Ako hľadať predobjavové pozície asteroidov v SkyMorph archíve

Predlžovanie pozorovacieho oblúku planétok

Celá práca spočíva v prehľadávaní voľne prístupných archívnych snímkov získaných v programe Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) v rokoch 1995-2007. Tie sú prístupné v databáze SkyMoprh. Podrobný opis práce s archívom nájdete vo vyššie spomínanom článku Objavte planétku. Je to trošku dlhší úvod do problematiky, ale pre začiatočníka žial nevyhnutný.

Dráhové elementy planétok a ich spresňovanie

Minor Planet Center (MPC) je strediskom, kde sa sústreďujú všetky pozorovania malých telies slnečnej sústavy, teda planétok i komét. V súčasnosti je evidovaných vyše polmilióna asteroidov.

Druhá skupina asteroidov je taká, kde jednotlivé planétky boli pozorované počas viacerých obehov okolo Slnka, avšak ich dráhy sa nedajú určiť ich s dostatočnou presnosťou na dlhšie obdobie. Tieto, označované tiež ako planétky s viacnásobnou opozíciou sú v databáze evidované pod tzv. predbežným označením, napr. 2011 CS14.

Tretia skupina telies obsahuje objekty, ktoré síce boli pozorované viackrát, ale vždy len za krátke obdobie a ich pohyb vieme vyrátať len s veľkou nepresnosťou. To sú asteroidy pozorované len v jednej opozícii, mnohé z nich sa pozorovali len počas dvoch nocí. Túto skupinu nazývame ako jedno-opozičné planétky a označujú sa rovnako ako predchádzajúca skupina - predbežným označením.

No a potom je pomerne veľká skupina pozorovaní z jedinej noci, z ktorých sa žiaľ nedá určiť prakticky žiadna spoľahlivá dráha. U týchto nehovoríme o planétkach, ale iba o jednodňových pozorovaniach.

Dohľadávanie pozícií má význam pre každú planétku s výnimkou telies s definitívnym číslom a bez rozdielu, či sa jedná o objekt hlavného pásu, trójana, alebo o transneptunický objekt. Určite však najcennejšie sú takto najdené pozorovania pre nové blízkozemské objekty.

Aj keď nie ste profesionálny astronóm, ale baví vás astrometria, môže byť vaša aktivita na tomto poli osožná a svojou troškou dokážete pomôcť i MPC! Stačí dôkladne zvládnuť základy práce s astrometriou a mať chuť prezerať archívne zábery.

Archív snímok SkyMorph

Dráhové elementy jednotlivých planétok spresňujú ďalšie pozorovania. Čím viac a za čo najdlhšie obdobie, o to lepšie. Nové pozorovania zabezpečujú veľké prehliadky oblohy, ďalej mnohí vyspelí amatéri, ale takéto údaje sú i v archíve SkyMorph, len ich treba vymerať. Tento zdroj väčšina profesionálov nevyužíva. Oni majú svoje pozorovacie programy a na prehľadávanie archívu SkyMorph niet času. Tento fakt dáva šancu pre skúsených amatérov.

Počas mojej práce s archívnymi snímkami za uplynulých 5 rokov som zistil, že tieto zábery, ktorých je mimochodom v archíve vyše 300 000, stále obsahujú veľa cenných a doteraz nespracovaných informácií.

Tu sú linky na internetové stránky, ktoré budete potrebovať pri práci:

SkyMorph     archív snímok observatória NEAT
Astrometrica     softvér na astrometriu
ASTPLOT     zobrazí pozície asteroidov
Find Orb     program na výpočet dráhových elementov
MPEph     výpočet efemeríd asteroidov a komét
MPEC     aktuálne vydania cirkulára MPEC

Prv než sa pustíte do samotnej práce, overte si, či máte najaktuálnejšie verzie programov, ktoré sú k práci potrebné. Ide predovšetkým o astrometrický program Astrometrica a softvér Find Orb na výpočet dráhových elementov.

Program Find Orb bol nedávno aktualizovaný a boli v ňom pridané nové, z pohľadu tejto práce veľmi užitočné funkcie.

Čo je osožné?

• predlženie oblúku pozorovania v rámci 1 opozície
• pridanie ďalšej opozície
• hľadanie predobjavových pozícií planétok pozorovaných v krátkom oblúku

Výber kandidátov

Kde hľadať "kandidátov" pre túto prácu? Možností je viacero, dokonca pri práci s archívnymi snímkami sa vám kandidáti budú objavovať sami. Samozrejme, kde inde ako v priamo v Minor Planet Center:

• jednoopozičné planétky
• viacopozičné planétky

Ja za prvotný zdroj využívam cirkulár MPEC, Daily Orbit Update (DOU).Každý deň MPC publikuje zoznam dráhových elementov planétok, ktoré boli aktuálne pozorované. V zozname sa zamerajte na dráhy telies v skupine "New multiply-opposition orbits", teda na nové dráhy s viacnásobnou opozíciou. V poslednom stĺpci je u každej planétky uvádzaný počet opozícií, v ktorých bol tento objekt pozorovaný.

