Jak začít
Od pohledu na noční oblohu k objevu, který má význam. Možná vás astronomie prostě baví – a možná se jednou vaše měření objeví ve vědecké publikaci. Ukážeme vám, jak na to, ať už chcete změřit svou první proměnnou hvězdu, přidat se k nám, nebo se zatím jen přijít podívat. Začít se dá v jakémkoli věku a klidně i bez vlastní techniky. A nezůstanete na to sami.
✔︎ Nepotřebujete vlastní dalekohled
✔︎ Nasměrujeme vás
✔︎ Poradí vám zkušení pozorovatelé
Proč pozorovat a měřit
Oblohu dnes noc co noc mapují automatické přehlídky a nad hlavou nám krouží kosmické dalekohledy. Proč tedy ještě někdo měří proměnné hvězdy ze zahrady? Protože právě tam vzniká to, co velké mise dodat nedokážou.
Velké dalekohledy i kosmické mise mají pozorovací čas rozvržený na měsíce dopředu, míří na konkrétní cíle a pozorují většinou jen chvíli. Kepler sledoval jediné pole v souhvězdí Labutě, TESS snímá jeden sektor zhruba měsíc, Gaia měří celou oblohu, ale u konkrétní hvězdy jen v řídkých okamžicích. Známých proměnných hvězd je přitom přes milion.
- U naprosté většiny z nich nikdo systematicky nesleduje, co se s nimi děje právě teď. Tuhle mezeru vyplňují pozorovatelé s vlastní technikou — a naše sekce je toho součástí už sto let.
- Řada jevů se navíc prozradí až v datech pokrývajících třeba desítky let. Jako například pomalé změny period, apsidální pohyb a nebo třetí těleso ve dvojhvězdném systému.
Souvislou řadu časů minim, budovanou generacemi pozorovatelů, žádná mise nenahradí. Cíle se mění, priority se posouvají a technika se stále zdokonaluje, ale zapojení pozorovatelů s menšími přístroji zatím zůstalo přínosné za všech okolností.
Co změříte, můžete nahrát do sekční databáze VarAstro. Vaše data jsou okamžitě dostupná ostatním, s vaším jménem u pozorování a odtud vede cesta dál:
- Do mezinárodních projektů. Databázi tranzitů exoplanet ETD provozuje naše sekce od roku 2008 a využívají ji pozorovatelé i profesionálové po celém světě. Měření z ní mohou v rámci projektu ExoClock přispět k přípravě evropské mise ARIEL. Vaše noc u dalekohledu tak může pomoct nasměrovat skutečný kosmický teleskop na správnou hvězdu ve správný okamžik.
- Do odborných publikací. Data členů sekce se objevují v odborných článcích — v sekčním časopise OEJV i v mezinárodních recenzovaných žurnálech, kde amatérští pozorovatelé bývají spoluautory. A někdy stačí jediná noc: zjasnění hvězdy V838 Monocerotis, které jako první zaznamenal člen naší sekce Ladislav Šmelcer, odstartovalo výzkum, jenž dodnes mění naše chápání splynutí hvězd – více o tom v článku zde.
Tohle všechno jsou ale důvody rozumové. Ten hlavní přijde, až uvidíte svou první vlastní světelnou křivku – data, která před vámi nikdo neměl. Někomu to dokonce přináší lepší pocit než pohled na krásné hvězdné nebe. To se ale nedá zprostředkovat, to si musíte prostě změřit sami.
Jak se zapojit
Zapojit se můžete více způsoby. Vyberte si ten, který vám vyhovuje.
Ukážeme vám, co k prvnímu měření potřebujete, jak ho zpracovat a kam ho nahrát. I pokud vlastní techniku nemáte.
Členství vás propojí s lidmi, kteří proměnné hvězdy měří desítky let, a otevře vám sekční dalekohled i naše akce.
Nejjednodušší první krok je potkat se s námi naživo – na konferenci, praktiku nebo na VarCafé.
Kde získat další informace
Ať už hledáte cokoliv, s námi nezačínáte od nuly. Níže najdete rozcestník k nejužitečnějším zdrojům a pod ním knihovnu přednášek, článků a materiálů ke stažení, kterou průběžně doplňujeme.
