Astrometria asteroid - podręcznik studenta.pdf

(1469 KB) Pobierz
Podręcznik studenta
Astrometria asteroid
- podręcznik studenta
Tłumaczenie i opracowanie: Oryginał :
Stanisław B. A. Stawowy
Wojciech Kułynycz
Instytut Fizyki
Akademia Pedagogiczna im. KEN
Kraków, 2008
S TRONA 1
892827347.001.png 892827347.002.png
Podręcznik studenta
Spis treści
Cele ..............................................................................................................3
Wprowadzenie .............................................................................................5
Część I. Poszukiwanie asteroidy ............................................................ 14
Część II .Wyznaczanie współrzędnych asteroidy......................................17
Część III. Obliczanie prędkości kątowej ................................................... 22
Część IV. Pomiar odległości metodą paralaksy.........................................26
Część V. Prędkość tangencjalna Asteroidy 1992 JB ................................ 31
Pytania dodatkowe..................................................................................... 32
Zakończenie................................................................................................ 34
S TRONA 2
Podręcznik studenta
Cele
Ogólne
 Powinieneś rozumieć w jaki sposób można na zdjęciach nieba odkryć poruszające się
obiekty.
 Powinieneś znać zasady posługiwania się równikowym równonocnym układem
współrzędnych astronomicznych w celu wyznaczania położeń obiektów na niebie.
 Powinieneś rozumieć, jak wykorzystać znane położenia gwiazd do wyznaczania położeń
nieznanych obiektów.
 Powinieneś zdawać sobie sprawę ze sposobu w jaki astronomowie mierzą paralaksę i umieć
zastosować go do określenia odległości do obiektów w Układzie Słonecznym i poza nim .
Szczegółowe
Jeśli nauczyłeś się :
 Wyświetlać obrazy nieba z kamery CCD używając odpowiedniego do tego programu
astronomicznego.
 Nakładać pary obrazów na siebie tak aby były na przemian wyświetlane i rozpoznawać
obiekty, które poruszyły się na jednym obrazie względem drugiego.
 Rozpoznawać gwiazdy stałe na podstawie Gwiezdnego Katalogu Hubble’a (GSC).
 Rozpoznawać i porównywać przykładowe gwiazdy na wykresach w Katalogu Gwiazd z
gwiazdami na zdjęciu.
 Mierzyć współrzędne nieznanych obiektów na zdjęciu używając współrzędnych gwiazd
stałych z katalogu .
To powinieneś umieć :
 Znaleźć asteroidy na zdjęciach z kamer CCD .
 Wyznaczać prędkość kątową asteroidy w sekundach łuku na sekundę.
 Wyznaczać heliocentryczną paralaksę asteroidy.
S TRONA 3
Podręcznik studenta
 Używać paralaksy aby określić odległość do asteroidy postępując w ten sam sposób w jaki
astronomowie mierzą odległość do gwiazd .
 Obliczać prędkość tangencjalną asteroidy na podstawie jej prędkości kątowej oraz jej
odległości od Ziemi .
Pożyteczne terminy :
Prędkość kątowa
Jednostka astronomiczna (AU)
Stopnie
Godziny
Prędkość tangencjalna Czas uniwersalny (UT)
Planetoida Sekundy łuku
Mruganie obrazów Ruchy własne
Jasność
Asteroida
Współrzędne
Rektascensja
Deklinacja Paralaksa
Do wykonania ćwiczenia będą Ci potrzebne :
 komputer
 program Astrometry of Asteroids stworzony przez CLEA
 długopis i kalkulator
S TRONA 4
892827347.003.png
Podręcznik studenta
Wprowadzenie
Astrometria – wyznaczanie położeń gwiazd
To ćwiczenie nauczy Cię posługiwania się jednym z podstawowych narzędzi astronomii,
służącym do pomiaru dokładnego położenia ciał niebieskich, zwanym astrometrią. Dzięki znajomości
dokładnych położeń obiektów niebieskich możemy tworzyć mapy i atlasy nieba. Możemy także
badać przemieszczanie się obiektów na niebie. Tego typu zmiany położenia obiektów są źródłem
wielu informacji o nich. Na przykład paralaksa – cykliczna zmiana położenia bliskiej gwiazdy
względem dalekich gwiazd w okresie roku – jest spowodowana obiegiem Ziemi wokół Słońca.
Zmiana położenia gwiazdy na niebie względem innych gwiazd może być również wynikiem
rzeczywistego ruchu gwiazdy w przestrzeni nazywanego ruchem własnym.
Dzięki użyciu komputerów do pomiaru pozycji obiektów na cyfrowych zdjęciach nieba,
astronomowie mogą bardzo dokładnie określić ich współrzędne. Nawet przy pomocy tak prostego
programu, jak ten, z którego będziesz korzystać podczas tego ćwiczenia, będziesz mógł wyznaczyć
współrzędne z dokładnością większą niż 0.1 sekundy kątowej, co odpowiada średnicy monety
dziesięciogroszowej widzianej z odległości 32 kilometrów. Taka dokładność nie wystarczy do
zmierzenia paralaks większości gwiazd, ponieważ znajdują się one (z wyjątkiem Słońca) za daleko i
mają w związku z tym bardzo małe paralaksy. Dlatego przedmiotem naszych badań podczas tych
ćwiczeń będą asteroidy. Są to niewielkie skaliste ciała, których orbity najczęściej znajdują się w
obrębie pasa asteroid pomiędzy Marsem a Jowiszem. Ze względu na znacznie mniejszą odległość od
Ziemi, będziesz mógł łatwo zmierzyć zarówno ich paralaksę, jak i ruch własny, a metody, których się
nauczysz podczas tych ćwiczeń będą mogły równie dobrze posłużyć badaniu ruchu własnego i
paralaks gwiazd.
Układy współrzędnych. Astronomiczny równikowy układ współrzędnych :
deklinacja i rektascensja
W jaki sposób można opisać położenie obiektu na niebie? Opisując położenie obiektu na Ziemi,
podajemy jego współrzędne: długość i szerokość geograficzną. Długość geograficzna jest mierzona
od południka, przechodzącego przez Greenwich, a szerokość geograficzna od równika. Obydwie
S TRONA 5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin