Покрытия звезд астероидами в 2003 гИнститут Космических Исследований РАН Наблюдение покрытий звезд астероидами - одна из редких областей астрономии, в которую любители даже со скромным оборудованием могут внести реальный вклад. В течение 2003 года на территории России и бывшего СССР ожидается около трех десятков подобных явлений, доступных для наблюдений в бинокль или любительский телескоп. В статье приводится обзор лучших явлений года и рассказывается о том, как сделать свои наблюдения полезными для науки.
Малые планеты, размеры которых составляют десятки и сотни километров, в своем движении по небу иногда затмевают звезды. Диаметры последних измеряются сотнями тысяч и миллионами километров, но из-за разницы в расстояниях до Земли видимые угловые размеры астероидов (десятые и сотые доли секунды), как правило, превосходят поперечники звезд. Например, малая планета диаметром 100 км, находящаяся в главном поясе астероидов на расстоянии около 200 млн. км (1.3-1.4 а.е.) от Земли, видна под углом в 0.1 секунды дуги.
В зависимости от размера астероида и его видимой скорости движения по орбите длительность покрытия может составлять от секунд до десятков секунд. Измерив этот интервал времени и зная скорость движения астероида на фоне звезд, можно определить поперечник небесного тела.
Одновременные наблюдения подобных явлений в нескольких точках на земном шаре - фактически единственный способ получить точные данные о размерах и форме астероидов. Полосы видимости покрытий редко проходят через крупные обсерватории, поэтому именно в этой области любители астрономии могут внести важный вклад, составив конкуренцию наземным телескопам и космическим аппаратам.
Собрав ряд наблюдений на разных участках пути затмения, можно построить профиль астероида, уточнить его форму и размеры, а возможно, и открыть у него спутник. При этом не требуется специального оборудования и мощных оптических приборов - для наблюдений может быть достаточно секундомера и любого телескопа, подзорной трубы или даже бинокля. Изредка, около трех раз в год на всем земном шаре, происходят и покрытия звезд, видимых невооруженным глазом. ИСТОРИЯ НАБЛЮДЕНИЙ
Впервые покрытие звезды астероидом наблюдали П.Бьорклунд и С.Мюллер в Швеции 19 февраля 1958 года. Малая планета Юнона затмила звезду 8.2 величины в созвездии Ориона. С тех пор во всем мире успешно зарегистрировано более 300 таких явлений, в том числе всего 8 покрытий звезд ярче 6-й величины (по состоянию на 1 июля 2002 года). Среди них следует отметить покрытие каппы Близнецов астероидом (433) Эрос 24 января 1975 года, которое было зафиксировано несколькими наблюдателями на востоке США. Самой же яркой звездой, покрытие которой удалось пронаблюдать до сих пор, остается гамма Близнецов (блеск 1.9m).
13 января 1991 года в Японии и Китае ее затмил астероид (381) Мирха. Тогда в Китае исчезновения звезды ждали 3000 человек по всей стране, но из-за неточности определения орбиты и небольшого размера астероида покрытие увидели всего четверо из них. 7 апреля 2002 года на острове Хоккайдо с нетерпением ожидали покрытия Поллукса астероидом (55) Пандора, но наблюдениям, как это часто случается, помешала погода, и рекорд не состоялся. По расчетам японцев, в ближайшие 20 лет во всем мире не ожидается покрытий звезд 1-й величины. В 2003 году самой яркой затмившейся звездой станет бета Девы (3.7m). Ее покрытие астероидом (124) Алкеста можно будет наблюдать в Австралии 24 июня.
На территории бывшего СССР за все это время зарегистрировано только 8 (восемь) покрытий - по 2 в Таджикистане, России, Украине и по 1 в Армении и Грузии. Для одной шестой части суши это капля в море! Во многом причиной столь малого числа успешных наблюдений до сих пор являлось отсутствие своевременной информации для любителей. Будем надеяться, что после этой публикации количество успешных наблюдений возрастет, тем более что в ближайшие месяцы нас ждут несколько благоприятных явлений. ТОЧНОСТЬ ПРЕДСКАЗАНИЙ Заблаговременные предсказания моментов и зон видимости покрытий для всего мира на год вперед публикуются Международной Ассоциацией Тайминга Покрытий (IOTA). Точность эфемерид астероидов находится в лучшем случае на уровне 0.1". Это справедливо для тех малых планет, для которых имеются десятилетние ряды астрометрических наблюдений. Движение же астероидов размером 40-50 км и блеском слабее 13-14-й величины обычно рассчитывается с точностью до нескольких десятых долей секунды дуги.
