Stary poradnik do wizualnych obserwacji meteorów

Niejeden z Was spacerując niekiedy w pogodny wieczór, zadzierał głowę do góry i z fascynacją wpatrywał się w roziskrzony ogromną ilością błyskających punkcików nieboskłon. Czasami któryś z tych punkcików, jakby urywając się, spadał z błyskiem w dół. Wypowiadaliśmy wtedy życzenie ciesząc się, że mieliśmy okazję obserwować ``spadającą gwiazdę``...

Warto jednak chyba zastanowić się chwilę jakie w rzeczywistości obiekty fizyczne powodują powstanie tego, co mieliśmy okazję obserwować. Nawet człowiekowi słabo obeznanemu z astronomią trudno przecież uwierzyć, że gwiazdy naprawdę spadają, dodatkowo mając przy tym moc spełniania życzeń. Wystarczy się przecież chwilę zastanowić, by uznać to za niedorzeczne. Patrząc w niebo myślimy, że widzimy na nim miliony gwiazd. Nic bardziej mylnego! Człowiek o normalnym wzroku jest w stanie zobaczyć ich około 3000. Widać więc, że gdyby gwiazdy faktycznie spadały nie starczyłoby ich na długo i po krótkim czasie nie mielibyśmy czego podziwiać. W jaki sposób naprawdę zaczyna swój żywot zjawisko, które potocznie nazywamy ``gwiazdą spadającą``? Cała historia bierze swój początek najczęściej w kometach. W dużej odległości od Słońca kometa to najczęściej kilkunastokilometrowa bryła lodu, zestalonego dwutlenku węgla i amoniaku. Coś ciekawego zaczyna się z nią dziać dopiero w okolicy 3 AU od Słońca, którego ciepło powoduje sublimację lodów z jej powierzchni. Wokół jądra komety tworzy się otoczka. W miarę zbliżania się do naszej dziennej gwiazdy otoczka, pod wpływem wiatru słonecznego i ciśnienia promieniowania, rozwiewa się w warkocz. W wyniku tego kometa podczas każdego powrotu do Słońca gubi sporą część swojej masy, a jej cząstki rozkładają się wzdłuż orbity komety i pozostają tam przez długi czas. Wyobraźmy sobie teraz sytuację, że część takiej wstęgi pyłu leży blisko ziemskiej orbity lub wręcz przecina się z nią. Nie trudno domyślić się, że pędząca z prędkością 30 km/s Ziemia będzie zahaczać o tę wstęgę co roku. Ponieważ podróżujące ziarenka także mają jakąś prędkość, może się zdarzyć tak, że wektory prędkości Ziemi i takiego ziarenka (zwanego meteoroidem) będą miały przeciwne zwroty i jego prędkość w ziemskiej atmosferze wyniesie nawet 70 km/s. Z drugiej strony jeśli Ziemia dogania pędzącą drobinę, jej prędkość w atmosferze wyniesie około 12 km/s.

Na wysokości 120 km nad powierzchnią Ziemi atmosfera jest na tyle gęsta by wyhamowywać taki obiekt przez opór powietrza. Prędkość jest jednak na tyle duża, że otaczająca meteoroid atmosfera rozgrzewa się, jonizuje i zaczyna świecić. Na niebie pojawia się wtedy meteor.

Ziarenka o masach ułamków grama docierają do wysokości około 80 km dając wcześniej zjawisko o jasności od 0 do 5 magnitudo. Większe kawałki, na przykład o masach 20 - 30 gramów, dadzą zjawisko o jasności -5 mag. Jeszcze większe, o masie kilkuset kilogramów, dadzą ogniste kule jaśniejsze od Księżyca w pełni, przy czym takie odłamki mają już szansę przebić się przez atmosferę i dotrzeć do powierzchni Ziemi. Wtedy mamy do czynienia z meteorytami. Z powyższych rozważań widać wyraźnie, iż trudno mówić, że za zjawisko meteoru jest odpowiedzialne spalanie meteoroidów w atmosferze. W zasadzie jest to prawda, lecz to co obserwujemy to nie palący się meteoroid, który jest tak mały, że niemożliwe jest dojrzenie go z odległości 100 km (a w takiej się znajduje), lecz zjonizowana i świecąca przez to atmosfera.

