praktická astronomi sféry Země na pozorování plánování pozorová pozorování „na dálku" — elmg záření - hmota ■ neutrina ■ elektrony jádra atomů m eteo r i t^^^^^M^H^^^^^^B^B - gravitační vlny pozorování „in situ" (na místě saménij korekce polohy astronomických objektů precese nutace aberace paralaxa vlastní pohyb jiné vlivy objev precese je přisuzován Hipparchovi, její kvantitativní určení však bylo nepřesné- lsammmĚr ř dnešní hodnota je cca 50,2567rok, čili 1° za 72 let fyzikální vysvětlení podal až Newton a jeho gravitační zákon Země - velký setrvačník, na který působí rušivé síly (gravitační působení Slunce a Měsíce), osa rotace pak vykonává po plášti kužele pohyb, který závisí na momentu setrvačnosti a velikosti rušivých sil, tzv. precesní pohyb m^^mmmm^g^ vliv působení gravitace Měsíce - tzv. nutace, což je „zvlněna precesního pohybu s periodou 19 let, perioda precese je zhruba 26 000 let důsledkem je také posun jarního a podzimního bodu, resp. změna orientace průsečnice roviny světového rovníku a roviny ekliptiky v prosto »ro změny polohy jarního bodu určujeme: 1. precese lunisolární 2. precese planetární 3. celková precese prosto antitativne: - 1. Pis = 50,3717rok - 2. Ppi =- 0,1257rok a zmenšuje sklon ekliptiky o 0,477rok - 3. celková precese p = p)s - pp, cos s, kde s je sklon ekliptiky celková precese - v deklinaci n = pp, sin e = 20,0477rok - v rektascenzi m = pp, cosb - pp, = 46,0857rok cni změna polohy hvězdy důsledkem pre A a/rok = m + n tg 8 sin a A S/rok = n cos a pro přesná měření je nutno uvážit i sekulární variace s a p rovina měsíční dráhy svírá s ekliptikou úhel 5°, gravitační vliv Slunce způsobuje precesní pohyb této roviny s periodou 18,6 let, skutečný pól pak opisuje vlivem precese a nutace jakousi vlnovku polohy hvězd: skutečně pozorované- oprava o denní aberaci + refrakce t^Drayá místa - skutečně pozorovaná + oprava o roční aberaci a paralaxu strední datu , u ísta + oprava o nutaci a precesi, vztaženo k jistém iaoř. J2000.0V inokciu (napr. J2000.0) je důsledkem konečné rychlosti světla jistou analogií je např. vhození tenisového micku do otevřeného okna stojícího automobilu a automobilu, který se pohybuje určitou rychlostí nebo směr, ve kterém držíme deštník za deště — pokud stojíme a směr, pokud se dáme do pohybu video - podrobnější vysvětlení DecJ 4 v / Sep ! Sun 1--—, Mar I: • Apparent direction of star True direction of star •4- Direction of 'Jun Earth's motion i I !■'!::fan. I WrtieAl . Sam t ,/ ' rain appears ////> to fall at / 4^v light from star motion of Earth makes light appear to come from direction ahead of actual direction actual directjo star appears up to 20 arc seconds "ahead" of true position standing running stationary Earth moving Earth ue^ie, uuuuune lu [J\au piu pu^uiuvcueie biujiunu iid |junyuujiu z_eiin a zeném, muc nám přichází od hvězdy apex - je okamžitý směr, ve kterém se Země pohybuje, velikost rychlosti - cca 30 km/s. aby se tedy hvězda dostala do středu zorného pole dalekohledu, je nutno jej sklonit k apexu o úhel a, jež je závislý na: - rychlosti Země v - rychlosti světla c - úhlu p, což je úhlová vzdálenost hvězdy od apexu protože tg a = (y/q . sin p nastane pro ak v/c = ÍO4 a tzv. roční aberaci objevil Bradley (1727) při snaze změřit paralaxu iin%rtfriTiTiliT5rei rotace Země kolem své osy má za následek denní aberaci, je hodnoty pro pozorovatele na rovníku (asi 0,3") je maxima změnu polohy objektu vy (v důsledku oběhu Zeme j zrn m nes) nazýv' pozorovatele v prostoru áme roční paralaxa vlastní do bývá-označován řeckým písmenem p pohyb hvězdy lze popsat 3 veličinami: "^radiální rychlost vi je určována z velikosti Dopplerova posuvu zrněná polohy hvězdy na obloze v rovině kolmé na spojnici hvězdy a pozorovatele, v úhlových vteřinách za rok nebo za století poziční úhel směru pohybu