Jeden prístup môže byť ten, že sa zameriate na asteroidy, ktoré síce majú viacero opozícií, napriek tomu nie sú ešte očíslované. Hoci boli objavené napr. pred 10-15 rokmi, ich dráhy stále nie sú dostatočne presné na pridelenie čísla. V DOU z 28. mája 2011 je napr. takým objektom 1991 RL28.

Iným prístupom je sledovanie asteroidov, ktoré boli pozorované len v 2-3 návratoch. Ak sa vám podarí nájsť predobjavové pozorovania k takémuto telesu a pridáte tým ďalšiu opozíciu, zvyčajne sa spresní jeho dráha bude o krok bližšie k definitívnemu očíslovaniu. Z nášho zoznamu je takou napr. planétka 2011 FV19.

V jednom i druhom prípade, prvým krokom je zistenie existujúcich pozorovaní u zvolenej planétky v databáze MPC.

Otvoríte Minor Planet Ephemeris Service (MPES) a zadáte do okienka "Objekt" označenie planétky, zaznačíte MPC 8-line a Show residuals blocks. Obratom sa vám na monitore zobrazia všetky pozorovania telesa.

Ak tam chýbajú údaje z rokov 2001-2003, nasleduje druhý krok. V prípade asteroidu 1991 RL28 nám vytvorený zoznam MPES ukazuje, že objekt v roku 2002 bol pozorovaný len 5. 3. 2002, ale nie z Palomarského observatória. Takže overujeme ďalej...

V SkyMorphe zadáte do okienka Moving Target predbežné označenie zvolenej planétky. Ak Vám systém vráti zoznam snímkov a uvádzaná jasnosť objektu bude medzi 19-20 magnitúdou, tak môžete konečne začať pátrať po predobjavových pozíciách.

Z praxe sa ukazuje, že SkyMorphom uvádzané jasnosti sú podhodnotené. Teda aj keď SkyMoprh udáva jasnosť 21 mag., preverím to. V tomto prípade sú na zozname snímky z 7. 2. 2002, kde sa udáva jasnosť 20.90 mag., čo je už na hranici zachytenia, ale keď si všimnete dobu expozície, čo je v tomto prípade 150 sec, je reálne že planétka by mala byť viditeľná. A ak má teleso U=3 a menej, nemal by to byť problém planétku nájsť na vypočítanej pozícii. A skutočne, našiel som ju.

Ak zadáte požiadavku do on-line systému Asteroid Plot (ASTPLOT), program vám vytvorí obrázok hviezdneho poľa s planétkami, ktoré by mali byť v určenom zornom poli. Okrem tých s presnou dráhou sú súčasťou zoznamu i objekty, ktorých dráhy nie sú presne známe. Tabuľka udáva nepresnosť polôh v rektascenzii a v deklinácii. Ak je táto hodnota +2, či dokonca +3, v správnom matematickom tvare vyjadrené 10², 10³, to znamená, že telesá s takýmito hodnotami neistoty s veľkou pravdepodobnosťou v zadanom zornom poli nebudú.

Pri prezeraní snímkov zo dňa 16.10.2001 som overoval identitu jedného pohybujúceho sa telesa. Podľa ASTPLOT-u sa v danej pozícii nenachádzal žiadny známy objekt a ide o novú planétku. Viac ma však zaujal zoznam planétok pre danú lokalitu. Je tam uvedená pomerne jasný asteroid 2006 WV121 o jasnosti 19.1 mag. Následne som si v MPES overil jej evidované pozorovania v MPES a vzhľadom na fakt, že bola pozorovaná iba týždeň, 21. - 27. novembra 2006 je isté, že bude pomerne ďaleko od miesta určeného systémom SkyMorph. Objekt s tak krátkou dobou pozorovania je rozhodne len pre skúsených "lovcov".

Ak na zozname ASTPLOT nájdete jasný objekt v rozpätí 19 - 20 magnitúdy, môže to byť vhodný kandidát na dohľadávanie. Vždy si preverte existujúce pozorovania v MPC a aké je hodnota U.

Ak ste si vyššie uvedeným spôsobom zvolili planétku, pre ktorú by ste mohli dohľadať archívne pozorovania, konečne sa môžete pustiť do samotného hľadania.

Praktické príklady

Predlžovanie oblúku v rámci 1 opozície

Ak si zvolíte na dohľadanie planétku s viacnásobnou opozíciou, kde parameter neistoty U = 1, alebo dokonca 0, nemali nby ste mať problém daný objekt nájsť na predpovedanej pozícii. Ako som už uviedol, presnosť dráhy zlepšujú pozorovania, ktoré sú mimo jestvujúcich údajov. Takže, ak nájdete snímky z obdobia medzi prvým a posledným údajom evidovaným v MPC, tie vymerať nemusíte, dráha sa tým nezlepší. Môžete prejsť na iný asteroid. Ak sa vám podarí nájsť nové pozície, je reálne že objekt bude viditeľný na snímkach i v ďalšej noci. Preto sa vždy pokúste dohľadať aspoň jednu ďalšiu noc, tým minimalizujete možný omyl pri identifikácii asteroidu!