Než začnete měřit
Základy máme sepsané přímo tady: jaké typy proměnných hvězd existují, jak vypadá tranzit exoplanety a co obnáší fotometrie.
Kde hledat a kam posílat
Cíle hledáme často u nás. Měření nekončí na vašem disku. VarAstro je databáze naší sekce, VSX americký mezinárodní katalog proměnných hvězd a SIMBAD evropský hvězdný katalog.
Učte se od ostatních
Nejrychleji se člověk naučí od někoho, kdo to už dělá. Přednášky, konference i VarCafé — většina záznamů je volně ke zhlédnutí na našem YouTube kanále.
Knihovna
Přednášky a videa
Literatura a články
📄 Pozorování proměnných hvězd s pomocí digitální zrcadlovky (Mašek, 2014)
📄 Vizuální pozorování proměnných hvězd – pro začátečníky, obsahuje trenažér (Brát, Šafář, 2011)
Ke stažení
Mentoring — nebudete v tom sami
Začátky bývají nejtěžší v okamžiku, kdy si nevíte rady s něčím zdánlivě banálním a nemáte se koho zeptat. Proto zvažujeme, že každému, kdo se k nám přidá, nabídneme mentora – zkušeného člena sekce, který pomůže vybrat první cíl, projde s vámi zpracování dat a poradí, když se měření nedaří.
Mentory by byli zpravidla garanti jednotlivých pozorovacích směrů a další zkušení pozorovatelé. Pokud by vaše otázka mířila mimo jejich obor, nasměrovali by vás na kolegu, který se danému tématu věnuje do hloubky.
Dávalo by vám to smysl? Napište nám. Zájem z vaší strany je to nejlepší, čím vznik mentoringu podpoříte.
Časté otázky (FAQ)
✦ Než začnete
Potřebuji vlastní dalekohled a další techniku?
Ne. Pokud vás pozorování chytne, k vlastní technice časem přirozeně dojdete. Ale začít se dá i bez ní! Sekce může technikou vypomoci a členové mohou pozorovat vzdáleně sekčním dalekohledem ROST. Ke zpracování dat stačí běžný počítač nebo notebook, veškerý potřebný software je zdarma
Musím být členem sekce, abych mohl(a) měřit a odesílat data?
Nemusíte. Databáze VarAstro je otevřená a nahrávat do ní mohou pozorovatelé odkudkoli. Členství ale otevírá to ostatní – přístup k sekčnímu dalekohledu ROST, v případě zájmu přidělení mentora, konzultace s garanty jednotlivých pozorovacích směrů, konference a praktika a další výhody. Více o členství najdete zde.
Nikdy jsem neměřil(a) a fotometrii neumím. Je to problém?
Není. Fotometrie proměnných hvězd patří k mála oborům, kde se amatér dostane k použitelným vědeckým datům bez formálního vzdělání. Postup je docela jednoduchý a naučitelný během několika večerů. Základ tvoří čtyři kroky: kalibrace snímků, výběr srovnávacích hvězd, měření a sestavení světelné křivky. Podrobný popis najdete na stránce Pozorování, praktickou pomoc pak u garanta zvoleného pozorovacího směru.
Kolik času to zabere? Dá se pozorovat jen občas?
Ano, nárazové pozorování má smysl. Jedna vydařená noc znamená jedno použitelné měření a ta se v databázi sčítají. Jedno měření zabere podle cíle od dvou hodin po téměř celou noc u dalekohledu a dalších několik desítek minut zpracování. Dlouhodobé řady mají samozřejmě větší vědeckou hodnotu, ale nejsou podmínkou pro to, abyste se zapojili.
✦ Technika
Jaký nejmenší dalekohled má smysl?
Záleží na tom, co chcete měřit. Pro jasnější proměnné hvězdy si vystačíte s dalekohledem o průměru zhruba 8 až 15 cm, u nejjasnějších cílů dokonce s kvalitním teleobjektivem. Pro tranzity exoplanet je rozumnou volbou průměr kolem 20 cm. Takovým dalekohledem vznikla i měření naší sekce publikovaná v ETD. Průměr ale není všechno, důležitá je také montáž, kamera a další komponenty.