Координаты звезд ярче 8-й величины (каталог Hipparcos) известны с ошибкой до нескольких сотых угловой секунды, звезд послабее - от 0.05" до 0.1". В результате неопределенность пути "тени" астероида на Земле может в несколько раз превышать ширину полосы, причем чем меньше диаметр астероида, тем больше ошибка предсказания.
Обычно за неделю - две до покрытия делаются точные астрометрические наблюдения астероида, среднеквадратичная погрешность которых составляет 0.05" по обеим координатам. Это примерно в 2, 5, а то и в 10 раз лучше ошибки эфемерид. В результате полоса видимости уточняется и может заметно сместиться от ранее предсказанной. Так, например, после уточнения орбиты астероида (1467) Машона полоса покрытия звезды 10-й величины 9 ноября 2001 года сместилась на 0.5" при угловом диаметре астероида на момент явления 0.06". Это около тысячи километров!!!
Вместо Западной Сибири путь прошел через центр европейской части России. Аналогично, покрытие кси Овна астероидом (2009) Волошина, диаметр которого примерно 34 км (0.023"), всего за неделю до 1 декабря 2001 г. ожидалось в Архангельске и Петрозаводске, а наблюдения астероида "сдвинули" путь на 0.4" - в Шпицберген и Исландию. При этом никто в мире это явление так и не наблюдал.
Следует отметить, что раньше (до появления каталогов Hipparcos и Tycho) ситуация с предсказанием полос покрытий обстояла еще хуже. Так, можно было сказать, что покрытие звезды 100-километровым астероидом будет наблюдаться в пределах зоны шириной 500 км с вероятностью 20% в каждой отдельно взятой точке. Для того, чтобы наверняка застать такое покрытие, надо было расставить пятерых наблюдателей с шагом 100 км поперек полосы. Когда же погрешность полосы уменьшается до 200 км, то вероятность увидеть покрытие в любой точке внутри этой зоны, грубо говоря, возрастает до 50%, а за ее пределами резко падает.
Поэтому в идеале можно разместить тех же пятерых наблюдателей уже с шагом в 50 км, что позволит более подробно прописать профиль астероида. С распространением интернета появилась возможность координировать совместные усилия многих наблюдателей, в том числе использовать возможности мобильных любителей астрономии с переносными телескопами. В результате количество успешно наблюдавшихся покрытий в среднем за год в мире увеличилось с 8-10 в 1982-1996 годах до 30-40 в 1999-2001. ПОКРЫТИЯ В РОССИИ И СНГ В 2003 ГОДУ
В таблице приведены обстоятельства покрытий звезд ярче 10-й величины астероидами диаметром более 40 км, видимых с территории России и бывшего СССР. Всего таких покрытий ожидается 30. Примерные зоны видимости явлений изображены на рисунках 3 а, б, в (соответственно для европейской территории, Сибири и Дальнего Востока). Ниже приводятся более подробные описания каждого события.
Комментарии: Даты приведены по Всемирному времени (UT) С 29 марта по 25 октября Московское Время = UT + 4 часа, зимой UT + 3 часа Длит - максимальная длительность покрытия (в центре полосы) Пад ЗвВ - падение звездной величины во время покрытия Луна: Рас - расстояние до звезды (градусы), Ф. - фаза (проценты)
КАК НАБЛЮДАТЬ
Главная цель наблюдений - определение моментов исчезновения и появления звезды с помощью секундомера, видео- или аудиозаписи с привязкой к точному времени. Следить за звездой необходимо в течение 10-15 минут (5-10 минут до предсказанного момента явления и 5 минут после него). Если звезда слабая, весьма желательно попробовать отождествить ее по карте в ночь накануне наблюдений - иначе можно просто не успеть найти ее в решающий момент.
Для поиска слабых звезд можно посоветовать простой метод: найдите по карте достаточно яркую звезду примерно с тем же склонением, что и затмеваемая, но расположенную на небе чуть западнее. Наведя на нее телескоп, отключите часовой привод, и звезда сама придрейфует в поле зрения за счет суточного вращения неба через время, равное разности прямых восхождений двух звезд. Теперь можно снова включить часовой механизм.