Szczególnie jasne zjawiska (jaśniejsze od Wenus) zwane bolidami mogą pozostawiać za sobą ślad lub smugę. Ze smugą mamy do czynienia w momencie, gdy przelatujący meteor ciągnie za sobą skondensowaną wstęgę gazu; gdy taka wstęga utrzymuje się po zgaśnięciu meteoru obserwujemy ślad. Czasami mamy też okazję obserwować rozbłysk, fragmentaryzację lub nawet szum.

Tak mniej więcej przedstawia się historia często podziwianych przez nas ``spadających gwiazd''.

Kiedy i gdzie obserwować

Rzecz jasna chciałoby się by warunki do obserwacji były jak najlepsze. Wiemy jednak, że rzeczywistość często jest zupełnie inna. Polskie warunki pogodowe nie rozpieszczają niestety miłośników astronomii. Chcąc jednak by nasze obserwacje niosły jak najwięcej informacji naukowej i były użyteczne do wnikliwych opracowań starajmy się kierować następującymi zasadami:

  • Podczas naszej obserwacji Słońce powinno być conajmniej 12--14 stopni pod horyzontem. Proszę więc nie zaczynać obserwacji wczesnym wieczorem (lub kończyć jej późnym rankiem), kiedy to niebo jest mocno rozjaśnione przez zachodzące (wschodzące) Słońce. Należy o tym szczególnie pamiętać na początku lata, kiedy to Słońce, w naszych szerokościach geograficznych, maksymalnie chowa się pod horyzont tylko kilkanaście stopni.
  • Naszym obserwacjom Księżyc nie przeszkadza tylko pięć dni przed i pięć po nowiu. Później starajmy się tak dobierać czas obserwacji, by wcale nie było go widać lub był nisko nad horyzontem. Pamiętajmy, że Księżyc w pełni może zredukować liczbę obserwowanych meteorów nawet dziesięciokrotnie!
  • Zaplanujmy naszą obserwacje w taki sposób, aby w czasie jej trwania radiant roju nie znajdował się niżej niż 20 stopni nad horyzontem.
  • Minimalna widoczność graniczna najsłabszych gwiazd widocznych gołym okiem powinna wynosić więcej niż 4.5 mag. Obserwacje w gorszych warunkach atmosferycznych są niestety obarczone bardzo dużym błędem i są usprawiedliwione tylko w przypadku wyjątkowych okoliczności (np. maksimum roju).
  • Miejsce do obserwacji powinno być jak najmniej osłonięte budynkami i drzewami. Rzecz jasna im ciemniej tym lepiej. Przy pełni Księżyca starajmy się je wybierać tak by Księżyc był czymś zasłonięty i najlepiej za naszymi plecami.
  • Centrum pola widzenia powinno znajdować się mniej więcej na wysokości 50 - 70 stopni nad horyzontem. Nigdy nie wybierajmy go poniżej 40 stopni nad horyzontem!
  • Nie patrzmy dokładnie w radiant roju. Centrum obserwowanego pola powinno znajdować się w odległości 20 - 40 stopni od niego.

Co powinno znaleźć się w raporcie

Aby nasza obserwacja mogła być należycie wykorzystana, trzeba bardzo dokładnie podać i opisać wszelkiego rodzaju warunki jej towarzyszące. Tak więc w końcowym raporcie obserwacyjnym powinny znaleźć się następujące informacje:

  • Data i dokładny czas początku i końca obserwacji (najlepiej w czasie uniwersalnym UT, który różni się od tego podawanego przez nasze zegarki o godzinę wstecz w zimie i o dwie w lecie).
  • Miejsce obserwacji, jego współrzędne geograficzne i wysokość nad poziomem morza.
  • Imię i nazwisko obserwatora.
  • Lista obserwowanych rojów.
  • Współrzędne równikowe (RA, DEC) centrum obserwowanego pola.
  • Jasność najsłabszych gwiazd widocznych gołym okiem. Podczas stałych warunków atmosferycznych wystarczy podać widoczność na początku, w środku i na końcu obserwacji. W przeciwnym przypadku starajmy się notować ją co kilka minut.

