Najdokładniejszy pomiar odległości do LMC
Wielki Obłok Magellana jest najlepiej poznanym obiektem południowego nieba. Aż trudno uwierzyć, że dopiero trzy lata temu astronomowie określili odległość do tej galaktyki z dokładnością na poziomie 2%.

Widok Drogi Mlecznej po kolizji z Andromedą
Astronomowie z NASA ogłosili, że są w stanie z dużą dokładnością przewidzieć, jak kosmiczna kolizja Drogi Mlecznej z Andromedą może wpłynąć nie tylko na samą Galaktykę, ale i na nasz Układ Słoneczny.

       W pogodną noc na niebie gołym okiem możemy dostrzec ok. 6 tys. gwiazd. Dodatkowo patrzymy jeszcze na ok. 3 tys. gwiazd, choć ich wcale nie dostrzegamy, gdyż leżą zbyt blisko swoich jaśniejszych towarzyszy (wg. szacunków ok. 50% gwiazd wchodzi w skład układów podwójnych lub wielokrotnych). Takie pary nazywamy gwiazdami podwójnymi (wielokrotnymi) na pewno większość zainteresowanych astronomią potrafi wymienić co najmniej kilka. Najbardziej popularne to widoczne gołym okiem Mizar i Alkor w Wielkiej Niedźwiedzicy, kolorowa para Albireo w Łabędziu czy trapez w samym sercu mgławicy M42 w Orionie. Takich układów dostępnych dla użytkowników nawet stosunkowo prostego sprzętu jest na niebie bardzo wiele, a przyjemność ich odkrywania rośnie wraz ze spadkiem odległości między składnikami układu.

       To, jak mała odległość na niebie dzieli układ podwójny, warunkuje sposób jego obserwacji. Najbardziej oddalone od siebie pary możemy obserwować niewielkim teleskopem czy nawet lornetką, do innych może być konieczny bardzo duży teleskop. Najciaśniejsze albo po prostu bardziej oddalone od nas pary gwiazd mogą być obserwowane jedynie metodami pośrednimi dostępnymi najczęściej tylko profesjonalistom: poprzez obserwację przesunięć w ich liniach widmowych, zmian jasności powodowanych wzajemnymi zaćmieniami czy w końcu zaburzeń ich ruchu względem innych gwiazd. Również gwiazdy zmienne zwane nowymi są w rzeczywistości bardzo nietypowymi parami w których przepływ materii z typowej gwiazdy na białego karła powoduje jego wybuch i nagłe powaśnienie. W tym artykule z oczywistych przyczyn zajmę się jedynie bezpośrednimi wizualnymi obserwacjami par i układów gwiazd.

       Teleskop jest oczywiście najodpowiedniejszym narzędziem do obserwacji gwiazd podwójnych. Duże powiększenia umożliwiają obserwacje na granicy optycznych możliwości naszego sprzętu, jakkolwiek najczęściej większy problem będzie stanowić niespokojna atmosfera. Rodzaj teleskopu nie ma w zasadzie większego znaczenia, chociaż konstrukcje bez pająka podtrzymującego lustro wtórne mają pewną przewagę. Szpilki dyfrakcyjne mogą po prostu przeszkadzać w dostrzeganiu bliskio położonych towarzyszy gwiazd. Pewną przewagę daje też nieco ciemniejszy teleskop, ponieważ długa ogniskowa ułatwia uzyskiwanie dużych powiększeń. Jednak przy dzisiejszych doskonałych soczewkach Barlowa i okularach o ogniskowych rzędu 2,5mm, nie ma to aż tak wielkiego znaczenia. Największe znaczenie ma mimo wszystko jakość optyki i dokładne skolimowanie sprzętu.

       Rozdzielczość teleskopu jest parametrem znanym chyba wszystkim użytkownikom sprzętu astronomicznego. Obliczamy ją z prostego wzoru r=140"/D(mm) Dotyczy ona dwóch punktów o takiej samej i nie za dużej jasności. W praktyce rzadko spotykamy pary gwiazd o identycznej jasności, więc aby dokładniej poznać możliwości naszego teleskopu zastosujemy zmodyfikowany wzór:

określa on jaką średnicę D (mm) powinien mieć teleskop, aby był w stanie rozdzielić parę gwiazd o podanej różnicy jasności. Jest to oczywiście wartość czysto teoretyczna, w rzeczywistości nasz sukces będzie zależał od wielu zmiennych. Gwiazdy nie mogą być zbyt jasne (oślepienie) ani za słabe (trudność w dostrzeżeniu), wysokość nad horyzontem i stan atmosfery również ma niebagatelne znaczenie.

       Wbrew pozorom do większości par nie trzeba wcale bardzo krótkich okularów i ogromnych powiększeń. Przy względnie niedużym powiększeniu rzędu 50x możliwe jest rozdzielenie pary o separacji nieco mniejszej od 4" Przy ciaśniejszych układach mogą być oczywiście potrzebne większe powiększenia, szczególnie kiedy obserwujemy gwiazdy podwójne na granicy możliwości naszego sprzętu. W takim przypadku potrzebne mogą być nawet powiększenia rzędu 300-500x.