Potřebuji guiding a přesnou montáž?
Montáž je pro fotometrii důležitější než optika. Expozice trvají desítky sekund až minuty a celé měření běží několik hodin, takže hvězda musí zůstat v poli a ideálně stále na stejném místě čipu. Při kratších expozicích a dobře nastavené montáži se bez guidingu (automatické dorovnávání chodu montáže podle pomocné hvězdy, aby cíl neujížděl) obejdete, u delších sérií jej doporučujeme.
Stačí digitální zrcadlovka, nebo potřebuji astronomickou kameru?
Zrcadlovkou začít lze a u jasných hvězd dává použitelné výsledky — zelený kanál Bayerovy masky se svou propustností přibližně blíží fotometrickému filtru V. Naráží ale na své meze: nechlazený čip šumí a jeho citlivost se během noci mění s teplotou, interpolace barevné masky navíc zanáší do měření systematické chyby. Pro přesnou fotometrii, zejména u tranzitů exoplanet, kde jde o poklesy v řádu tisícin magnitudy, je chlazená monochromatická kamera prakticky nezbytná. Ať už měříte čímkoli, vyplatí se obraz paradoxně mírně rozostřit. Světlo hvězdy se rozprostře na více pixelů, takže se vyrovnají rozdíly v jejich citlivosti a měření je přesnější než u dokonale zaostřeného snímku.
Musím mít fotometrické filtry? Dá se měřit bez filtru?
Bez filtru měřit lze a taková data jsou v databázi vítaná. U tranzitů exoplanet se bez filtru měří často záměrně, protože se tím získá víc signálu. Měření pak ale není navázáno na standardní fotometrický systém: nelze z něj určit barevné indexy a hrozí systematická chyba, pokud se cíl barevně liší od srovnávacích hvězd. Standardem jsou filtry systému Johnson-Cousins, nejčastěji V a R. Vedle něj se prosazují filtry Sloanovy fotometrické soustavy, označované u‘, g‘, r‘, i‘ a z‘. Ty mají ostřeji vymezené propustnosti a používá je většina moderních přehlídek, takže se v nich měření snáze porovnávají s katalogovými daty.
Dá se měřit z města nebo z balkonu?
Ano, a je to běžnější, než byste čekali. Fotometrie je diferenciální — jasnost cíle se porovnává se srovnávacími hvězdami na tomtéž snímku, takže jas oblohy se z velké části odečte. Světelné znečištění zvyšuje šum a snižuje mezní hvězdnou velikost, na jasnější cíle ale i městská obloha stačí. U balkonu bývá větším nepřítelem tepelné proudění stoupající od budovy a omezený výhled na oblohu než samotné světlo.
✦ Zpracování a data
V jakém programu se měření zpracovává?
Jako hlavní nástroj doporučujeme jednoznačně SIPS. Je zdarma, nezávislý na značce kamery a pokryje celý řetězec od kalibrace snímků po hotovou světelnou křivku (a nejen to, umí odřídit celé pozorování, ale o tom jinde). Osvědčenou alternativou je Muniwin (C-Munipack). Oba programy používají členové sekce, takže s oběma vám poradíme. Podrobnější popis práce s nimi najdete na stránce Pozorování.
Jak ze snímků vznikne světelná křivka?
Ve čtyřech krocích. Nejprve kalibrace od snímků se odečte dark snímek a podělí se plochým polem (flat), čímž se odstraní vady detektoru a nerovnoměrné osvětlení. Následuje identifikace hvězd v poli a výběr srovnávacích hvězd, které mají být pokud možno podobně jasné a barevně blízké cíli. Pak přijde na řadu aperturní fotometrie, tedy sečtení světla v kroužku kolem každé hvězdy. Z rozdílu jasnosti cíle a srovnávacích hvězd v čase vznikne diferenciální světelná křivka, ze které se odečte čas minima nebo hloubka a trvání tranzitu. vypadá to komplikovaně, ale v SIPSu to máte za pár minut.
