Sposobów na wyznaczanie jasności gwiazd zmiennych obserwowanych wizualnie jest kilka poniżej przedstawię kilka najpopularniejszych.Ocena jasności gwiazdy zmiennej polega na porównaniu zmiennej z dwoma gwiazdami o stałej jasności zwanych gwiazdami porównania. Jedna z nich jest jaśniejsza, a druga słabsza od zmiennej. Dla zwiększenia dokładności dobrze jest przeprowadzić takie porównania z dwoma lub trzema takimi parami. Dla poprawnej oceny jasności konieczne jest zaopatrzenie się w mapki porównania ze znanymi jasnościami gwiazd porównania (o stałych jasnościach w okolicy obserwowanej gwiazdy zmiennej)
Dokładność pomiaru może wynosić, w zależności od doświadczenia obserwatora i sumienności przeprowadzonej obserwacji, 0.07 – 0.1 magnitudo, co przy amplitudzie zmian jasności gwiazdy większej od 0.5 mag. i odpowiednio dużej liczbie pomiarów, wystarcza na przykład do wyznaczenia momentu ekstremum (maksimum lub minimum) jasności gwiazdy zmiennej.
Mapki
Mapki możesz pobrać z organizacji zajmujących się gwiazdami zmiennymi takich jak np. AAVSO, VSNET, MEDUZA… Na podstronach tej strony, poświęconych poszczególnym typom gwiazd zmiennych znajdziesz link do mapek AAVSO. AAVSO oferuje dla każdej gwiazdy z reguły kilka mapek w różnych skalach. Mapki w skali A obejmują największy obszar nieba oraz gwiazdy porównania do około 7.5 mag. Zawierają też jasne gwiazdy ułatwiające lokalizację (dojście do) gwiazdy na niebie. Mapki B zawierają gwiazdy porównania do około 11 mag., mapki (C), D, E odpowiednio jeszcze słabsze gwiazdy. Mapki możesz przygotować także samodzielnie wykorzystując odopwiednie programy komputerowe np. Cartes du Ceil itp.
Stopnie Argelandera
Chcąc skutecznie szacować jasności gwiazd zmiennych musisz nauczyć się oceniać różnice jasności pomiędzy gwiazdami porównania a zmienną a także stosunki tych różnic. Różnice jasności ocenia się najczęściej metodą Argelandera opisaną poniżej. Jeżeli dwie gwiazdy a i b, których różnicę jasności wyznaczasz, wydają ci się zawsze jednakowo jasne, lub jeżeli oceniasz raz jedną, raz drugą nieco jaśniejszą, zapisz a0b. Oznacza to, że gwiazdy a i b są jednakowo jasne. Jeżeli na pierwszy rzut oka gwiazdy a i b wydają ci się jednakowo jasne, jednak przy bliższym oglądaniu i przenoszeniu wzroku raz z a na b, a następnie z b na a, gwiazda a wydaje ci się zawsze lub prawie zawsze zaledwie nieco jaśniejsza od gwiazdy b, zapisz a1b. Oznacza to, że a jest o 1 stopień jaśniejsza od b. Jeżeli przeciwnie, to zapisz b1a, co oznacza, że b jest o 1 stopień jaśniejsza od a. Jeżeli jedna gwiazda wydaje ci się wyraźnie i bez wątpliwości jasniejsza od drugiej, to różnicę przyjmij za dwa stopnie i zapisz a2b, gdy a jest jaśniejsza od b lub b2a, jezeli b jest jaśniejsza od a. Rzucająca się od razu w oczy różnica odpowiada trzem stopniom, co zapiszesz a3b bądź b3a. Ocena a4b (b4a) odpowiada jeszcze większej różnicy. Na pierwszy rzuyt oka metoda stopniowa wydaje się bardzo niedokładna a pojęcie stopnia płynnym. Jednak okazuje się, że wielkość stopnia u obserwatora dość szybko ustala się poniżej 0.1 magnitudo i zachowuje stałą wartość.