       Teleskop jest bezsprzecznie najodpowiedniejszym sprzętem do tego typu obserwacji, ale nie znaczy to, że z lornetką na polu "badań" gwiazd podwójnych nie można za wiele zdziałać. Okazuje się, że nawet w zasięgu popularnej 7x50 znajduje się całkiem sporo godnych uwagi układów. Głównym czynnikiem ograniczającym jest w tym przypadku powiększenie lornetki, gdyż jest na tyle małe, że nie umożliwia ludzkiemu oku wykorzystać wszystkich możliwości obiektywów. Po prostu ludzki wzrok również ma swoje ograniczenia. Często mówi się o rozdzielczości oka wynoszącej 1' czyli 60", co nie do końca jest prawdą. Wartość ta mówi tylko tyle, że źródło światła o widocznej średnicy poniżej 1' jest postrzegane jako punktowe, tymczasem powyżej tej granicy jest już rozpoznawane jako obiekt powierzchniowy. Dopiero przy odległości 3' oko przeciętnego, zdrowego człowieka jest w stanie rozpoznać dwa punktowe źródła światła jako parę obiektów, a nie nieco wydłużony jeden. Tutaj musimy posłużyć się wzorem

gdzie sep określa rozdzielczość lornetki o określonym powiększeniu. Przytoczona wcześniej lornetka może więc rozdzielić gwiazdy oddalone od siebie na niebie o 26". Oznacza to że Albireo jest w zasięgu możliwości popularnej 7x50

       Osobom które chciałyby przyjrzeć się gwiazdom podwójnym nieco dokładniej polecam zainteresowanie się obserwacjami mikrometrycznymi. Ilość opracowań na ten temat dostępnych w internecie po polsku jest znikoma, ale można za to znaleźć wiele bardzo ciekawych anglojęzycznych stron na ten temat. Kupienie mikrometru poza tym, że graniczy z cudem jest po prostu nieopłacalne, gdyż ceny takich urządzeń liczy się w dziesiątkach tysięcy dolarów. Godną uwagi alternatywą jest chociażby mikrometr chronometryczny (chronometric micrometer) czyli okular z podświetlanym krzyżem w połączeniu z dokładnym stoperem. Oczywiście jego dokładność jest zdecydowanie za mała do wykonywania użytecznych naukowo obserwacji, ale pozwala na proste pomiary par o dużej separacji. Jeżeli nas to wciągnie to może to być dobrym początkiem do budowy własnego mikrometru nitkowego (bifilar micrometer). Do jego skonstruowania konieczny jest dostęp przynajmniej do tokarki i prostej frezarki, ale wbrew pozorom nie jest to takie trudne. Najlepiej byłby mieć do niego duży i dobrej jakości teleskop na solidnym montażu z napędem, najlepiej refraktor o długiej ogniskowej. Schematy i rysunki są dostępne w internecie, dużo można też wywnioskować ze zdjęć. Takim odpowiednio dokładnie wykonanym przyrządem można wykonywać pomiary które będą miały niemałą wartość naukową, a w dłuższej perspektywie dadzą nam możliwość wyznaczania orbit układów podwójnych gwiazd.

---

       Program służący do planowania obserwacji gwiazd podwójnych. Posiada rozbudowaną bazę ponad 600 układów, zarówno tych bardzo popularnych jak i mniej znanych, a równie ciekawych. Zaznaczone zostały układy wielokrotne, pary o małej różnicy jasności (doskonałe do testów zdolności rozdzielczej teleskopu) oraz piękne, różnokolorowe układy gwiazd, jak na przykład Albireo.


       Program umożliwia wyszukiwanie i sortowanie według rozbudowanych kryteriów, takich jak chociażby minimalny rozmiar teleskopu potrzebny do rozdzielenia układu, jasność składników czy separacja. Po wprowadzeniu położenia geograficznego oraz czasu umożliwia odfiltrowanie tylko tych gwiazd, które w danej chwili znajdują się ponad horyzontem.

       Program ma możliwość zapamiętania ustawień położenia geograficznego oraz średnicy używanego teleskopu, aby nie trzeba było wprowadzać ich za każdym razem. Mizar posiada też funkcję eksportu listy wyszukanych układów podwójnych do pliku txt, który można później wydrukować i zabrać ze sobą na obserwację.


       W wersji 1.1 poprawiłem kilka drobnych problemów z ustawianiem parametrów wyszukiwania, sortowaniem oraz wprowadziłem niewielkie poprawki w bazie danych.

       W przyszłości planuję dodać funkcjonalność wyświetlania położenia odszukanych gwiazd na mapie nieba.

---

       Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla lornetek:

atrybuty
k - para różnokolorowa
w - układ wielokrotny
t - para do testów rozdzielczości optyki



       Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla teleskopów poniżej 150mm:



       Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla teleskopów powyżej 150mm

Komentarze użytkowników

Napisz komentarz

Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.

Za co lubicie AVN? Wiadomości
Artykuły popularnonaukowe
TZMA
Grafikę serwisu
Pokazy nieba

Ostatnio pisaliście: