KEFEIDIEN JA PIMENNYSMUUTTUJIEN HAVAINNOINNISTA ALOITTELIJOILLE - K.A.T 10/2003

(This is Finnish page. If You want my English pages choose here)

Artistic binaries

Muuttuvien tähtien havaitsemisessa on se mukava piirre, että sitä voi harrastaa myös puolipilvisen ja kuutamoisen taivaan alla kaupungissakin. Siis olosuhteissa, jotka ns. deep sky-havaitsijoilla yleensä pitää kaukoputket ja kiikarit sisällä. Toki himmeitä muuttuvia tähtiä varten pitää olla pimeää, mutta kuu ja valosaaste saattaa usein jopa auttaa paljastamalla pimeät salakavalat pilvet, jotka vääristäisivät havaintoja.

Olen havainnut lyhytjaksoisia säännöllisiä muuttujia, lähinnä pimennysmuuttujia kiikareilla ja paljainkin silmin, enkä usko että se on aloittelijallekaan vaikeaa. Olen myös seuraillut joitain kefeidejä ja epäsäännöllisiä muuttujia.

Et tarvitse kuin silmät, kellon, tähtikartan, ennusteen, päiväkirjan tai paperivihkon ja kynän ja hiukan KÄRSIVÄLLISYYTTÄ. Sekä laskimen. Lisäksi olisi hyvä, jos tämän sivuni lisäksi olisit lukenut muuttuvien tähtien havainnoinnista esim. Tähtitieteen käsikirja 2:sta.

Erikoisesti suosittelen aloittelijoille kefeidejä Delta Cephei(Kefeus) ja ja Eta Aquila (Kotka). Pimennysmuuttujista suosittelen tähtiä Beta Lyrae, Beta Persei, RZ Cassiopeiae. RZ Cassiopeiae vaatii kiikarin. Beta Lyrae ei oikeastaan tarvitsisi pimennysennustetta, koska muuttuu jatkuvasti. Kefeiditkään ei tarvi ennustetta, koska muuttuvat jatkuvasti.

KEFEIDIT

Kefeidit ovat suuria sykkiviä tähtiä, joiden valonvaihtelun voi amatöörikin huomata kun vaihtelu on jopa 1 magnitudin suuruusluokkaa-

Voit aloittaa seuraamaan (paljain silmin tai kiikarilla) vaikka kerran selkeässä yössä Delta Cephei:tä, että näet miten se muuttuu lähes joka yö. Vertaa sitä läheiseen zeta Cephei:hin ja epsilon Cephei:hin. Voi piirtää vaikka ruutu- tai mm-paperille kahden piirtämäsi vaakaviivan välille, jossa yläviiva on zetan ja alaviiva epsilonin kirkkaus (magnitudi). Tarkemmin havainnoinnista ja magnitudin arvioinnista lue alempaa pimennysmuuttujain kohdalta. Syksyllä hyvin näkyvän Eta Aquilan kohdalla vertailutähtinä (ja ylä+alaviivana) voit käyttää kirkasta beta Aquilae:ta ja himmeämpää iota Aquilae:ta.

 Esimerkki.  Delta Kefeidi-havaintoja ruksattu ruutupaperille 
                                                                   +
  zeta    Cep :-------------------------------+--------------------------
              :       +                                                 +
              :             + 
              :    +              +                           
  epsilon Cep :-+--------------------+-----------------------+------------
   Pvm        :28 29 30 31 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16
                  Elo                              Syys  
Näitä kirkkaita kefeidejä ei ole tarvis raportoida minnekään, kun CCD- laitteet mittaa paljon tarkemmin, mutta omaksi huvitukseksi ja harrastukseksi on kiva seurata kosmisen tikapuun perusaskelmaa, "standardikynttilää", joiden avulla on mitattu Andromedan ja muiden galaksien etäisyyksiä. Ja mitataan yhä edelleen. Avaruusteleskooppi Hubble eroittaa näitä sykkiviä muuttujia yhä kauempaa eri galakseista.

Linkkivinkki: Norjalaisen tähtiyhdistyksen kefeidikarttoja (engl.kiel.) kannattaa vilkaista.