Как уже было сказано выше, при наблюдениях покрытий ярких звезд может быть достаточно подзорной трубы или бинокля. Разумеется, желательно установить их на надежную опору или штатив. Смещение звезд за счет суточного вращения происходит со скоростью 1 градус за 4 минуты вблизи экватора, поэтому при большом поле зрения, которое обеспечивают бинокли, часовой привод не потребуется.
Если у астероида имеется спутник, то он вероятнее всего удален от основного тела не более чем на 1000 км и вторичное покрытие может произойти в пределах 1-2 минут до и после основного явления (кроме событий вблизи точки стояния, когда скорость движения малой планеты может составлять 3-4 угловых секунды в час вместо обычных 30-40). При царапающем покрытии (если наблюдатель находится на границе полосы видимости явления) может произойти несколько исчезновений и появлений звезды на горах и впадинах астероида. Они могут быть как резкими, так и плавными (например, за счет конечного углового размера звезды). Это также следует отметить в отчете о наблюдениях. Желательно иметь секундомер с возможностью фиксации нескольких моментов времени с точностью 0.01 сек (такими пользуются спортсмены, тренеры и судьи на соревнованиях).
Даже если секундомер показывает время с сотыми долями секунды, реальная точность определения моментов будет хуже - 0.2-0.4 сек. Она определяется реакцией наблюдателя, которая является величиной сугубо индивидуальной и может меняться в зависимости от состояния человека. При составлении отчета необходимо оценить эту величину и указать, была ли она вычтена из зарегистрированного времени. Конечно, идеальный вариант, исключающий влияние человеческого фактора - записать явление на видеокамеру вместе с сигналами точного времени. Впоследствии такую запись можно будет оцифровать и отфотометрировать, а моменты исчезновения и появления звезды определить с точностью до 30 мс.
Кроме того, можно использовать и диктофон, отметив явления короткими возгласами "хоп". Не останавливая пленку, надо записать ближайшие к моменту наблюдения "шесть точек", которые передают радиостанции каждые час или полчаса. Это позволит определить истинную шкалу времени - скорость движения пленки при записи и воспроизведении может отличаться на проценты.
В принципе, в простейшем случае достаточно измерить длительность исчезновения звезды. Одно это уже даст длину хорды поперечного сечения малой планеты. Однако привязка к точному времени может принести данные не только о размере, но и о форме астероида. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Для упрощения оформления и обработки отчетов о наблюдениях в IOTA разработана стандартная форма, перевод которой приводится ниже. Если у Вас есть доступ в интернет, эту форму можно скачать с сайта автора статьи в разделе "Астероиды", заполнить и прислать по указанным в ней адресам электронной почты. Адрес для отправки писем обычной почтой приведен в конце статьи.
Помните, что отрицательный результат тоже важен - он позволит ограничить сверху размер астероида, поэтому даже если покрытия не произошло, об этом необходимо сообщить. Если Вы не знаете точные координаты своего места наблюдения, сообщите название населенного пункта и расстояние от какого-либо крупного здания, сооружения или другого объекта с точностью до 100 метров. АДРЕСА В ИНТЕРНЕТЕ:
Сайт Международной Ассоциации Тайминга Покрытий (IOTA): http://www.lunar-occultations.com/iota/iotandx.htm Самая свежая и подробная информация о предстоящих явлениях на русском языке, включая поисковые карты и карты зон видимости, публикуется на сайте bigden.ru. Для публикации анонсов, новостей и обмена результатами наблюдений создан лист почтовой рассылки "pokrytie" на сервере Yahoo! Groups. Чтобы подписаться на этот лист, пошлите пустое письмо по адресу pokrytie-subscribe@yahoogroups.com.
Помните, что покрытие звезды астероидом - весьма редкое астрономическое явление. Людей, которым довелось наблюдать его в нашей стране, в десятки раз меньше, чем космонавтов! Пусть ваши наблюдения принесут не только пользу науке, но и моральное и эстетическое удовольствие вам самим.
Автор: Денис Владимирович Денисенко Содержание и подготовка в электронном виде - Козловский А., дизайн, обработка и выкладка на сайт - Кременчуцкий А. Copyright © 2003-2022 'Галактика' Сopyright 2002-2022 © Сайт "Галактика" • Проект "Астрономическая энциклопедия" • Идея, дизайн, хостинг, веб-мастер сайта - Кременчуцкий Александр, Москва. |