15 Praktikum III: Vidnost nebesnih teles

Astronomsko opazovanje se začne že veliko pred nastopom noči. To še posebej velja za opazovanje posebnih, časovno občutljivih dogodkov, kot so na primer prehodi eksoplanetov. Dobro načrtovanje je nujno, tudi kadar želimo opazovati s profesionalnimi in polprofesionalnimi teleskopi, ki jih uporablja veliko ljudi in je opazovalni čas, namenjen posameznemu opazovalnemu projektu, strogo odmerjen. Načrt opazovanja s profesionalnimi teleskopi je narejen nekaj mesecev vnaprej.

Pri načrtovanju opazovanja z nekega opazovališča in razpoložljivo opremo (teleskop, instrumenti, filtri, kamere), moramo odgovoriti na naslednja vprašanja:

• Katero telo želim opazovati?
• Kdaj ga želim opazovati?
• Kako ga želim opazovati (časi osvetlitve, filtri, itd.)?

Pri iskanju odgovora na prvi dve vprašanji je ključno, kdaj je telo vidno na nebu — je ponoči dovolj visoko nad obzorjem? Pri tem nas zanima, kdaj je na določeno noč v letu telo nad obzorjem, kako se mu spreminja višina, kako visoko na nebu je, ko je v zgornji kulminaciji. Vidnost lahko izračunamo sami, če poznamo koordinati opazovališča, čas/noč opazovanja, koordinati telesa. A dandanes je za to nalogo veliko laže uporabiti računalniške programe ali aplikacije. Programov, ki izračunajo vidnost telesa, je več. Tukaj bomo za prikaz uporabili Staralt, ki so ga pripravili astronomi organizacije Isaac Newton group of telescopes s tremi teleskopi, nameščenimi na zemljišču observatorija Roque de los Muchachos na kanarskem otoku La Palma.

Program ima štiri načine delovanja:

• STARALT: izračuna spreminjanje višine telesa na nebu v določeni noči,
• STARTRACK: izračuna pot telesa na nebu v določeni noči,
• STAROBS: izračuna spreminjanje višine skozi leto,
• STARMULT: da tabelo najboljših datumov za opazovanje določenega telesa.

Vsi izračuni veljajo za opazovališče, katerega koordinati vnesemo v program. Uporaba programa je enostavna. Recimo, da želimo v okolici Ljubljane opazovati galaksijo M33.

Najprej nas zanima, ali bo 24. februarja galaksija vidna na nebu. Uporabili bomo torej način STARALT (slika P4). Program vpraša po treh podatkih. Prvi je datum opazovanja. Drugi so koordinate opazovališča. Program ima že vnesene koordinate številnih observatorijev po svetu, ki jih lahko izberemo s seznama. Če nobenega izmed teh observatorijev ni v bližini našega opazovališča, lahko koordinate vnesemo ročno. Poleg geografske dolžine in širine moramo podati tudi nadmorsko višino in odmik od svetovnega časa (UT; čas na greenviškem poldnevniku). Vnesemo tudi koordinati telesa, ki ga želimo opazovati.

Sedaj kliknemo na gumb Retrieve in v novem oknu se bo odprl izpis z grafom vidnosti telesa (slika P5).

Izpis vsebuje več informacij. Na abscisni osi je čas. Zgornja vrstica je svetovni čas, spodnja vrstica conski čas — če ste vnesli lastne koordinate observatorija in odmika od svetovnega časa, je vrednost conskega časa odvisna od tega, kaj ste vnesli.

Na ordinatni osi na desni strani je višina nad obzorjem v stopinjah, torej zračna masa (glej poglavje Pot svetlobe skozi Zemljino atmosfero). Dve navpični prekinjeni črti označujeta začetek in konec astronomske noči. Polna črta na grafu prikazuje vidnost telesa, prekinjena črta vidnost Lune. Modre številke na polni črti povedo, kolikšna je kotna razdalja (v stopinjah) med telesom in Luno na nebu.

Z grafa razberemo astronomsko primernost noči za opazovanje izbranega telesa (meteorološke razmere/vreme tukaj niso zajeti). Pri primeru, prikazanem na sliki P5, vidimo, da je izbrana galaksija vidna le na začetku noči. Težave bo to noč povzročala Luna: čeprav je od galaksije na nebu oddaljena 122, je Luna povsem osvetljena (je v fazi polne Lune). Informacijo o osvetljenosti Lune najdemo med drugimi informacijami v zgornjem levem delu izpisa. Ta noč za opazovanje galaksije ne bo najprimernejša.

Boljši termin opazovanja lahko poiščemo tako, da preizkušamo različne datume in pogledamo dobljene izpise. Program nam olajša delo, če izberemo način STAROBS. V tem primeru dobimo izpis, podoben temu na sliki P6. Zgornji diagram ima na abscisni osi čas v (tekočem) letu in na ordinatni osi višino nad obzorjem, merjeno na sredi noči. Na 24. februar je takrat telo že pod obzorjem, kar smo videli tudi na sliki P5. Najviše na nebu sredi noči je telo oktobra.

Za načrtovanje opazovanja si pomagamo tudi s spodnjim grafom na sliki P6, ki kaže, koliko ur na noč je telo med astronomsko nočjo vsaj 10 nad obzorjem. Na vrhu tega diagrama so s krogi označeni trenutki, ko je na nebu polna Luna. Debelejša polna črta kaže dolžino astronomske noči. Vidimo, da je galaksija oktobra tako rekoč celo noč na nebu.

Vijolična številka na krivuljah na vseh diagramih označuje telo številka 1. Pri vnašanju koordinat (slika P4) bi lahko vnesli več vrstic koordinat, ki bi ustrezale različnim telesom. V tem primeru bi se na diagramu izrisalo več krivulj, označenih z različnimi številkami. Na desni strani izpisa pa bi se izpisala legenda, ki pove, katera številka krivulje pripada kateremu telesu. Kot zadnje omenimo še, da bi lahko pred koordinatami napisali tudi ime galaksije, ki bi se prav tako izpisalo v legendi.