katalogy - rozklad na vlastní pohyb v rektascenzi a vlastní pohyb v deklinaci vlastní pohyb zahrnuje i pohyb Slunce v prostoru vyloučíme-li z vlastního pohybu složku způsobenou pohybem Země kolem Slunce (paralaktický pohyb), dostaneme skutečný pohyb hvězdy (pekuliární pohyb) astní pohyb má Bar nardová hvězda, 10,36" za rok, na obloze se tak posune za o měsíční průměr rnardovv šip ohyb 61 Cva e za vliv atmosféry Země na pozorování aimosiéfB Země je ve stavu hydrostatické rovnováh chemické složení je terciální Podíl v jednotkovém objemu 78,084 % atmosféra Země 700 < 140 130 120 110 100 90 E 80 -M 4-J 70 -C Ol He 60 50 40 30 ?{) 10 Meteo Maximum ozone Mt Everest Approx. 700 km Mesosphere I i Homosphere Stratopause --- í Stratosphere Tropo p Troposph use ere Ozonosphere \ -100 -90 -80 _l_I_L_ -70 -60 -50 _l_l_ -40 -30 -20 -10 10 20 30 40 _l_I_I_l_ 50 _l_ 60 _l_ Temperature °C © The University of Waikato Te Whare Wananga o Waikato | www.sciencelearn.org.nz 70 80 90 _J_I_L pokud pomineme, že nám umožňuje dýchat a chrání naši DNA, pak odpověď zní: „Ano!" způsobuje hned několik problémů, které mají docela odlišný „původ" - malá „okna", většina elmg záření neprojde - turbulence způsobuje „seeing" a „scintilaci", obraz je nejen rozmazaný, ale není možné měřit slabší objekty 4 - jas pozadí (přirozený + umělý) - atmosférická extinkce (absorpce + rozptyl) - působí jako optický prvek - atmosférická refrakce X-ray UV Visible Infrared -1-r Microwave Windows Radio -1-r Radio Window Visible 'nfrared Window" Windows 1000Ä 0.01 mm 1 mm Wavelength (X) \ Completely Transparent Ch 10 cm 10m atmos lom světla na rozhraní dvou prostředí - důležitý jev pro veškerá astronomická pozorování prováděná ze zemského povrchu platí známý vztah: (sin a J sin a2) = (n2/n1), kde a a2 jsou úhly v prostředí 1 a 2 a r^ a n2 příslušné indexy lomu ro průchod atmosférou platí, že na ni Iz^johlížet 1 ako na__ ícevrstevné prostředí, kdy na každém přechodu dochází k lá má světla ke kolmici, protože hustota atmosféry směrem k povrchu Země roste, jev se nazývá astronomická refrakce álně se projeviv zenitu, pokud označíme pozorovanou zenitovo IHdXlllIdlI II VMV JC U vzdálenost objektu-z^paK sioiiecna je z0 = z + r, Kae r je unei rerraKce- platí sin (z+r) = n . sin z a pro malá r pak sin z . cos r + cos z sin r = n sin z ■ navíc můžeme položit cos r = 1 a sin r = r ■ čili pak r = (n-1) . tg z ■ pro normální atmosférický tlak a T = 0° C je index lomu vzduchu n = 1,000 293 a pouhá ná^HB dává shodu, že n - 1 = 0,000 293 je rovno číselně 1' vyjádřené v radiánech, malé úhly ■ tg z = r v obloukových minutách, čili pro z = 45° je r = ^^^y'v obloukových minutách, čili pro z = 45° je r = 1' ■rakce uspíší východ a opozdí západ objektů o několik minut! tno uvážit, že r = f(n) = f (X), červené světlo je ovlivněno méně ■ refrakce má vliv i na tvar slunečního nebo měsíčního kotouče pro p = 1,013.10s Pa, 0 m n.m. a T = 0° C je to souhrnné označení pro snížení intenzity záření přicházejícího z vesmíru atmosférou Země absorpce- destruktivní proces, foton je pohlcen atomem (molekulou), např. jeho energie excituje elektron do vyšší hladin; rozptyl- srážka fotonu s částicí atmosféry, následná změna směru pohybu fotonu a energie fotonu i částice, částicí může být lekula, prach nebo kapička vodv____ ■ ■ * Jfihův rozjel je úměrný ta ho závislos funkci veliko^ ■ například Mieův rozptyl (na malých sférických částicích) je úměrný X~l délce závisí na distribuční Celková extinkce se dá rozdělit do dvou složek - Rayleighova rozptylu na molekulách, který je stálou vlastností atmosféry, a rozptylu na větších pevných a kapalných částicích (aerosolech), který je velmi proměnný; na obrázku je zachycena situace, která odpovídá měřením na 65cm dalekohledu Astronomického ústavu Ondrejov za poměrně kvalitních podmínek s vyšší