PIMENNYSMUUTTUJAT

Pimennysmuuttujat ovat tähtipareja, joissa toinen tähti menee toisen eteen niin, että se himmentää niiden näennäistä kirkkautta. Jos peittävä tähti on kylmä ja himmeä niin pimeneminen voi olla hyvinkin huomattava, jopa useita magnitudeja (esim. U Cep). Siis vähän kuin auringonpimennys, mutta näissä sen kuun paikalla on omaakin valoa loistava tähti. Joillakin pimennysmuuttujilla (esim. Beta Aurigae) pimennys on niin vähäinen, ettei kannata visuaalisesti edes yrittää havaita, vaan se on CCD-ihmisten heiniä.

Pimennysmuuttujien harrastajahavainnoilla on jo merkittävämpää tieteellistäkin merkitystä. Itse olen raportoinut niistä tuloksia VSNET:iin, BBSAG:iin ja AAVSO:oon. Olen määrittänyt "takapihalta" kiikaroimalla ensimmäisenä V355 Andromedaen jakson ja julkistanut ensimmäisenä sen valokäyrän (BBSAG Bulletin 127). Olen havainnut ja raportoinut riippumattomasti RZ Cassiopeian kiertoajassa syksyllä 2000 tapahtuneen muutoksen, johtuen mm. siitä, että olen "liiankin" ahkerasti seurannut lempitähteni pimennyksiä.

Taivaalla on tuhansittain himmeitä harrastajakaukoputkille sopivia pimennysmuuttujia, joita ammattilaiset eivät ehdi seuraamaan. Vuosikymmenien takaisista ennusteistaan nämä himmeät sitten ajautuu pois, niin että pimenee tunteja etuajassa tai myöhässä ja tässä tulee harrastajat kuvaan mukaan: heidän pimennyshavaintonsa auttaa korjaamaan myös pimennysennusteita.

Tästä yksinkertaistetusta taulukosta näet pimeneekö aiemmin mainitut pimennysmuuttujat "tänä yönä":


PIMENNYSENNUSTE Suomen talviaikaa              HELMIKUU 2003

                           !la su !ma ti ke to pe la su !ma ti ke to pe la su !ma ti ke to pe la su !ma ti ke to pe la
   2003/2  PeriodT M -m d/2| 1_ 2_| 3_ 4_ 5_ 6_ 7_ 8_ 9_|10_11_12_13_14_15_16_|17_18_19_20_21_22_23_|24_25_26_27_28_01_
   RZ CAS  1.195 A 61-77 2 ! 1+ 6 |11 15+20+ .  1  5+10+|15 19+ .  0+ 5 10 14+|19 24  .  4+ 9 14 18+|23+  .  4  8+13+18
   U  CEP  2.493 A 68-92 4 ! 3  . |14+ .  .  2+ . 14+ . | .  2  . 14  .  .  2 | . 13+ .  .  1+ . 13+| .  .  1  . 13  .
 Beta LYR 12.937 A 33-43 - ! .  . | .  .  .  . 12  .  . | .  .  .  .  .  .  . | .  .  . 10+ .  .  . | .  .  .  .  .  .
 Beta PER  2.867 A 22-35 5 !18  . | . 15  .  . 11+ .  . | 8+ .  .  5+ .  .  2 | . 23  .  . 19+ .  . |16+ .  . 13+ .  .

Huom. ajat ovat talviaikaa. (Lisää yksi niin saat kesäaikaa)
Sarake d/2 tarkoittaa pimentymisajan puolikasta. Esim. keskiviikkona 5.2.2003 RZ CAS pimenee klo n. 20.30 talviaikaa, 
mutta pimentyminen alkaa jo 2 h ennen eli klo 18.30 ja päättyy noin klo 22.30.
Kannattaa alkaa katsoa jo muutama tunti ennen syvintä hetkeä.  

Tässä on valmiina Beta Persein kartta.


Kuva 1. 2.867 päivän välein pimentyvän Beta Persein kartta.