Widoczność najsłabszych gwiazd możemy ocenić na dwa sposoby. Pierwszy polega na wyszukaniu najsłabszych gwiazd widocznych gołym okiem o znanej nam jasności. Przydatna tu jest mapa gwiazdozbioru Małej Niedźwiedzicy przedstawiona na Rysunku nr 2. Warto przy tym dodać, że najsłabszych gwiazd poszukujemy za pomocą zerkania (mówiąc inaczej patrząc kątem oka). Przyczyną takiego postępowania jest budowa naszego narządu wzroku. Zerkając powodujemy, że światło pada na skrajne części siatkówki,gdzie jest duża koncentracja czułych na małe ilości światła pręcików, a co za tym idzie zwiększamy czułość naszego wzroku. Drugi sposób, dokładniejszy, polega na policzeniu ilości widocznych gwiazd w danych obszarach nieba. Obszary wraz z ilością gwiazd i odpowiadającą jej widocznością podane są w Tabelach nr 6 i nr 7. Rzecz jasna obie metody można łączyć i używać podczas jednej obserwacji.





Tabela nr 6.
Obszary do określenia widoczności granicznej



  • Efektywny czas obserwacji, to znaczy czas jaki w całości poświęciliśmy patrzeniu w niebo, po odliczeniu czasu poświęconego np. notatkom, zerkaniu na zegarek, czy też poprawianiu śpiwora.
  • Wszelkiego rodzaju uwagi dotyczące warunków pogodowych, oświetlenia, itp.
  • Rozkład jasności, barw i prędkości obserwowanych przez nas meteorów, dla każdego roju z osobna.

Widać więc wyraźnie, że nasza obserwacja nie kończy się na jej wykonaniu i czeka nas jeszcze sporo pracy przy jej wstępnym opracowaniu. Aby nie zapomnieć wpisać wszystkich wyżej opisanych danych, do niniejszego poradnika dołączamy prezentowany na Rysunku nr 3 formularz do wizualnych obserwacji meteorów bez szkicowania. Jest to raport używany powszechnie przez obserwatorów meteorów zrzeszonych w Pracowni Komet i Meteorów (obecnie jest to największa organizacja tego typu w Polsce i będzie o niej jeszcze mowa). Jak zdążyliście już na pewno zobaczyć jest on wypełniony po angielsku. Związane jest to z tym, że PKiM ściśle współpracuje z International Meteor Organization (IMO), organizacją zajmującą się koordynowaniem obserwacji meteorów na całym świecie, i w związku z tym swoje raporty przesyła także do nich. Chcąc Wam ułatwić korzystanie z tych raportów poniżej postaram się opisać dokładnie ich wszystkie rubryki.

  • Date: (day), (month), (year) - wpisujemy tu datę naszej obserwacji w kolejności dzień, miesiąc i rok. Aby uniknąć niejednoznaczności starajmy się wpisywać tutaj daty łamane np. gdy obserwowaliśmy w nocy z 12 na 13 sierpnia 1998 roku wpisujemy 12/13.08.1998,
  • Begin, End (UT) - do tych rubryk wpisujemy czas rozpoczęcia i zakończenia naszej obserwacji. Proszę pamiętać by używać czasu uniwersalnego UT. Chcąc go otrzymać odejmujemy od naszego lokalnego czasu w lecie dwie godziny, w zimie jedną godzinę. Czasy te odnoszą się do rzeczywistego początku i końca obserwacji z całej nocy obserwacyjnej. Jeśli danej nocy obserwowaliśmy np. 5 godzin robiąc kilka przerw, wszytko to powinno znaleźć się w jednym raporcie, a czas początku obserwacji to początek pierwszej godziny obserwacji, a koniec to koniec ostatniej godziny.
  • Location: l, j, h - tutaj podajemy dokładne współrzędne geograficzne (l, j) i wysokość nad poziomem morza h miejsca naszej obserwacji. W rubryce IMO Code wpisujemy kod miejsca obserwacji podany przez IMO. Jeśli go nie znamy miejsce to pozostawiamy puste. Kody polskich miejscowości podawane sę regularnie w miesięczniku PKiM o nazwie Cyrqlarz,
  • Place, Country - podajemy nazwę miejsca naszej obserwacji i kraj, w którym ono się znajduje,
  • Observer - wpisujemy swoje imię i nazwisko, a w rubryce IMO Code swój kod, czyli trzy pierwsze litery nazwiska i dwie imienia. Przykładowo Jan Kowalski to KOWJA,
  • Center of the observed field - wpisujemy współrzędne (a, d = R.A, Decl.) centrum obserwowanego obszaru. Należy pamiętać żeby centrum to znajdowało się zawsze conajmniej 40o nad horyzontem. W następnej rubryce wpisujemy całkowity czas efektywny ( Total Teff) naszej obserwacji. Ponieważ raport ten wypełnia się jeden dla jednej nocy obserwacyjnej, Total Teff będzie całkowitym czasem efektywnym (po odliczeniu przerw), który poświęciliśmy obserwacjom danej nocy.
  • Remarks - wpisujemy tu wszelkiego rodzaju uwagi odnoszące się do warunków atmosferycznych panujących podczas wykonywania obserwacji, a także o ewentualnym oświetleniu, zakryciu obserwowanego pola np. przez dzrzewa itp.,
  • w ostatnim wierszu wpisujemy symbol typu naszej obserwacji. C odpowiada obserwacji ze zliczaniem meteorów, P obserwacji ze szkicowaniem, a N normalnej obserwacji bez szkicowania. Ponieważ do obserwacji ze szkicowaniem używa się innego raportu ten fromularz powinien mieś zastosowanie raczej tylko przy obserwacjach bez szkicowania i przy zliczaniu.

