[CCD-CR] Jas nocniho nebe

[Filip Hroch <hroch@physics....cz>]

Ciao

posilam navod jak s munipackem odhadnout jas nocniho nebe.

Na to aby jsme mohli odhadnout magnitudu nocniho nebe potrebujujeme
udelat snimek nejake oblasti kde jsou okalibrovane hvezdy. Ja napriklad
pouzivam policka z prace J.N. Gonzalez-Perez: Astronomical Journal
122, 2055-2098 (2001). Jako priklad jsem udelal mereni BL Lac v R filtru.
Po odecteni darkframu a korekci flatfiledem jsem zfotometril snimky
a u hvezdy, ktera mela katalogovou jasnost 
 
R = 11.956 +- 0.018 

jsem dostal v souboru bllac.MAT (nebo .SRT) radky:

  101  166.354  157.850   13.921   13.750   13.655   13.604   13.568  ...
    1562.277 30.12  0.00   0.006    0.006    0.008    0.009    0.012  ...

vybral jsem si clonku cislo 5 protoze uz je dostatecne velka na to
aby pohltila vetsinu signalu od teto hvezdy. Polomer clonky je
asi 7 pixelu zatimco fwhm neco kolem 2.0 - 2.5 pixelu.

Celkova prichazejici intenzita od hvezdy se da snadno spocitat,
podle Pogsonovy rovnice:

  mag = 25 - 2.5*log10(I)

vypoctenme intenzitu jako

   I = 10^(0.4*(25 - mag))

   I_star = 10^(0.4*(25 - 13.568)) = 37393 ADU


Intensita prichazejici od oblohy dopadajici na jeden pixel je uvadena
jako prvni cislo v druhem radku. Protoze nas ani tak nezajima 
intenzita pripadajici na jeden pixel ale na jednu uhlovou vterinu
musime znat prevod z pixelu na vterinky. u nas plati:

  1 pixel = 2.0 arcsec

takze intenzita pripadajici na jednu uhlovou vterinku je

  B_sky = 1562.277/(2*2) = 389.154 ADU 


podil intenzity od zname hvezdy a oblohy udava rozdil v magnitudach
oblohy a hvezdy:

  m_sky - m_star = 2.5*log10(B_sky/I_star) = 5.0 mag

ze ktere snadno pocteme:

  m_sky = R + (m_sky - m_star)  = 11.956 + 5.0 = 16.9 mag / arcsec^2

To je nas hlavni vysledek, rika, ze magnituda oblohy pripadajici
na ctevrecni vterinku je priblizne 17 magnituda. Presnost nic moc.
U tohoto postupu jsou statisticke chyby pomerne male (nekolik setin) 
ale ve skutecnosti budou chyby tak na urovni desetin magnitudy protoze 
jsme nevzali (mimo jine) v uvahu barevne korekce nebo vsechno svetlo 
z hvezdy (asi by se hodila jina metoda odhadu jasnosti).

Zajimave je zamyslet se nad tim, jak to, ze  vlastne sviti nocni nebe.
Existuji minimalne dva extremni pripady. Na vysokohorske observatori
daleko od lidskych sidel je to sviceni molekul vzduchu vybucenych 
ionizujicim zarenim z vesmiru. Se druhym extremem se setkavame
ve mestech kde sviti nocni nebe svetlem odrazenym od prachovych castecek.

Protoze v nasich podminkach pripada v uvahu spise druha varianta
(snad krome Kleti) je jasne, ze nocni nebe bude svitit jednat tim vic,
cim vic bude osvetlovano a take tim, cim vetsi bude odrazna plocha
vsech castecek. To je videt nekdy v lete kdy k nam dorazi zapraseny
vzduch ze sahary (jo to je sahara). Pak nejen ze velka cast svetla
z vesmiru je temito casteckami zastinena ale navic mame i jasnejsi
nebe. Je zjevne, ze by se z techto metreni dala napriklad odhandout
i koncentrace castecek ktere odrazi.

Asi by bylo zajimave informovat nas o tom jak moc jasne je nebe
na ruznych observatorich, pro jednotnost je vhodne pouzit mereni
kolem zenitu. Jsem zvedav jak moc se bude lisit treba Brno od
Ostravy, Prahy a tak.

Dalsi diskuse k tomuto tematu nechavam na Jenika.

FH