Lisää karttoja

Beta Persei jossa v=Beta Persei pimennysmuuttuja ja vertailutähtien magnitudit: A=1.9, D=3.0 ja N=3.8

Beta Lyrae jossa v=Beta Lyrae pimennysmuuttuja ja vertailutähtien magnitudit: G=3.2, Z=4.1 (paljain silmin,mutta kiikarilla 4.3)

RZ Cassiopeiae jossa RZ on pimennysmuuttuja, vertailutähdet (punakorjattuna): A=6.0, B=6.7, C=7.3, D=7.5, E=7.6, F=8.1


HAVAINNOINTI

Beta Perseille näet esim. ennusteen 17.Feb 2001 klo 19. D/2=5 tarkoittaa että olisi aloitettava jo klo 19-5=14 Suomen aikaa. Mutta käytännössä riittää jo n. 3 h ennen ja jälkeen pimennyksen tällä tähdellä. Havaitset tähtiä vaikkapa noin puolen tunnin välein (RZ CAS:lle 15-20 minuutin välein) ja vertaat Beta Perseitä jota merkitään v:llä (v=variable) vertailutähtiin A,D,N. Aluksi tähti on esim. kirkkaudeltaan A:n ja D:n välissä. Jaat mielessäsi A:n ja v:n ja D:n murto-osaan. Beta Per eli v näyttää olevan suhteessa 3:2. Merkitset sen vihkoon (tai päiväkirjaan) "A 3 v 2 D". A kirkkain D himmein tässä jonossa. Myöhemmin näet suhteen muuttuneen esim. 4:1 eli v on melkein yhtä himmeä kuin D. Jos v yhtä kirkas kuin D merkitään vain "v 0 D". Jne.

Päiväkirjasta tulee esim. tämän näköinen, jossa mag-sarake jätetään vielä tyhjäksi.

Esimerkki kuvitteellisen päiväkirjan sivulta
-----------------------------------------------------------------------
pp.kk.vvvv   Klo(FIN)     Hav           Mag     Väline       Olosuhteet
-----------------------------------------------------------------------
17.02.2001  | 16.34   |   A 3 v 2 D   |       | palj silmin|selkeää
17.02.2001  | 16.59   |   A 4 v 1 D   |       | -"-        |utupilveä
17.02.2001  | 17.20   |    v 0 D      |       | -"-        |selkeää
17.02.2001  | 17.55   |   D 1 v 2 N   |       | -"-        | "
17.02.2001  | 18.34   |   D 2 v 3 N   |       | -"-        | "
17.02.2001  | 19.19   |   D 1 v 4 N   |       | -"-        | "
17.02.2001  | 20.10   |   A 7 v 1 D   |       | -"-        | ", kuutamo
17.02.2001  | 20.55   |   A 1 v 1 D   |       | -"-        | ", kuutamo
-----------------------------------------------------------------------      

MAGNITUDILASKENTA

Esim 1. "A 3 v 2 D".  Kartasta näkyy A=1.9  D=3.0.  v saadaan yhtälöstä 
              3 * 3.0 + 2 * 1.9   12.8
         v = ------------------ = ---- = +2.56 mag ~ +2.6 Mag
                    3 + 2          5                  ========
     Se voidaan pyöristää 2.6 :ksi, varsinkin tällä beta Perseillä tarkkuus
     kun jää kuitenkin 0.1 mag huonommalle puolelle.

Esim.2. "D 1 v 4 N". Kartasta näkyy D=3.0, N=3.8   
              1 * 3.8 + 4 * 3.0   15.8
         v = ------------------ = ---- = +3.16 mag ~ +3.2 Mag
                    1 + 5          5                  ========

Magnitudeilla täydennettynä taulukosta tulisi tämmöinen
-----------------------------------------------------------------------
pp.kk.vvvv   Klo(FIN)     Hav           Mag     Väline       Olosuhteet
-----------------------------------------------------------------------
17.02.2001  | 16.34   |   A 3 v 2 D   | +2.6  | palj silmin|selkeää
17.02.2001  | 16.59   |   A 4 v 1 D   | +2.8  | -"-        |utupilveä
17.02.2001  | 17.20   |    v 0 D      | +3.0  | -"-        |selkeää
17.02.2001  | 17.55   |   D 1 v 2 N   | +3.3  | -"-        | "
17.02.2001  | 18.34   |   D 2 v 3 N   | +3.3  | -"-        | "
17.02.2001  | 19.19   |   D 1 v 4 N   | +3.2  | -"-        | "
17.02.2001  | 20.10   |   A 7 v 1 D   | +2.9  | -"-        | ", kuutamo
17.02.2001  | 20.55   |   A 1 v 1 D   | +2.5  | -"-        | ", kuutamo
----------------------------------------------------------------------- 

PIIRTÄMINEN

Voi piirtää havainnoistaan käyrän ruutupaperille tai mm-paperille, vaaka- akselina tunnit ja pystyakselina magnitudit. Tämän sivun lopussa on karkeahko kuva siitä mitä tästä havaintoesimerkistä tulisi.