Tabela 1 Powinna zawierać informacje o wszystkich obserwowanych danej nocy rojach. Wpisujemy do niej nazwę roju ( Shower) i współrzędne równikowe jego radiantu (proszę uwzględniać jego dryft). Proszę wpisywać do tej tabeli wszystkie roje, na które zwracaliśmy uwagę. Powinny się one znaleźć w tabeli nawet wtedy, gdy nie odnotowaliśmy ich żadego zjawiska.

Tabela 2 Powinna zawierać informacje o przedziałach czasowych (najczęściej jednogodzinnych), panującej w nich średniej widoczności granicznej, zachmurzeniu i liczbie zaobserwowanych meteorów. Przypuśćmy, że obserwowaliśmy przez 3 godziny i 15 minut (od 21:00 do 00:15 UT) otrzymując Teff=3 h. Naszą obserwację dzielimy więc na 3 przedziały (Period), każdy o Teff=1h, czyli 21:00--22:05, 22:05-23:10, 23:10-00:15. Dla każdego przedziału wpisujemy panującą w nim średnią widoczność graniczną LM liczoną ze wzoru:



gdzie tn to okres czasu, w którym panowała widoczność graniczna lmn, a sumn oznacza sumowanie po wszystkich przedziałach czasowych, w których była oceniana widoczność graniczna. Ponieważ oceny widoczności granicznej i wyliczenia widoczności średniej są jednymi z najważniejszych rzeczy w raporcie, powiemy o nich kilka słów więcej. Jak już wcześniej wspominałem, w przypadku w miarę stałych warunków atmosferycznych widoczność określamy co pół godziny. Przykładowo na początku godzinnej obserwacji wynosiła ona 6.1 mag., a w środku i na końcu 6.2 mag. Średnia widoczność graniczna wyniesie więc Zupełnie inaczej przedstawia się sprawa w momencie obserwacji w szybko zmiennych warunkach atmosferycznych. Weźmy na przykład obserwację, podczas której widoczność o godzinie 21:00 UT wynosiła 5.5 mag., po pół godzinie obserwacji 5.1 mag., a w ostatnich pięciu minutach tj. od 21:55 do 22:00 UT naszły chmury ograniczające widoczność do 2.0 mag. Jeśli do raportu wpiszemy tylko wartści widoczności z początku, środka i końca obserwacji otrzymamy, że . Wartość ta nie pozwala wykorzystać tej obserwacji, bowiem naukowo pożyteczne są tylko te obserwacje, dla których LMsr>4.5. Jeśli jednak wyraźnie zaznaczymy w uwagach jak dokładnie zmieniała się widoczność w przeciągu naszej obserwacji i policzymy ją ze wzoru (1), to otrzymamy:



czyli wynik klasyfikujący obserwację jako pełnowartościową. Widać więc, że jeśli chcemy by nasze obserwacje były w pełni wykorzystane, należy dołożyć wszelkich starań i wpisać do raportu wszystkie uwagi, które mogą być użyteczne dla osoby opracowującej dane obserwacyjne.

