Posnetki, narejeni v obdobju 2005–2013

Druga skupina posnetkov je bila narejena v obdobju 2005–2013 z vsenebno kamero.

Slika 2: Posnetek, narejen 20. avgusta 2012 z vsenebno kamero na observatoriju Črni Vrh.

Vir slike: Arhiv Astronomskega observatorija Črni Vrh, Predgriže 29a, 5274 Črni Vrh nad Idrijo, Slovenija.

Od avgusta 2004 dalje na observatoriju Črni Vrh kot podporo opazovanju na daljavo uporabljajo vsenebno kamero. Z njeno pomočjo lahko astronomi vsak trenutek preverijo, ali so razmere primerne za opazovanje. Vsako jasno noč neprestano snemajo nebo ter pojave, kot so meteorji, sateliti ipd. Njena mejna magnituda se giblje okoli vrednosti 5,5.

Sistem za snemanje z vsenebno kamero (v nadaljevanju: sistem) se je do sedaj spremenil

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 18 - nekajkrat:

- prvotna različica je bila v uporabi od avgusta 2004 do 25. maja 2006, - druga različica je bila v uporabi od 26. maja 2006 do 12. septembra 2009, - tretja postavitev je bila v uporabi od 13. septembra 2009 do 21. oktobra 2012, - četrta postavitev je bila v uporabi od 22. oktobra 2012 do 4. januarja 2013, - peta postavitev se še vedno uporablja, in sicer od 5. januarja 2013 dalje.

Pri tem se je uporabljala oz. se še uporablja naslednja oprema:

- od prve postavitve dalje se uporablja kamera SBIG ST-7XMEI CCD, opremljena s širokokotno 2,8/16 mm f. l. lečo, s CCD senzorjem KAF-0402XME (9 mikronske točke, 85 % kvantni izkoristek (QE) pri 650 nanometrih),

- za drugo postavitev so vbočeno (konkavno) zrcalo s premerom 115 mm in goriščno razdaljo 35 mm, na katerem vidimo iz razdalje 0,5 m sliko celotnega neba od obzorja do obzorja, zamenjali z izbočenim (konveksnim) zrcalom s premerom 150 mm in s premazom visoke kakovosti (90 %), ki omogoča detekcijo šibkejših zvezd in premikajočih se objektov,

- sledile so različne spremembe, kot so: spreminjanje razdalje med objektivom in zrcalom, aluminizacija zrcala, spreminjanje programov ...

(Informacije o opazovanjih …, 2013; Dintinjana, B., 2001, 2013)

Efektivna goriščna razdalja sistema je 2,5 mm, ločljivost slike je okoli 15'/točko, običajen čas osvetlitve v temni noči brez Lune pa je okoli 60 sekund. Čas osvetlitve se zmanjša avtomatsko, če je Luna nad obzorjem. CCD kamera posnetek prenese zelo hitro, v eni sekundi, zaradi česar sta izgubljena le 1–2 % časa snemanja. Slike, ki jih posname vsenebna kamera, obdelujejo v Linux okolju s programsko opremo Tserver (odštejejo bias in temne posnetke) in shranjujejo na disk, zjutraj pa poseben program izdela posnetek, ki je dostopen na spletni strani observatorija. Programska oprema kamere, ki jo je nadgradil Bojan Dintinjana, fotometrira zvezdo Severnico in okoliško nebo, sproti kalibrira podatke in riše graf na spletu v realnem času. Kalibracija je narejena na zvezdah Landoltovih sekvenc, posnetih s 60-centimetrskim teleskopom Cichocki na isti lokaciji, meritve pa kalibrirane na standardni Johnsonov V CCD filter. (Informacije o opazovanjih …, 2013) Poleg posnetkov, ki so shranjeni v arhivu observatorija Črni Vrh v obliki fits datoteke, imajo v arhivu tako za vse posnetke shranjene tudi grafe atmosferske ekstinkcije in sija neba v magnitudah na kvadratno ločno sekundo v odvisnosti od časa. Postopek pridobivanja in računanja podatkov, ki so potrebni za izdelavo teh grafov, je bolj natančno

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta

opisan v naslednjem odstavku.

