Zpracování fotometrických měření jasů oblohy

Dalibor Hanžl, Masarykova Univerzita, Brno

 

1. Úvod

 

Fotoelektrická fotometrie má v Brně dlouhodobou tradici. Naše práce se zaměřuje na zpracování  fotometrických měření, která byla získána přístrojem brněnské hvězdárny a  pokrývající časový interval od roku 1988 do roku 1995. Pořizování fotometrických dat probíhalo na 0.40-m reflektoru brněnské hvězdárny, vybaveném fotometrem z dílny MFF UK, který byl osazen fotonásobičem EMI 6256 a filtry standardního systému UBV. Ve všech případech byla pro měření použita clonka o průměru 1.2’.

 

2. Charakteristika dat

 

Pro zpracování byla použita fotometrická data uložená v digitální podobě. Každá série obsahovala měření intenzit oblohy, základní a proměnné hvězdy a nejméně jednu kontrolní hvězdu. K jednotlivým intenzitám byl k dispozici časový údaj. Měření se provádělo ve třech filtrech, standardního Johnsonova fotomatrického systému UBV. Vzhledem k nízkým hodnotám odstupu signál-šum, nebylo ve všech případech možné zpracovat data v oboru U. Základní pozorovací schéma vypadalo takto: OV-OB-OU-ZV-ZB-ZU-VV-VB-VU-AV-BV-BU-OV-OB-OU-ZV-ZB-ZU-VV atd. Intenzity oblohy byly měřeny před každou sérií měření základní, proměnné a kontrolní hvězdy.

 

3. Postup zpracování

 

Jak již bylo zmíněno výše, měření intenzit oblohy tvoří podstatnou část celého datového souboru. Ve fotometrické praxi potřebujeme pro následné zpracování hodnot intenzit měřených hvězd znát velmi podrobně průběh intenzit oblohy. Díky relativně hustému pokrytí měření oblohy, můžeme pro stanovení její okamžité hodnoty zvolit lineární aproximaci dvou sousedních bodů měření oblohy mezi zkoumaným objektem.

            V případě výzkumu intenzit oblohy bylo tento přístup zachován, protože poskytuje nejpřesnější výsledky s ohledem na výsledné hodnoty jasů oblohy.

            Jednotlivá měření byla zpracována v tabulkové formě a doplněna grafy vstupních intenzit měřených objektů. Grafy jsou k dispozici formou přílohy ke všem měřeným oborům. První graf zachycuje celkové průběhy intenzit všech měřených objektů v zaznamenávaném časovém úseku.

Dalším grafickým výstupem je vlastní průběh intenzit oblohy. I když je obloha zakreslena i na celkovém grafu, je v mnohých případech díky měřítku velmi zmenšená a nejasná.

Grafický výstup kromě základních informací o názvu měřené hvězdy, času pozorování (v Gregoriánském a Juliánském datování), použité základní i kontrolní hvězdě, spolu se souřadnicemi proměnné hvězdy obsahuje další údaje. Jsou to např. procento fáze Měsíce, elongace, heliocentrická korekce, souřadnice Slunce a Měsíce.

            Hlavním výstupem je tabulka měřených hodnot jasů oblohy. Tabulka je realizována souborem textového typu, který obsahuje v první řadě měření jasů oblohy vůči základní hvězdě (základní hvězda je druhý nejčastěji měřený objekt hned po obloze ve všech měřeních). Základní hvězda byla také obvykle volena jako hvězda s nejlépe známými fotometrickými katalogovými údaji a barevnou charakteristikou.

            Hodnoty intenzit oblohy vůči základní hvězdě jsou relativní, protože přesné určení absolutní jasnosti základní hvězdy bude předmětem dalšího fotometrického měření nebo dalšího zpracování údajů z literatury. Připravuje se též materiál s identifikaci použitých hvězd podle záznamů v pozorovacím denníku.

            V dalších tabulkách následují hodnoty jasů oblohy jak vychází z měření kontrolních hvězd seřazené podle oborů. Podobně jako v případě základní hvězdy se jedná o relativní jasnosti, neboť přesnou hodnotu jasností v oborech VBU pro tyto hvězdy je nutné určit dalším měřením nebo vyhledáním v literatuře.

            Čas je v tabulkách uváděn v Juliánském datování opravený o heliocentrickou korekci (hodnota heliocentrické korekce je uvedena v závěrečné tabulce).

            Poslední dva sloupce u každého fotometrického měření obsahu údaj o vzdušné hmotě a hodinovém úhlu objektu v čase měření.

            Soubor uzavírá sumární tabulka tzv. katalogového souboru, tedy fotometrické charakteristiky měřených hvězd. Pokud fotometrické charakteristiky (V, B-V, U-B) byly pro tyto hvězdy známy, obsahuje tento soubor jejich katalogové hodnoty. V případě, že známy nebyly, obsahuje pouze hodnoty barevných indexů (B-V, U-B) určených během procesu zpracování daného měření.

            Hodnoty jasů oblohy jsou tedy uvedeny jako rozdíl mezi hvězdnou velikostí základní, resp. kontrolní hvězdy a oblohy v magnitudách. V případě, že se údaj o hvězdné velikosti měřených hvězd podaří dohledat v katalozích, je možné jednoduše určit i absolutní jasnosti oblohy.

            Jak již bylo zmíněno v úvodu, pro měření byla použita clonka o průměru 1.2’, což odpovídá plošce na obloze o rozměru 1.13 arcmin².

 

 

4. Další postup práce

 

            V této chvíli máme zpracovánu zatím pouze část celého fotometrického materiálu. Další postup práce bude spočívat ve vyhodnocování veškerých dat, dohledání identifikací měřených hvězd s katalogem, pokus o vyhledání jejich přesných fotometrických charakteristik nebo dodatečné proměření.

            K přesnému určení hodnoty jasů oblohy bude také nutné stanovit přesný rozměr fotometrické clonky.

Dále existuje jistá část fotometrického materiálu ve formě výpisů z registračního zapisovače, které bude potřeba vyhodnotit a přepsat do počítače.

           

 

 

V Brně dne 7. 12. 2003

 

 

Přílohy:

1)                  Tabulka absolutních hodnot průměrných jasů oblohy dosud zpracovaných měření hvězdy GR Tau, u níž byly známy fotometrické parametry srovnávací hvězdy.

 

2)                  Soubory výstupních tabulek měření spolu s grafickými výstupy. Tyto data jsou z ekologických důvodů k dispozici v elektronické podobě na adrese ftp://astro.sci.muni.cz/jasy. V tištěné podobě je přiložena pouze vybraná ukázka.

Příloha 1)            Tabulka absolutních hodnot průměrných jasů oblohy u dosud zpracovaných měření hvězdy GR Tau, u níž byly známy fotometrické parametry srovnávací hvězdy.

 

 

* Jasnost je udávána v magnitudách/1.13 arcmin²