Kolejną rzeczą, którą wpisujemy jest współczynnik F mówiący nam o zachmurzeniu panującym w naszym obszarze, w każdym przedziale czasowym. Liczymy go z następującego wzoru:



gdzie K jest określone przez poniższe równanie:



przy czym tn to okres czasu, w którym panowało zachmurzenie cn wyrażone w procentach. Analogicznie jak powyżej sumn oznacza sumowanie po wszystkich odcinkach czasowych w danym okresie, w których szacowane było zachmurzenie. Jeśli w czasie naszej obserwacji zachmurzenie wynosiło 0 %, współczynnik F=1.00. Aby ułatwić Wam poprawne wyliczanie współczynnika F poniżej zaprezentujemy przykład takiej operacji. Nasza obserwacja trwała od 20:00 do 21:03 UT (Teff=1.0h). W godzinach 20:50-20:58 UT odnotowaliśmy zachmurzenie 20 %, a w godzinach 20:58-21:03 UT zachmurzenie 30 %. Mamy wiec dwa odcinki czasu, jeden ośmio minutowy a drugi pięcio, w których panowało zachmurzenie i całkowity czas obserwacji równy 63 minuty. Podstawiając to do wzoru na K, otrzymujemy:




A więc

Do dalszych rubryczek wpisujemy liczbę meteorów z każdego roju i zjawisk sporadycznych dla każdego przedziału czasu.

W przypadku wysokiej aktywności któregoś z obserwowanych rojów, przedziały czasu wpisywane do Period powinny być krótsze od 1 godziny (np. 30 lub 15 minut).

Tabela 3 Magnitude distributions - w rubryce Shower wpisujemy nazwę roju, a dalej rozkład jasności zjawisk z tego roju i na końcu w rubryce Tot całkowitą ilość zaobserwowanych meteorów z danego roju. Proszę pamiętać, że w przypadku zaobserwowania meteoru np. o jasności 3.5 mag. wpisujemy 0.5 meteoru do rubryki 3 i 0.5 meteoru do rubryki 4. Przykładowo zaobserwowaliśmy 7 meteorów z roju Perseid o jasnościach: -0.5 mag., 1.0 mag., 2.0 mag, 2.5 mag., dwa razy 3.0 mag. i 4.5 mag., 5 meteorów spradycznych (jasności dwa razy 3.0 mag., raz 4.0 mag., raz 4.5 mag. i raz 5 mag.) i 0 meteorów z roju k-Cygnid. Do tabelki Magnitude distributions wpisujemy:



Proszę też pamiętać o odnotowywaniu meteorów sporadycznych, dla których przeznaczony jest ostatni wiersz tabeli Magnitude distributions. Obserwacja bez określenia liczby zjawisk sporadycznych jest bowiem bezużyteczna. Dodatkowo ważne jest by do tej tabeli wpisywać wszystkie obserwowane danej nocy roje, nawet te które nie wykazały aktywności. W ich przypadku do ostatniej kolumny (Tot) wpisujemy 0.

Wyjaśnień nie wymaga chyba sposób wpisywania rozkładu prędkości Velocity distribution

Do ostatniej tabeli w raporcie pisujemy rozkład kolorów, liczbę śladów ( Trail), rozbłysków (Flash) i rozpadów ( Fragm.) dla każdego roju z osobna i dodatkowo dla meteorów sporadycznych. Oznaczenia użyte w tej tabeli to: whi - biały, yel - żółty, blu - niebieski, red - czerwony, ora - pomarańczowy, gre - zielony, pin - różowy, w-b - biało-niebieski, w-r - biało-czerwony, w-y - biało-żółty, oth - inny, ? - kolor nie oceniony.

Zdanie pod ostatnią tabelą przypomina o wypełnieniu raportu dla bolidów dla każdego zjawiska jaśniejszego od -3 mag.

Mam nadzieję, że nie udało mi się Was zanudzić i cierpliwie a na dodatek ze zrozumieniem przebrneliście przez powyższy opis. Kończąc temat raportów z obserwacji wizualnych, chciałbym dodać jeszcze kilka rzeczy. Bardzo proszę więc o czytelne wypełnianie formularzy. Byłbym wdzięczny za używanie czarnego cienkopisu i pisanie drukowanymi literami. W przypadku jakiś niejasności można używać ołówka lub skontaktować się ze mną (adres podany w dalszej części tekstu). I jeszcze jedno, w związku z tym, że nasze dane udostępniamy IMO raporty przesyłamy w dwóch egzemplarzach.