Sij neba na vsenebni kameri izmerijo v okolici zvezde alpha UMi (Polaris, ozvezdje Mali medved) z uporabo procedure phot, ki je del programske opreme Iraf. Iraf je sistem programov, ki so namenjeni redukciji in analizi astronomskih podatkov, ki jih pridobi posnetkov. Z omenjeno proceduro dolo

parameter MSKY. Parameter MSKY izmerijo zvezde. Nato naredijo

vrednosti. Tako izločijo morebitno kontaminacijo okolice s sve Sledi izračun vrednosti

časom osvetlitve slike ITIME, ki je tipi ločno sekundo:

0_{N RSRO+}^O!PQ,

C_N 2,60 T 2,5 · GHI

Aditivna konstanta 15,17 vsebuje faktor pretvorbe lo instrumentalni sij zvezde z inst

(primerjalna zvezda v formuli

Slika 3: Grafa sija neba

posnetka vsenebne kamere z dne 13. marca 2007 Vir slike: Arhiv Astronomskega observatorija

Sij neba na vsenebni kameri izmerijo v okolici zvezde alpha UMi (Polaris, ozvezdje Mali medved) z uporabo procedure phot, ki je del programske opreme Iraf. Iraf je sistem programov, ki so namenjeni redukciji in analizi astronomskih podatkov, ki jih pridobi posnetkov. Z omenjeno proceduro določijo vrednost sija neba na toč

parameter MSKY. Parameter MSKY izmerijo v kolobarju na razdalji od 10 do 20 to jo histogram porazdelitve vrednosti neba in odreže

čijo morebitno kontaminacijo okolice s svetlo zvezdo ali vro sija neba na časovno enoto, tako da vrednost sija neba

e slike ITIME, ki je tipično 60 s, ter preračun v magnitude na kvadratno

GHI_$-1_J

U-'VWX4 T 15,17.

Aditivna konstanta 15,17 vsebuje faktor pretvorbe ločne sekunde na to sij zvezde z instrumentalnim fluksom 50 ADU enot na (primerjalna zvezda v formuli). (Dintinjana, B., 2001, 2013)

sija neba in ekstinkcije v odvisnosti od časa, izdelana rač posnetka vsenebne kamere z dne 13. marca 2007.

slike: Arhiv Astronomskega observatorija Črni Vrh, Predgriže 29a, 5274 Črni Vrh nad

Oba grafa, narejena na podlagi snemanja na določen datum, sta shranjena v eni datoteki oblike png, kot je vidno na sliki št. 3. Na njej zgornji graf prikazuje ekstinkcijo v

asa, spodnji graf pa prikazuje sij neba v magnitudah na kvadratno lo sekundo v odvisnosti od časa. S spodnjega grafa v teh datotekah je bilo potrebno od

Tanja Žontar; diplomsko delo

Sij neba na vsenebni kameri izmerijo v okolici zvezde alpha UMi (Polaris, ozvezdje Mali medved) z uporabo procedure phot, ki je del programske opreme Iraf. Iraf je sistem programov, ki so namenjeni redukciji in analizi astronomskih podatkov, ki jih pridobijo s ijo vrednost sija neba na točko v ADU enotah in v kolobarju na razdalji od 10 do 20 točk od histogram porazdelitve vrednosti neba in odrežejo +/- 3 sigma gornji graf prikazuje ekstinkcijo v sij neba v magnitudah na kvadratno ločno je bilo potrebno odčitati

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta

najmanjšo vrednost, ki jo zavzame sij neba odčitavanjem sija neba smo i

grafu presegla vrednost 0,5 oz. je bila razpršenost to svetlost neba. Prav tako smo iz odčitali iz prvega dela krivulje, a ker smo ga ko sta bila tako Sonce kot Luna pod obzorjem na sliki, ni bilo mogoče narediti.

