhu podzimních a zimních měsíců je obvyklý výskyt mlh a nízké inverzní oblačnosti (viz listopad loňského roku, kdy nebylo pozorováno vůbec). Bez tohoto vlivu by na Vsetíně bylo (opět odhadem) asi 80 jasných (nebo lépe řečeno částečně pro fotometrii použitelných) nocí do roka, což už je srovnatelné s průměrem v ČR.

Během roku 2004 bylo nasnímáno přes 3500 jednotlivých snímků komet s celkovou dobou expozic přesahující 57 h. Na skládaných snímcích s expozičními časy do 900 s bylo celkem provedeno 771 jednotlivých měření jasnosti. Průměrně bylo každý měsíc roku 2004 pozorováno během 3.2 noci (nejvíce 8 nocí v září, nejméně 0 nocí v listopadu) a sledováno 6 komet (nejvíce 12 v prosinci a nejméně 1 v lednu). V průběhu roku 2004 byly pozorovány tyto komety: C/2001 HT50 (LINEAR-NEAT), C/2001 Q4 (NEAT), C/2002 T7 (LINEAR), C/2003 H1 (LINEAR), C/2003 K4 (LINEAR), C/2003 T3 (Tabur), C/2003 T4 (LINEAR), P/2004 F3 (NEAT), C/2004 F4 (Bradfield), C/2004 H6 (SWAN), C/2004 Q1 (Tucker), C/2004 Q2 (Machholz), C/2004 U1 (LINEAR), 29P/Schwassmann-Wachmann, 32P/Comas Solá, 40P/Väisälä, 43P/Wolf-Harrington, 56P/Slaughter-Burnham, 62P/Tsuschinshan, 78P/Gehrels, 88P/Howell, 121P/Shomaker-Holt, 123P/West-Hartley a 162P/Siding Spring. Jednalo se tedy o celkem 24 různých těles, z toho bylo 12 komet krátkoperiodických a 12 dlouhoperiodických. Nejsledovanější kometou byla C/2001 Q4 (NEAT), která byla pozorována v průběhu 25 nocí a bylo získáno celkem 150 měření její jasnosti. Statistika roku 2004 je znázorněna na přiložených grafech.

Do budoucna:

Ještě v průběhu tohoto roku (2005) bychom rádi uvedli do provozu větší dalekohled – Newton 150/1200 mm. Ten by umožnil snímání slabších objektů, které nejsou tolik sledovány, a u kterých jsou tedy získaná pozorování daleko cennější. Dále bychom rádi pravidelně pozorovali jasné komety prostřednictvím objektivu s ještě kratší ohniskovou vzdáleností, čímž by mělo být možné dále snížit rozdíly mezi vizuálními odhady a CCD měřeními. Zatím uvažujeme o ohniskové vzdáleností kolem 120 mm (1:10 – v poměru s Newtonem). Nezbytným krokem bude zřejmě také zakoupení vhodného fotometrického filtru, což by umožnilo zvýšit přesnost našich měření.