Warto jeszcze wiedzieć, że jeśli podczas obserwacji nie zaobserwujemy żadnego zjawiska, nie znaczy to, że nasza obserwacja jest bezwartościowa. Wręcz przeciwnie, jest to tak samo ważny i miarodajny wynik jak każdy inny. Nie wyrzucajmy więc go do kosza lecz prześlijmy wraz z innymi, opracowanymi w podany powyżej sposób obserwacjami na adres: Obserwatorium Astronomiczne UW, Al. Ujazdowskie 4, 00-478 Warszawa, koniecznie z dopiskiem "PKiM - studenci".

Obserwacje indywidualne meteorów

Wiadomo, że miło i przyjemnie jest od czasu do czasu popatrzeć na opisywane powyżej zjawiska, nic jednak z tego podziwiania, oprócz zachwytu nie wynika. Coś zacznie jednak wynikać, gdy spróbujemy wykonać prostą obserwację astronomiczną. W zasadzie jedyną rzeczą potrzebną aby się do niej zabrać jest dobra orientacja wśród gwiazdozbiorów. Proszę się jednak nie zniechęcać, jest to rzecz tak prosta, że można ją opanować przez dwie, trzy noce.


Zestawienie rojów meteorów dogodnych do obserwacji w Polsce.




Rój Współrzędne radiantu  Okres aktywności Maksimum Dryft radiantu   Średnica radiantu Prędkość 

V

R ZHR max Kod

IMO
α[o] δ[o] α[o] δ[o]
Kwadrantydy 230 +49 01.01-05.01 03.01 +0.8 -0.2 5 41 2.1 120 QUA
d - Cancrydy 130 +20 01.01-24.01 17.01 +0.7 -0.2 10x5 28 3.0 4 DCA
d - Leonidy 168 +16 15.02-10.03 25.02 +0.9 -0.3 5 23 3.0 2 DLE
Virginidy 195 -04 25.01-15.04 25.03 Tabela1 15x10 30 3.0 5 VIR
Lirydy 271 +34 16.04-25.04 22.04 +1.1 0.0 5 49 2.9   90 LYR
a -Botydy 218 +19 14.04-12.05 27.04 +0.9 -0.1 8 20   *  
h- Aquarydy 336 -02 19.04-28.05 03.05 +0.9 +0.4 4 66 2.7 50 ETA
Sagittarydy 247 -22 15.04-15.07 20.05 Tabela 2 15x10 30 2.3 5 SAG
Lirydy czerwcowe 278 +35 11.06-21.06 16.06 +0.8 0.0 5 31   *  
Botydy czerwcowe 219 +49 26.06-30.06 28.06 0.0 0.0 8 14   zm  
t - Aquarydy 342 -12 22.06-05.07 30.06 +1.0 +0.4 5 63   *  
Pegazydy 340 +15 07.07-13.07 11.07 +0.8 +0.2 5 70 3.0 3 JPE
a-Cygnidy 305 +47 01.07-31.07 18.07 +0.6 +0.2 5 41   5  
d- Aquarydy S 339 -16 12.07-19.08 28.07 Tabela 3 5 41 3.2 20 SDA
a -Capricornidy 307 -10 03.07-15.08 30.07 8 25 2.5 4 CAP
i- Aquarydy S 334 -15 25.07-15.08 05.08 5 34 2.9 2 SIA
d- Aquarydy N 335 -05 15.07-25.08 09.08 5 42 3.4 4 NDA
Perseidy 46 +58 17.07-24.08 12.08 5 59 2.6 100 PER
k- Cygnidy 286 +59 03.08-25.08 18.08 +0.2 +0.1 6 25 3.0 3 KCG
i- Aquarydy N 327 -06 11.08-31.08 20.08   5 31 3.2 3 NIA
p- Eridanidy 52 -15 20.08-05.09 29.08 +0.8 +0.2 6 59   *  
a- Aurigidy 84 +42 24.08-05.09 01.09 +1.1 0.0 5 66 2.5 10 AUR
d- Aurigidy 60 +47 05.09-10.10 09.09 +1.0 +0.1 5 64 3.0 6 DAU
a- Triangulidy 30 +29 07.09-16.09 12.09 +1.5 +0.4 5 30   ?  
k- Aquarydy 339 -02 08.09-30.09 20.09 +1.0 +0.2 5 16   *  
Piscydy 5 -01 01.09-30.09 20.09 +0.9 +0.2 8 26   3 SPI
Capricornidy X 303 -10 20.09-14.10 03.10 +0.8 +0.2 5 15   *  
s- Orionidy 86 -03 10.09-26.10 05.10 +1.2 0.0 5 65   3  
Draconidy 262 +54 06.10-10.10 10.10 0.0 0.0 2 20   zm GIA
e- Geminidy 102 +27 14.10-27.10 20.10 +1.0 0.0 5 71 3.0 3 EGE
Orionidy 95 +16 02.10-07.11 21.10 +1.2 +0.1 10 66 2.9 25 ORI
Taurydy S 51 +13 01.10-25.11 03.11 Tabela 4 10x5 27 2.3 5 STA
Taurydy N 59 +23 01.10-25.11 13.11 10x5 29 2.3 5 NTA
Leonidy 152 +22 14.11-21.11 18.11 +0.7 -0.4 5 71 2.5 zm LEO
a-Monocerotydy 117 +01 15.11-25.11 22.11 +1.1 -0.1 5 65 2.7 5 AMO
c- Orionidy 82 +23 26.11-15.12 02.12 +1.2 0.0 8 28 3.0 3 XOR
Monocetor. XII 102 +08 27.11-17.12 10.12 +1.2 0.0 5 42 3.0 3 MON
s- Hydrydy 127 +02 03.12-15.12 11.12 +0.7 -0.2 5 58 3.0 2 HYD
Geminidy 112 +33 07.12-17.12 14.12 +1.0 -0.1 4 35 2.6 120 GEM
Coma Berenicydy 175 +25 12.12-23.01 20.12 +0.8 -0.3 5 65 3.0 5 COM
Ursydy 217 +76 17.12-26.12 22.12 +0.0 0.0 5 33 3.0 10 URS