průzračností atmosféry. Absorpce není brána v úvahu. dL(A, h) = k(A, h) p(h)L(A, h)dh r trn o sférická sxiJnkc definice pojmu „vzdušná hmota" L(A,h0) = L{/Í,}\)e K(A,h)p(h)dh hQ y / h+dh / atmosférická extinkce takto je definován pojem „vzdušná hmota", bezrozměrná veličina atmosférická extinkce v praktičtějším tvaru pa (Á,h0) = m{^,hl) + k{X)X{z) (X) = 2,5(log e)K{X)a «l,086/r(A)a výpočet vzdušné hmoty pak pro polohu u zenitu: X = secz- AX i dále secz = sin #?sin £ + cos#>cos s opravou zakrivení X = sec z - 0,0018167 (sec z -1) - 0,002875(sec z -1)2 - 0,0008083(sec z -1): atmos á extinkc jak ji lze měřit? - měřením jasnosti jedné hvězdy neznámé hvězdné velikosti - měřením jasnosti více hvězd se známou hvězdnou velikostí - metoda „kouknu a vidím" Extinkční koeficient je směrnicí přímky proložené závislostí instrumentální hvězdné velikosti objektu o konstantní mimoatmosférické jasnosti na optické hmotě. Atmosféra musí být homogenní a extinkce časově stálá. má dva špatné vlivy na bodový zdroj záření 1. mění konvergenci nebo divergenci vlnoplochy a tak se zvyšuje nebo snižuje jasnost zdroje, tento efekt označujeme jako scintilace :. náhodně mění lokální směr přicházejícího záření, výsledke náhodný pohyb obrazu, tento vliv turbulence je seeing ... najdu si místo, kde se dobře kouká, kde není seeing a vítr do kopule nefouká ... (skupina Buty) plánování pozorován základní ora plánování pozorování obnáší pokaždé trochu jinou „množinu" činností, obecně se liší: - pozorování ve volném terénu (známý x neznámý) - pozorovatelna, hvězdárna (známá x neznámá) - získaný pozorovací čas na observatoři 1 é informace (váží se k lokalitě pozore typické povětrnostní podmínky přístrojové vybavení ™ - další zařízení a provozní zvyklosti )} JJJ pri peny,,. ■ informace, které souvisí s datem pozorování - V a Z Slunce, časy soumraků - V a Z Měsíce, jeho fáze - hvězdný čas o půlnoci - JD o půlnoci ■ informace, které souvisí s druhem pozorování a pozorovanými objekty (zde se oříorava liší - ..oro radost", seminární oráče. BP. DP. vědeckv oroiekt...) psir adres; si PC procirsirni ■ Astro Lab - program ■ bttp://calsky.io_ ■ https://aa.usno.navy.mil/data/index ■ vyhledávací mapky http://stdatu.stsci.edu/dss/ ■ Kitt Peak National Observatory (součást NOIRLab) nlánnx/ání nr>7nrn\/ání Mount John University ozorovací čas cvičeni práce s dalekohlede rčení atmosférické extinkce sestavení „itineráře" nočního pozorování praktické rady iBHiÜlfcJilHWIrJq'i ÄitroHôrnJcicá rnapa C httDs://www.hvezdarna.cz/maDa/ ASTRONOMICKÁ MAPA ČESKÉ REPUBLIKY ... INFORMACE K MAPE ... CHCETE PŘIDAT POLOŽKU? ABCCDEFGHIJKLMNOPQRRSSTUVW jít místa v okruhu 50 km: délka: ° ' z. šírka Najít místa v okruhu m Zahrnout příhraniční oblasti LEGENDA: Z zajímavost H hvězdárna STRANY: PRVNÍ ■ PŘEDCHOZÍ | DALŠÍ ■ POSLEDNÍ Praha — Česká astronomická společnost Astronomický ustav AV CR, v. v. i. Boční 11/1401 tel. 267 103 040 | http://www.astro.cz/ | cas@astro.cz České astronomická společnost (zkr. ČAS) je dobrovolné sdružení odborných a vědeckých pracovníku v astronomii, amatérských astronomů a zájemců o astronomii z rad veřejnosti. Česká astronomická společnost dbá o rozvoj astronomie v českých zemích a vytváří pojítko mezi profesionálními a amatérskými astronomy. Je kolektivním členem Evropské astronomické společnosti a spolupracuje se zahraničními astronomickými společnostmi. Viz též Praha - Havlíčkovy sady geografická poloha 14° 28' 34" | 50° 2' 27" | mapa Google | mapa Seznam komentovalo 0 návštěvníků rady jako „od maminky" Jak sé připravit na zimní pozorování podle časopisu Sky and Telescope Hluboká, modrá, zimní obloha, studené pozdní odpoledne - to vseje příslibem nádherného zimního pozorování klenotů z pokladnice Oriona, Blíženců, Vozky, Persea a Kasiqpeji. Přesto však většina amatérů nevylézá ze svých