Kam se pozorování odesílá? Co je VarAstro a ETD?
VarAstro je databáze pozorování, kterou provozuje naše sekce. Její součástí je ETD (Exoplanet Transit Database), kterou sekce provozuje od roku 2008 a která je svým zaměřením celosvětově ojedinělá — shromažďuje měření tranzitů exoplanet od pozorovatelů z celého světa. Po registraci nahrajete naměřená data nebo hotovou křivku a doplníte údaje o dalekohledu, kameře, filtru a místě pozorování. Vaše měření se tím stává veřejně dostupným a citovatelným. VarAstro dál nabízí možnost plánování a hledání vhodných cílů pro pozorování. V případě nejasností má portál VarAstro vlastní FAQ sekci.
Jak přesné musí měření být, aby bylo využitelné i pro vědu?
Neexistuje jedna univerzální hranice. Rozhoduje poměr mezi rozptylem vašeho měření a hloubkou jevu, který sledujete. Pokles jasnosti musí být ve světelné křivce zřetelně patrný nad úrovní šumu. U zákrytových dvojhvězd bývají poklesy výrazné, takže se uplatní i měření menším dalekohledem. Tranzit exoplanety je proti tomu jen nepatrným zlomkem jasnosti hvězdy a nároky na přesnost jsou proto podstatně vyšší. Kvalitu měření přitom nemusíte posuzovat sami — VarAstro ji při zpracování vyhodnotí automaticky.
Kdo moje data použije a mohu se dostat do publikace?
Data z VarAstro a ETD využívají profesionální i amatérští astronomové po celém světě – ke zpřesňování efemerid, k hledání dalších těles v systémech pomocí O-C diagramů i k přípravě pozorovacích plánů velkých misí. Měření tranzitů mohou prostřednictvím partnerství s projektem ExoClock přispět k přípravě evropské mise ARIEL. Cesta k publikaci je otevřená: sekce vydává recenzovaný časopis OEJV a její členové zde mohou publikovat. Máte-li zajímavá data s publikací vám pomůžeme.
✦ Naše sekce a ROST
Nemám vlastní techniku — mohu pozorovat sekčním dalekohledem ROST?
Ano, právě proto sekční dalekohled máme. Členové sekce si na něm rezervují pozorovací čas přes tento web, pozorování probíhá vzdáleně a naměřená data si stáhnete ke zpracování. Ke každému pozorování se vede pozorovací deník, do kterého můžete zapsat i zpětnou vazbu. Vše potřebné najdete v sekci Sekční dalekohled ROST.
Co mám pozorovat a kdo mi poradí s výběrem?
Sekce se dlouhodobě věnuje čtyřem pozorovacím směrům: zákrytovým proměnným hvězdám, vícenásobným systémům, fyzickým proměnným hvězdám a exoplanetám. Každý směr má svého garanta, který vám pomůže vybrat cíl odpovídající vaší technice, obloze i času, který můžete pozorování věnovat. Pokud máte přiděleného mentora může s tím pomoct on. Nejvděčnějším prvním cílem bývá jasná zákrytová dvojhvězda s krátkou periodou — minimum stihnete během jediného večera a výsledek uvidíte hned.
Kde se potkáváme a jsou akce vhodné i pro začátečníky?
Sekce pořádá výroční konferenci o proměnných hvězdách, plenární schůze, neformální setkání VarCafé a praktika zaměřená přímo na začínající pozorovatele. Právě praktika jsou nejlepším způsobem, jak si zpracování dat vyzkoušet s někým po ruce. Aktuální přehled najdete v sekci Události, s dotazy se můžete obrátit i přímo na nás.
Kam až to jde dotáhnout?
Začíná se jednou noční sérií snímků. Pak přijde první čas minima v databázi, první spoluautorství publikace, první vlastní článek, objev nové proměnné hvězdy. A občas i hvězda, o které se píše ještě po dvaceti letech – jako V838 Monocerotis, kterou sledovali i pozorovatelé z naší sekce.