Do czego jest nam przydatna znajomość gwiazdozbiorów? Na pewno słyszeliśmy kiedyś określenia typu ``rój Perseid'', ``rój Orionid'' lub ``rój Leonid''. Kiedy będziemy już znali większość konstelacji zauważymy, że nazwy te coś nam przypominają. Znamy bowiem gwiazdozbiór Perseusza, Oriona i Lwa (łac. Leo). Jaki mają związek gwiazdozbiory z meteorami? Prawda jest taka, że cząstki pozostawione przez jedną kometę (czyli należące do jednego i tego samego roju) wpadają w ziemską atmosferę równolegle do siebie. Popatrzmy na Rysunek nr 1 i zobaczmy co będzie obserwował obserwator znajdujący się na Ziemi. Efekt rzutowania równoległych torów meteoroidów na sferę niebieską daje złudzenie, że meteory pochodzące od jednej komety (tzn. z jednego roju) zdają się wybiegać z określonego miejsca na niebie. Dla meteoroidów pozostawionych przez kometę P/Swift-Tuttle miejsce to, zwane radiantem roju, znajduje się w gwiazdozbiorze Perseusza i stąd Perseidy. Podobnie cząstki pozostawione przez kometę Halleya wpadając równolegle w naszą atmosferę zdają się wybiegać z północnej części gwiazdozbioru Oriona, stąd Orionidy. Aby ułatwić zrozumienie pojęcia radiantu można posłużyć się prostym przykładem. Stojąc na środku prostej drogi i patrząc wzdłuż niej widzimy, że na skutek perspektywy jej równoległe brzegi wydają się łączyć gdzieś na horyzoncie. Przypadek powstawania radiantu to to samo tyle, że w trzech wymiarach i na sferze niebieskiej!






Rys1: W taki sposób powstaje radiant.




Tabela nr 1:
Ruch centrum radiantu roju Virginid.




Tabela nr 2:
Ruch centrum radiantu roju Saggitaryd.