teplých pelíšků a jejich mnohdy těžce nabyté přístroje zahálejí. Dokonce snad slyším hlasy, které říkají, že toto období je vhodné spíše pro čtení o astronomii než na její skutečné hledání v hlubinách vesmíru. Běhá vám při tomto pomyšlení mráz po zádech? Myslíte, že se opravdu musíte dívat na Orion se zmrzlými prsty na rukou i na nohou? Toho všeho se můžete samozřejmě vyvarovat. Ale musíte si před tím přečíst těchto pár řádků a dodržet několik dobře míněných rad. ■MBIBWímínkou úspěšnosti je rovnoměrné pokrytí celého těla oblečením. Pod kalhoty si oblečte teplé vlněné spodky -nejlépe několik. Pod ně i na ně si oblečte teplé vlněné ponožky. Druhou podmínkou je neprodyšná bunda - nejlépe péřová. Je tvořena několika vrstvami, které hned tak něco neprofoukne. Na horní část těla si oblékněte podvlékací triko a dva až tři svetry, ale tak, aby vám příliš nevadily v pohybu. Dalšími místy, která musíte chránit, jsou krk a hlava. Pokud je to možné, použijte teplou šálu a čepici, které pak přikryjte kapuci naší bundy. rady jako „od maminky' Třetí podmínkou je ochrana končetin, nejvíce pak jejich konců, tzn. prstů. Velké množství tepla totiž utíká přes podrážky vašich bot. Musíte je proto velmi dobře izolovat. Boty by svou výškou měly také stačit k zakrytí ponožek a neměly by být příliš těsné. Tím se totiž vytlačuje krev z prstu a ty se začínají díky nedokonalé krevní výměně ochlazovat. Totéž platí pro ruce. Zde ale narážíme na problém, protože při. pozorování manipulujete s okuláry, píšete tužkou, či listujete v atlase. Nabízejí se dvě možnosti: buď si vezmete jedny tenké rukavice a na nejedny hrubší, tzv. palčáky, anebo si pořiďte tzv. cyklistické rukavice, které mají ustřižené konce prstů a k nim samozřejmě ještě palčákv Na ochranu tváře doporučuji použít masku podobnou masce závodníků Formule 1. V noci sice-budete působit dojmem teroristy, ale stojí to za to. Neberte si však masku bez otvoru pro ústa, protože při dýchání by se vám vodní pára obsažená ve vzduchu srážela na očích a ' " 13 QK.UJS1ÍU ■ Svůj čas strávený u dalekohledu si můžete také prodloužit vhodným jídlem a pitím. Důležité je udržovat stálou hladinu cukru v krvi, což vám pomůže udržet tělesnou teplotu. Můžete proto jíst třeba hroznový cukr, ale pozor - příliš mnoho cukru působí právě obráceně. rady jako „od maminky" [ pjtí je nejvhodnější horký mošt nebo jiný sladký nápoj. Káva dává jisté uspokojení, ale kofein v ní obsažený způsobuje zpomalování krevního oběhu a tím i únavu, ospalost a ochlazování organismu. Stejně tak působí tabák a alkohol, který navíc způsobuje ztráty tepla kapilárními otvory v kůži. Pokud vás během pozorování začne bolet hlava, nebo vám není dobře, vězte, že je to důsledek dehydratace vašeho organismu. Způsobuje ji studený vzduch, který vdechujete. Jestliže voda opouští organismus, zpomaluje se opět krevní oběh a může dojít k omrzlinám prstů. Proto než odejdete ven pozorovat, dobře se napijte. Nepostradatelnou částí ochrany před zimou je neustálá svěžest, kterou se snažte udržovat i v "sibiřských podmínkách". Jestliže pocítíte chlad, začněte se pohybovat, skákat a dělat dřepy. Tím se vám opět zrychlí krevní oběh, prokrví prsty a rozhýbou klouby. Pořádným cvičením si můžete vytvořit zásobu tepla až na 6 dalších hodin pozorování! Není proto na škodu, když si před pozorováním trošku zacvičíteJale pozor na přílišnou únavu)! A ještě jedna rada pro motorizované astronomy. Pokud máte strach, že by se vám v té zimě nepodařilo n auto, až skončíte pozorování, nezoufejte. Jestliže oželíte trochu benzínu, nastartujte každou hodinu svůj vůz a nechte běžet motor 5-10 minut. To by mělo baterii udržet při životě. Pokud tedy splníte všechny podmínky, bude pro vás noční pozorování nezapomenutelným zážitkem a budete z něj mít nejen velkou radost a užitek, ale hlavně ten správ pocit.