18. ure in je zašla šele proti j

Slika 6: Primer izločenega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne 29 Vir slike: Arhiv Astronomskega observatorija

Pedagoška fakulteta Tanja

- 20 -

ki jo zavzame sij neba na opazovanem mestu v dolo

njem sija neba smo izločili vse datoteke, pri katerih je ekstinkcija na zgornjem grafu presegla vrednost 0,5 oz. je bila razpršenost točk prevelika, da bi bilo možno od

Prav tako smo izločili datoteke, na katerih so bile preveč v posamezni datoteki.

rimer izločenega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne

izločenega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne 20. 6.

: Arhiv Astronomskega observatorija Črni Vrh, Predgriže 29a, 5274 Črni Vrh nad

h datotek predstavljajo slike št. 4, 5 in 6. Na sliki št. 6

la krivulje, a ker smo ga vedno odčitali le v najbolj temnem delu no ko sta bila tako Sonce kot Luna pod obzorjem, tega v tem primeru, kot je razvidno z grafov

če narediti. Sonce je ta dan zašlo okoli 20. ure, Luna pa je vzšla okoli 18. ure in je zašla šele proti jutru.

enega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne 29 Vir slike: Arhiv Astronomskega observatorija Črni Vrh, Predgriže 29a, 5274 Črni Vrh nad

Tanja Žontar; diplomsko delo

na opazovanem mestu v določeni noči. Pred , pri katerih je ekstinkcija na zgornjem k prevelika, da bi bilo možno odčitati , na katerih so bile preveč razpršene vrednosti

(narejenega na podlagi posnetka z dne 11. 12. 2005).

enega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne 20. 6. 2011).

rni Vrh nad Idrijo, Slovenija.

sliki št. 6 bi sij neba lahko itali le v najbolj temnem delu noči, primeru, kot je razvidno z grafov e ta dan zašlo okoli 20. ure, Luna pa je vzšla okoli

enega grafa (narejenega na podlagi posnetka z dne 29. 8. 2012).

rni Vrh nad Idrijo, Slovenija.

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 21 -

Čas vzhajanja in zahajanja Lune ter Sonca na določen datum smo preverili v astronomskem koledarju na spletnem portalu o astronavtiki in astronomiji VESOLJE.NET.

(Astronomski koledar, 2012)

Iz arhiva so nam odstopili 1151 png datotek, ki so nastale na podlagi snemanj vsenebne kamere med 24. julijem 2005 in 29. avgustom 2012. Na koncu nam je po izločitvi neustreznih datotek za obdelavo ostalo 528 png datotek.

Minimum krivulj na slikah smo odčitali kar z zaslona, s pomočjo geotrikotnika.

Programiranje, ki bi ga morali uporabiti pri natančnejši obdelavi datotek, bi bilo za naše potrebe preveč zahtevno, saj smo želeli pokazati le trend spreminjanja sija neba.

V tabelo programa Excel smo sproti vnašali naslednje podatke:

- ime slike posamezne png datoteke oz. slike grafov, npr. nebo_2010-08-10.png, - datum nastanka posamezne png datoteke,

- odčitan minimum grafa magnitude na kvadratno ločno sekundo v odvisnosti od časa.

Od začetka obdelave datotek vsenebne kamere do dokončne analize podatkov je spet minilo eno leto, zato so nam iz arhiva AGO odstopili že odčitane minimume grafov magnitude na kvadratno ločno sekundo v odvisnosti od časa za zadnje leto – 103 dodatni odčitki, za čas od 29. avgusta 2012 do 3. decembra 2013. (Dintinjana, B., 2001, 2013) Skupaj smo imeli za analizo sedaj na voljo 631 odčitkov za obdobje zadnjih osmih let.

Naknadno smo v tabelo vnesli še vrednosti odštetih oz. prištetih konstant zaradi spreminjanja snemalnega sistema ter minimume grafov magnitude na kvadratno ločno sekundo v odvisnosti od časa z dodano konstanto. Več o določanju te konstante je zapisano v naslednjem poglavju.

Tabela z vsemi odčitanimi podatki je priložena diplomskemu delu (Priloga 2).

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 22 -

4 SPREMINJANJE SIJA NOČNEGA NEBA NA

In document DIPLOMSKO DELO (Strani 24-29)