ASTROMETRÍA DE COMETES I ASTEROIDES
Exemples pràctics:
Una mica d'Història
L'astrometría és una disciplina científica molt
antiga, tant com la mateixa astronomia. La seva finalitat consisteix a
conèixer la posició en el cel d'un astre, en un moment determinat i amb la
precisió més gran possible. Aquesta disciplina ha anat guanyant precisió
al llarg dels segles, a mesura que l'avanç de la tècnica ho ha fet
possible. En la prehistòria es van servir d'alineaments de roques o pals
per poder efectuar els primers mesuraments sobre la posició del sol, la
lluna i els planetes, encara que la precisió deixava molt a desitjar, les
dades van ser prou precisos per poder confeccionar primers els primers
calendaris, imprescindibles per al desenvolupament de l'agricultura. Ja en
època històrica gràcies a l'astrolabi, el grau de precisió va augmentar
d'una forma considerable. Com la seva precisió augmentava amb la grandària
d'aquests, es van arribar a construir alguns amb cercles graduats de
diversos metres de diàmetre, un instrument d'aquestes característiques va
possibilitar que Tycho Brahe aconseguís les observacions astrométriques
més precises de la seva època del planeta Mart (entorn d'1 minut d'arc
d'error) i gràcies a la precisió d'aquestes mesures astrométriques del
planeta Mart, Johannes Kepler va poder determinar que solament una
òrbita el·líptica i al voltant del sol quadrava bé amb les observacions de
Brahe, i posteriorment enunciar les tres lleis de Kepler.
El següent salt va ser sens dubte la invenció del telescopi, la qual cosa
provoco un altre espectacular augment en la precisió de les observacions,
després la fotografia química i posteriorment la revolució de les càmeres
CCD que han servit per popularitzar aquesta disciplina entre els astrònoms
aficionats.
Com es realitza
Prèviament és imprescindible
tenir clar que hem estat capaços de capturar l'objecte a mesurar, i
que som capaços d'advertir el seu moviment respecte als estels de
fons.
Necessitarem una presa de la zona del cel que contingui l'astre a
mesurar i el màxim d'estels possibles, hem de saber que moment exacte
es va fer la presa, i posteriorment amb l'ajuda d'un bon catàleg
estel·lar identificarem quins estels apareixen en la imatge, que
puguem correlacionar amb el catàleg, d'aquesta manera podrem saber en
quines coordenades es troba l'astre, respecte a aquests estels de
referència (de les quals coneixem les seves coordenades exactes
gràcies al catàleg).
Per poder determinar la posició de l'objecte a
estudiar prendrem com a referència les distàncies angulars entre
l'astre i els estels de referència de la imatge podent determinar així
les coordenades d'aquest objecte per al moment que es va efectuar la
presa d'imatge. Disposarem doncs de l'astrometría d'aquest objecte.
Repetint aquest procés, al cap d'un període de temps,d'hores, dies i
mesos, anirem obtenint les posicions d'aquest astre en el cel, que ens
serviran per poder calcular l'òrbita .
A mesura que obtinguem més mesurades serà més fàcil
calcular una solució orbital per a aquest objecte que sigui consistent
amb les nostres observacions.
Perquè serveix
L'astrometría aplicada a l'observació
d'estels i asteroides ens permet conèixer la posició exacta d'aquests,
en un moment determinat i d'aquesta manera poder calcular les seves
efemèrides, i fins i tot calcular els paràmetres orbitals .
Actualment el *Minor *Planet *Center (organisme depenent de la *IAU)
és l'encarregat de recollir la *astrometría que manen els observatoris
astronòmics reconeguts (observatoris amb codi *MPC) per poder
determinar o actualitzar les òrbites dels diferents objectes que
*orbitan en el sistema solar, ja siguin estels, asteroides o *Neos,(
objectes propers a la terra ) .La funció d'aquest organisme és tenir
controlats tots aquests astres, a fi de conèixer amb suficient
precisió les seves òrbites amb l'objectiu d'avaluar la seva
perillositat, o simplement per no tornar-los a perdre en el futur.
La finalitat d'aquesta explicació, és la d'ensenyar
el mètode adequat per poder realitzar astrometría d'un asteroide o
estel, amb la suficient precisió per a sol·licitar un codi
d'observatori MPC, el qual una vegada obtingut ens acreditarà a poder
enviar les nostres mesures al Minor Planet Center. Aquestes mesures
han de ser enviades en un format especial, anomenat Format MPC (les
nostres mesures no seran preses en compte si són enviades en qualsevol
altre format o si contenen errors).
Hem de tenir en compte que el MPC exigeix mesures
amb una precisió que no superi el segon d'arc d'error.
Requisits bàsics
(elecció d'instrumental)
_ Rellotge amb l'hora UTC amb precisió d'un segon, existeixen models
que se sincronitzen per radi per romandre sempre al segon. També és
possible posar a hora el rellotge de l'ordinador a través d'internet.
- Telescopi amb seguiment capaç d'obtenir imatges CCD d'alguns minuts
d'exposició. És molt útil disposar de encoders, sistemes *Go *To,
etc., per localitzar objectes
- Ubicació del telescopi fixa. Totes les observacions han d'estar
realitzades des de la mateixa ubicació (requisit del MPC)
- Posada en estació precisa
- És molt còmode, encara que no imprescindible, poder treballar amb
telescopis comandats per ordinador.