Pridanie ďalšej opozície

Ak ste zvládli prvý stupeň a podarilo sa vám pridať pozorovania pre asteroidy s dobre známou dráhou, je čas pustiť sa do náročnejšieho hľadania. Vhodným kandidátom pre tento účel sú planétky pozorované v 2 až 3 opozíciách a s hodnotou U=2 alebo 3.

Počas prezerania tripletu záberov z 10. 10. 2001 som našiel objekt s jasnosťou 20 magnitúdy.

Podľa vytvorenej mapky ide o planétku 2005 YR145, ktorá bola podľa kontroly v MPES pozorovaná v troch opozíciách 2003-2010. Parameter neistoty U = 3. Pozorovania z roku 2002 tam nie sú. Keďže medzi evidovaným pozorovaním z roku 2003 a skúmanou snímkou uplynul iba 1 rok, je veľmi pravdepodobné, že planétka by mohla byť na predpovedanej pozícii. A skutočne, pozície určené systémom SkyMorph určili polohu telesa s presnosťou na desatinu obl. sekundy v rektascenzii i v deklinácii.

Zdá sa, že sa mi podarilo jednoznačne identifikovať pozorovaný objekt. Aj keď sa mi takto podarí priradiť pozorovaný objekt k už známemu objektu, vždy sa snažím nájsť minimálne ešte ďalšie pozorovanie z okolitej noci. Až potom považujem identifikáciu za spoľahlivú.

Prehľadaním dalších záberov sa mi podarilo nájsť pozície planétky aj zo 16. 10. a 24. 10. 2001. Pomocou programu Orb Fit mi z pozorovaní vyšli nasledovné dráhové elementy:

Ako vidieť tieto sú v súlade s elementami, ktoré uvádza MPC.

Po zaslaní 6 vymeraných pozícií (2 som vyhodil pre veľkú odchýlku) do MPC, ďalší deň moje merania pridali k existujúcim a aktuálny stav pozorovaní asteroidu vidíte na obrázku. Pridal som ďalšiu opozíciu a parameter neistoty U klesol z 3 na 1!

Preveruj, preveruj, preveruj!

Napriek podobnosti v dráhových elementoch doporučujem ešte jednu kontrolu. Na to využite program Find Orb. Stredisko pre malé planétky sprístupnilo cez internet všetky evidované pozorovania. A tie môžete použiť pri tejto kontrole. Choďte na Astrometric Observation a po zadaní označenia planétky 2005 YR145, systém vypíše základné údaje o objekte a umožní stiahnuť pozorované dáta. Tieto sú v podobe v akej sa pozorovania zasielajú do MPC.

Po zlúčení stiahnutých dát s novými meraniami si ich načítajte do Orb Fit-u.

Nové pozorovania, teda tie z roku 2001 vyklikajte s výnimkou posledného, ktoré je najbližšie k už známym meraniam. Ďalej vyznačte "All Perturbers on" a následne kliknite na tlačítko "Full step".

V tomto prvom kroku prepočtu vyšla stredná odchýlka na 227 oblúkových sekúnd, čo môže vyvolať zdanie že nejde o jedno teleso. Pokračujte vo výpočte druhým krokom, v ktorom odkliknete druhú pozíciu z roku 2001 a opäť nechajte prepočítať dráhu.

Teraz už je to dobré, odchýlka klesla na 0,406". A takto postupujte krok po kroku až pridáte všetky pozorovania z roku 2001. Výsledok vidíte na poslednom obrázku.

Ako vidíte spojené dáta ukazujú, že všetky patria tomu istému telesu. Pre túto planétku sa podarilo pridať dalšiu opozíciu. Dve najhoršie merania som nakoniec do MPC neposlal.

Na záver ešte rada na urýchlenie práce. Ako som v úvode spomenul Find Orb má pridané užitočné funkcie. Za najväčší prínos považujem priame prepojenie na archív SkyMorph. Funguje to nasledovne: ak ste načítali do programu vaše merania, odkliknite tlačítko "Ephemeris". Vyskočí Vám okno "Make ephemeris".

Zadajte do políčka Start, dátum, pre ktorý chcete vyrátať efemeridu a kliknite na "Go". Následne Vám program vypočíta efemeridu.

Teraz choďte na tlačítko "Pseudo-MPEC". Vytvorí sa vám súbor v takej forme v akej publikuje údaje cirkulár MPC. Medzi vytvorenými údajmi je priamo link na SkyMoprh. Po odkliknutí tohto prepojenia sa dostanete priamo na stránku archívu, pričom systém už vyhľadá snímky, na ktorých by mohli byť dalšie pozície práve skúmaného telesa. Urýchľuje to prácu a taktiež vylúči omyly, ktoré občas vznikali pri manuálnom zadávaní údajov do SkyMorph tabuľky.

Postup ako hľadať predobjavové pozície pre jedno-opozičné objekty s krátkou dobou pozorovania pridám čoskoro. Medzitým skúste zvládnuť prácu na prvých dvoch úrovniach.

Prajem dobrú zábavu pri práci a úspešný lov ...

Převzato: www.skaw.sk