RAPORTOINTI

Voi tietysti jättää pöytälaatikkoon ja ihailla itse salaa tuloksia, olethan havainnut ja kokenut aurinkokunnan ulkopuolisen muuttuvan tähtitaivaan ihmeen. Mutta kun todennäköisesti saatat myöskin olla ainut koko maapallolla, joka on havainnut kyseisen "kaukaisen auringonpimennyksen" ja tehnyt siitä käyrän, niin harrastajille ja tiedemiehillekin olisi kiva, jos tekisit siitä raportin. Voi raportoida USAaan AAVSOoon, Englantiin BAA.VSS:ään, Sveitsiin BBSAG:iin (myös Japaniin VSNET:iin aiemmin, mutta systeemi on kaatunut). BBGAG vaativampi, joudut itse määrittämään minimin ja heliokeskisen muunnoksen ym. AAVSO lienee nyt helpoin ja nopein aloittelijoille.

** Huom. alla oleva on nyt vanhentunut VSNET-systeemi **

Suositteleisin lähinnä viimeksi mainittua eli
*********
VSNET:iä
*********
aloittelijalle, koska palaute on nopsaa ja palveluna he tekevät teksti-ascii grafiikalla käyränkin valmiiksi ja laskevat symmetriakeskuksen eli tarkan minimihetken puolestasi. Raportti englanniksi ja Greenwichin UT-aikaan muunnettuna eli talvisaikaan ajoista vähennetään 2 h. Kuvitteellinen raportti voisi olla tämännäköinen

Kuvitteellinen email-raportti VSNETin ecl-listalle


Subject: Beta Persei Minimum 17 Feb 2001 
))vsnet-ecl@kusastro.kyoto-u.ac.jp
((ktikkane@mailREMOVETHISS.student.oulu.fi (Kari Tikkanen) 

 Observer    : Mr. Kari Tikkanen, Finland
 Instruments : Naked eyes

 Minimum of Beta Persei observed visually 17/Feb/2001 

variable YYYYMMDD   UT    mag  observer     weather 
PERbeta  20010217  14.34 +2.6  Mr.Tikkanen  clear sky
PERbeta  20010217  14.59 +2.8  Mr.Tikkanen  clouds
PERbeta  20010217  15.20 +3.0  MR.Tikkanen  clear sky
PERbeta  20010217  15.55 +3.3  Mr.Tikkanen  clear sky
PERbeta  20010217  16.34 +3.3  Mr.Tikkanen  clear sky
PERbeta  20010217  17.19 +3.2  Mr.Tikkanen  clear sky
PERbeta  20010217  18.10 +2.9  Mr.Tikkanen  clear sky,moon
PERbeta  20010217  18.55 +2.5  Mr.Tikkanen  clear sky,moon
   
With Best Regards,
Mr. Kari A. Tikkanen, Oulu, FINLAND, Europe Union


Vastauksena voisi tulla jotain tämännäköistä: (Jos haluat emailina, joudut tilaamaan VSNET:stä vsnet-ecl -listan, mutta näet myös webbisivulta *http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/vsnet/Mail/vsnet-ecl/maillist.html)

Kuvitteellinen vastine VSNETin ecl-listalla


I converted the observation of Mr.Tikkanen into the VSNET format.

minI PERbeta 2451956.345 0.000 Geo Tikkanen n=12 (calculated by ...)
beta Per JD(hel)=2451956.345 E=2057  O-C=+0.044

      - 17/Feb/2001 beta Per (By Mr. Tikkanen) -
 02 +                                        
    |                                        
    |                              *         
    |   *                                    
    |      *                                 
 03 +        *                *             
    |                    *                   
    |            *  *                        
    |                                        
    |                                        
 04 +                                        
    -+-----+-----+-----+-----+-----+-----
     14    15    16    17    18    19    (UT)



ENNUSTEITA

Ennusteita monille pimennysmuuttujille näet tästä Ephemeris (Predictions) for my binaries - päivitettynä

Tähtipäiväkirjasta ym. omia piirroksiani: Piirroksiani(Fata Morgana, komeetta)

Kuulun oululaiseen tähtitieteelliseen yhdistykseen Arktos ry.


Kari A. Tikkanen
OULU
FINLAND
EUROPE
email : ktikkane@mailREMOVETHISS.student.oulu.fi