- Càmera CCD que permeti exposicions de diversos minuts (avui dia és
fàcil aconseguir magnituds 17- 18 amb una CCD normaleta i un cel
mediocre)
- Programes informàtics que ens mostrin on estan els asteroides o
estels. Per exemple: The Sky, Giude, Sky Map, etc.
- Programes informàtics per manejar la *CCD : *Ccdsoft, *Astroart,
*Maxim-DL
- Programes de astrometría : Astrometrica ,FOQUES, Ccdsoft, Astroart,
Iris, Charon, Canopus
- Catàlegs estel·lars. Exemple: GSC, USNO, UCAC, CMC15
- Hem de disposar de connexió a internet per enviar les nostres
mesures al MPC, encara que no fa falta que sigui en el mateix
observatori.
El MPC exigeix mesures amb una precisió d'almenys
un segon d'arc, és per això que haurem d'adequar la focal del nostre
telescopi segons la grandària dels pixels de la ccd que tinguem. El
recomanable és treballar a una resolució entre 2 i 3 segons d'arc per
píxel, la qual cosa ens permetrà, en la practica, obtenir precisions
de l'ordre una desena d'aquest valor de la grandària angular del
píxel.
Formula RESOLUCIÓ = (PÍXEL grandària en micres / DISTANCIA FOCAL en
mil·límetres) x 206.265
Exemples:
Càmera *CCD *MX916 Grandària píxel 11.6 micres treballant a 1200mm de
focal dóna una resolució de 1.99 segons d'arc per píxel
Càmera *ST9 Grandària píxel 20 micres treballant a 2000 mm focal dóna
una resolució de 2.06 segons d'arc per píxel
La precisió superior a la grandària del píxel es
deu al fet que un estel ben mostrejat ocupa diversos pixels, amb el
que podem trobar el centroide d'aquest estel amb major precisió que si
aquest ocupés un sol píxel.
Imaginem una porció de xip de 7 per 7 *pixels, en el qual ens apareix una imatge d'un estel amb una grandària d'uns 10 segons d'arc. Com estem treballant a 2 segons d'arc per píxel, l'estel abastés aproximadament un diàmetre de 5 *pixels omplint una àrea d'uns 20 *pixels. Podríem optar per agafar el píxel més il·luminat (200), com el centre de l'estel, però en aquest cas la precisió serà tan sols de mig píxel, o sigui 1 segon d'arc aproximadament. Però existeix un mètode millor que aprofita tota la informació continguda en els 19 *pixels restants , mitjançant una funció gaussiana (els programes de *astrometría ja ho tenen en compte) que permet determinar la posició del màxim d'intensitat de l'estel amb una precisió de l'ordre d'una desena part d'un píxel (0.2 segons d'arc en aquest exemple).
| 10 | 10 | 12 | 24 | 25 | 20 | 15 |
| 11 | 22 | 25 | 40 | 33 | 22 | 18 |
| 13 | 24 | 88 | 160 | 100 | 40 | 23 |
| 16 | 38 | 98 | 200 | 140 | 60 | 26 |
| 13 | 26 | 70 | 103 | 83 | 50 | 30 |
| 12 | 14 | 22 | 34 | 23 | 21 | 17 |
| 8 | 10 | 12 | 12 | 12 | 13 | 13 |
Procediment bàsic
1 Col·locarem el rellotge de l'ordinador a l'hora *UTC
amb una precisió d'un segon
2 Per poder fer *astrometría necessitarem obtenir diverses preses *CCD
de l'asteroide o estel en qüestió fins que apreciem que aquest es mou
respecte a els estels fixos , així estarem segurs que l'objecte és un
asteroide o un cometa (programes amb funció *blinking)
3 Mitjançant el Programari adequat compararem les imatges obtingudes
amb un catàleg de la mateixa zona de cel, de manera que puguem fer
coincidir (manualment o automàticament els estels de la *CCD amb els
estels del catàleg),. de manera que puguem conèixer les coordenades en
*HR i declinació de la majoria d'estels del camp
4 Amb el programari adequat calcularem les coordenades de l'asteroide
pel que fa als estels prèviament catalogats
5 Manualment o automàticament obtindrem una línia amb la *astrometría
de l'asteroide en el format *MPC adequat.
ENLLAÇOS:
PER QUÉ I COM ENTRAR EN EL MON DE LA ASTROMETRÍA Y FOTOMETRÍA (per Josep LLuis Salto)
IAU:
Minor Planet Center
És un organisme internacional, reconegut per la *IAU,
encarregat de recopilar les mesures *astrométricas d'estels i
asteroides i d'efectuar els càlculs, efemèrides, etc. , d'aquests
objectes, i és l'únic que atorga el nombre d'observatori que ens
autoritzés a enviar-li mesures *astrométricas.
Recent
MPECs
Són butlletins electrònics en els quals es mostren
mesures astrométriques d'Estels, Asteroides, Neos, etc..., editats pel
Minor Planet Center.
The
NEO Confirmation Page
Pàgina on apareixen *neos i recentment descoberts i que
necessiten confirmació
Minor
Planet & Comet Ephemeris Service
En aquesta pàgina podrem conèixer les efemèrides de
qualsevol cometa o asterodie
Orbital
Elements:
Observable
Unusual Minor Planets
Pàgina on descarregar els paràmetres orbitals de *NEOS,
per a la majoria de programes (*Guide *Symap *TheSky.....)
Orbital
Elements: Comets
Pàgina on descarregar els paràmetres orbitals de cometes
per a la majoria de programes (*Guide *Symap *TheSky.....)
Dates Of
Last Observation Of Comets
Pàgina amb les últimes observacions de cometes.