Friday, June 5, 2009

Na velikosti (asi) záleží

Tento blog se z velké části věnuje astronomii a astrofyzice. Ani já neudělám výjimku, jak je ostatně patrné z nadpisu. Určení vzdálenosti blízkozemní planetky pomocí paralaxy už tady bylo dříve. Navrhoval jsem tehdy použít přesnější metodu, a protože doba uzrála a čas se navršil, konečně jsme ji mohli vyzkoušet.

Pozorovali jsme 3. dubna opět šedesátkami na MonteBoo v Brně a v Ondřejově a to blízkozemní planetku 2008 SV11. Tentokrát nevznikly efektní obrázky, které ukazují dvě stopy po asteroidu jako minule. Místo toho jsme se snažili udržet asteroid bodový, abychom mohli udělat přesnou astrometrii. Druhou podstatnou věcí byla co nejlepší časová synchronizace začátku expozice snímku. S Petrem Kušnirákem jsme si proto vyměnili nemálo emajlů, až se nám podařilo pořídit sérii snímků, ze kterých jsem potom vybral několik časově nejbližších — odpálili jsme je v rozmezí menším než 0,1 s.

Zpracování byl běh na středně dlouhou trať s překážkami. Většinu jsem úspěšně přeskočil, o některé jsem zavadil kotníkem a pak přišla ta Taxisova (na kterou mě upozornil mazaný Hroch, díky). Ačkoliv neumím skočit do dálky osm metrů, podařilo se mi i tuto nástrahu zdolat. Spočívala v určení základny pro výpočet paralaxy a následně vzdálenosti planetky. Základna totiž není obecně rovna vzdálenosti dvou pozorovacích míst na Zemi (pro nás Brno—Ondřejov). Platilo by to jen pro objekt, pozorovaný v zenitu z míst, která jsou od obou stanovišť stejně vzdálena.

Obecně je potřeba velikost základny spočítat ze známých zeměpisných souřadnic observatoří a rovníkových souřadnic planetky. Do hry vstupuje také fakt, že pro vzdálenější stanice musíme uvažovat jejich přímou vzdálenost skrz Zemi a nikoliv po jejím povrchu. Celá věc je poměrně jednoduchá, ale trochu zlouhavá, takže se zde o ní nebudu podrobně rozepisovat a přejdu rovnou k výsledkům.

V pořízené sérii snímků jsem našel čtyři s velmi blízkým začátekem expozice. Když jsem udělal astrometrii, určil paralaxu a spočetl pro každou polohu velikost základny, dostal jsem následující hodnoty vzdálenosti planetky.

 π['']*r[LD]*dle HOR.[LD]*rozdíl[LD]*Δt snímků[s]*rel. chyba

   3,2   21,3   20,41   0,89   0,076   0,04
   3,0   22,7   20,43   2,27  -0,094   0,10
   4,2   16,6   20,44  -3,84   0,023   0,23
   4,2   16,6   20,46  -3,86   0,079   0,23

π označuje změřenou paralaxu ve vteřinách, r vzdálenost vypočtenou z paralaxy, dle HOR. je vzdálenost podle HORIZONS, dále jejich rozdíl, Δt snímků je časový odstup snímků v sekundách, a pak už jen relativní chyba; vzdálenosti jsou uvedeny v LD = Lunar distance, střední vzdálenost Země—Měsíc

Výsledky nejsou příliš uspokojivé, čekal jsem trochu přesnější hodnoty s menším rozptylem. Hlavní chybu do výsledku zanáší astrometrie, jejíž vnitřní chyba je na úrovni několika málo desetin obloukové vteřiny. Přesto hodnoty paralaxy nepříjemně poskakují a já si zatím marně lámu hlavu nad příčinou.

Možná by bylo rozumnější udělat astrometrii pro každý snímek zvlášť a neulehčovat si práci jejich složením, třeba jen špatně počítám. Možná se jedna z observatoří (nebo obě) nachází v geopatogenní zóně nebo… na velikosti záleží a měl bych pozorovat z mnohem vzdálenějších míst; snad by mi poradil Jan Tleskač? Anebo někdo z vás?

4 comments:

paulie z maleho mesta said...

Ahoj Ftome, bohužel nerozumím šifrám v legendě tabulky, mohl bys připsat vysvětlivky? :)

Unknown said...

Mě se to zase tak špatně nezdá. Vychází mě, že pro nejistotu v π nějaké 0.1" je chyba ve vzdálenosti asi 3%. Čili pro řekněme reálnou přesnost měřeni 0.3" to je nějakých deset procent: 1.8. V porovnání s posledním sloupcem to tím pádem není zase tak špatný. Když si udělám aritm. průmez měření (..příště by se hodili víc desetinné tečky..) tak dostávám 19.3±1.6 což znamená, že ač na hranici tak na sebe chyb. intervaly padnou.

Nepišeš jakou přenost v astrometrii jste měli (binning ani nic podobného) takže jen odhaduju, ale pro zvětšení přesnosti by to chtělo podstatně zvětšit přenost astrometrie. Přitom mě napadají cesty... podstatně zlepšit určení středů hvězd (dekonvoluce profilů), použít fakt hodně hvězd na astrometrii a taky dělat tu astrometrii relativně na snímcích z obou mist vůči sobě a ne prostřednictvím mezi-katalogu, který ma tedy taky nějaké chyby.

ftom said...

diky za komentare, omlouvam se, vysvetlivky uz jsem doplnil.

ta presnost mi taky vychazi nejak tak, ale znepokojuji me ty skoky hodnot, cekal jsem, ze presnost bude v radu jednotek procent, a ze ty paralaxy se pro jednotlive dvojice pozic nebudou tolik lisit. zkousel jsem take pocitat prumer (i robustni) z hodnot paralax, a ten pouzit pro vypocet vzdalenosti. pak to samozrejme vychazi moc pekne (mirne podhodnocene).

v brne i ondrejove to byl binning 2x2. pouziti hodne hvezd je problematicke vzhledem k delce expozice (10 s), aby planetka jeste nebyla moc trailovana (i tak trochu protazena byla). ty dalsi moznosti zni ale zajimave a mohl bych je jeste vyzkouset.

Julia said...

Pleasantly surprised by the discovery of your site so pretty and so original, everything is well designed and very beautiful with a lot of choice, it is a wonder !! your creations are magnificent and what to say about your letter papers, superb !! Congratulation . Sincerely.


voyance gratuite par mail