Metoda Nijlanda-Błażki-Argelandera
NBA jest najlepiej sprawdzającą sie metodą. Aby ocenić jasność jakiejś gwiazdy: Wybierz dwie gwiazdy porównania o znanej jasności i zbliżonym kolorze, tak by pierwsza (a) była nieco jaśniejsza od badanej gwiazdy (v) a druga (b) nieco od niej słabsza. Wszystkie trzy gwiazdy winny znajdować się w polu widzenia używanego instrumentu. Oceń, która z gwiazd a lub b ma jasność bardziej zbliżoną do do jasności gwiazdy v. Powiedzmy, że była to gwiazda a. Oszacuj metodą Argelandera stopień m różnicy jasności gwiazd a i v. Oszacuj, ile razy (k) różnica pomiędzy gwiazdami v i b jest większa od m. Ocenę tej różnicy oznacz n = km. Ostateczną ocenę zapisz jako amvnb. Na przykład zapis a2v4b oznacza, że różnica jasności pomiędzy gwiazdami v i b była dwukrotnie większa od różnicy pomiędzy gwiazdami a i v. Jasność badanej gwiazdy w wielkościach gwiazdowych obliczamy na podstawie jasności gwiazd porównania a i b z następującego wzoru: v = (an + bm)/(m + n)
Metoda Pickeringa
W tej metodzie: wybierz dwie gwiazdy porównania, z których jedna jest jaśniejsza (np. c) a druga słabsza od zmiennej (np. d). Gwiazdę zmienną oznacz przez v, różnicę jasności między gwiazdami porównania podziel w myśli na 10 równych części, oszacuj ile tych części dzieli gwiazdę c od gwiazdy v lub gwiazdę v od gwiazdy d możliwe oceny: c1v9d, c2v8d,…,c5v5d,…c8v2d, c9v1d Niech jasność gwiazdy c wynosi 6.3 mag a gwiazdy d 7.0 mag. Dla oceny c7v3d jasność gwiazdy zmiennej v wynosi 6.3 + ((7.0 – 6.3)/10)x7 = 6.3 + 0.07×7 = 6.3 + 0.49 = 6.79 = 6.8 mag.
Ćwiczenie oceny jasności Na poniższych mapkach wielkości gwiazdowe gwiazd porównania (w magnitudo) wynoszą: a = 7.1, b = 7.4, c = 7.8, d = 8.1, e = 8.5 Oszacuj metodami NBA i Pickeringa jasności gwiazdy zmiennej v
przykład a)
v1 W przykładzie A gwiazdy porównania a i b są jaśniejsze a gwiazdy c, d i e słabsze od zmiennej v. Gwiazdy porównania e możemy nie brać pod uwagę z powodu zbyt dużej różnicy jasności. Możemy więc wykonać porównania: avc, avd, bvc i bvd. porównanie avc a7v3c – metoda Pickeringa – v = 7.59 a9v3c – metoda NBA – v = 7.62 porównanie avd a5v5d – metoda Pickeringa – v = 7.60 porównanie bvc b6v3c – metoda NBA – v = 7.67 porównanie bvd b4v6d – metoda Pickeringa – v = 7.68 b3v6d – metoda NBA – v = 7.63 Po uśrednieniu i zaokrągleniu do 1 miejsca po przecinku otrzymujemy v = 7.6 mag. Poniżej podane są przykłady do samodzielnego ćwiczenia.
przykład b)
przykład c)
Znakomitym podręcznikiem da wszystkich obserwatorów gwiazd zmiennych jest publikacja AAVSO, która ukazała się teraz w języku polskim.
Uwagi:
- do obserwacji przystępuj po co najmniej 20 minutach adaptacji oczu do ciemności
- przed obserwacjami sprawdź sprzęt, a zwłaszcza drobiazgi jak np. zapasowy ołówek
- notuj wszystko w dzienniku obserwacyjnym
- do pisania używaj ołówka, gdyż tylko on pewnie działa na papierze pokrytym rosą
- zadbaj o wygodną pozycję przy obserwacjach
- starannie sprawdź identyfikację gwiazdy zmiennej i gwiazd porównania z mapką
- niech pojedyncza obserwacja nie trwa dłużej niż pół minuty
- wraz z oceną zanotuj czas z dokładnością do jednej minuty
- aby mieć pewność sprawdź swój zegarek przed i po obserwacjach
- po zanotowaniu każdej oceny staraj się o niej zapomnieć
- co jakiś czas dla treningu ćwicz swój wzrok robiąc oceny jasności gwiazd porównania pomiędzy sobą np. a4b2c1d3e
- gdy jesteś bardzo zmęczony przerwij obserwacje
- nie trzymaj wyników w szufladzie, wyślij je gdzie tylko można