Tabela nr 3:

. α-Cap δ-Aqr S δ-Aqr N i-Aqr S i-Aqr S Perseidy κ-Cyg
Data α[o] δ[o] α[o] δ[o] α[o] δ[o] α[o] δ[o] α[o] δ[o] α[o] δ[o] α[o] δ[o]
05 VII 285 -16 - - - - - - - - - - - -
10 VII 289 -15 325 -19 - - - - - - - - - -
15 VII 294 -14 329 -19 316 -10 311 -18 - - 012 +51 - -
20 VII 299 -12 333 -18 319 -09 317 -17 - - 018 +52 - -
25 VII 303 -11 337 -17 323 -09 322 -17 - - 023 +54 - -
30 VII 308 -10 340 -16 327 -08 328 -16 - - 029 +55 - -
05 VII 131 -08 345 -14 332 -06 334 -15 - - 037 +57 283 +58
10 VII 318 -06 349 -13 335 -05 339 -14 317 -07 043 +58 284 +58
15 VII - - 352 -12 339 -04 345 -13 322 -07 050 +59 285 +59
20 VII - - 356 -11 343 -03 350 -12 327 -06 057 +59 286 +59
25 VII - - - - 347 -02 355 -11 332 -05 065 +60 288 +60
30 VII - - - - - - - - 337 -05 - - 289 +60

Tak się składa, że liczba obserwowanych dotychczas rojów sięga kilkuset, a wszystkich gwiazdozbiorów na niebie jest tylko 88. Nic więc dziwnego, że w obrębie jednego gwiazdozbioru może znaleźć się kilka radiantów. Na przykład w konstelacji Wodnika (łac. Aquarius) mamy h-Aquarydy, t-Aquarydy, δ-Aquarydy N, d-Aquarydy S, i-Aquarydy N, i-Aquarydy S i κ-Aquarydy.

Z dużej liczby rojów i faktu, że każdy z nich ``promieniuje'' od kilku dni do nawet kilku miesięcy wynika, że w zasadzie każdej nocy jest aktywnych kilka rojów. Trudno więc znaleźć taką pogodną noc, podczas której nie uda się nam zaobserwować żadnego zjawiska. Jest natomiast kilka nocy, kiedy to w dobrych warunkach atmosferycznych możemy podziwiać kilkadziesiąt lub czasami nawet kilkaset meteorów w ciągu godziny.

Po tym teoretycznym wstępie przejdźmy do omówienia najprostszej obserwacji. Załóżmy, że jest pogodna noc 11 września. Zaglądamy do zestawienia rojów (patrz Tabela 1) i widzimy, że w tym okresie aktywne są d-Aurygidy, k-Aquarydy, Piscydy, s-Orionidy i a-Triangulidy. Odczytujemy współrzędne równikowe ich radiantów, szkicujemy je na mapie pamiętając, że mają one około 10o średnicy (dokładne wartości podane w Tabeli 1). Pisząc "szkicujemy" mam na myśli narysowanie nie punktu, który odpowiada centrum radiantu lecz wyraźnego okręgu o średnicy 10o. Pozwoli to uzmysłowić sobie jak duży jest radiant. Dziesięć stopni to w rzeczywistości nie tak mało jak na pierwszy rzut oka mogłoby się wydawać. Dla porównania, tarcza Księżyca w pełni ma średnicę 0.5o.


Tabela nr 4:
Ruch centrów radiantów Tauryd S i Tauryd N



W Tabeli nr 1 podana jest także wartość zwana dryftem. Jest to wielkość określająca dobowy ruch radiantu w rektascencji i w deklinacji. Warto więc pamiętać, że radiant prawie każdego roju nieznacznie z czasem przemieszcza się na niebie i wartości jego współrzędnych podane w Tabeli nr 1 odnoszą się tylko do momentu maksimum. Obserwując np. 2 dni przed maksimum należy od każdej współrzędnej odjąć odpowiednio, pomnożone razy 2, wartości dryftu. Obserwując np. 5 dni po maksimum dodajemy te wartości do współrzędnych radiantu w maksimum tyle, że tym razem pomnożone przez 5. Weźmy na przykład noc z 14 na 15 grudnia, kiedy to wybraliśmy się na obserwacje Geminid i Coma Berenicyd. Współrzędne radiantu Geminid w maksimum (13/14 XII) wynoszą a=112o d=+33o, a dryft radiantu Da=+1.0o Dd=-0.1o. Tak więc w momencie naszej obserwacji radiant Geminid będzie miał współrzędne a=112o+1.0o=113o d=+33o-0.1o=32.9o (aby otrzymać rektascencję w godzinach, należy jej wartość w stopniach podzielić przez 15; a=113/15=7.533h=7h32m). Natomiast Coma Berenicydy maksimum aktywności osiągają w nocy z 19 na 20 grudnia i wtedy ich radiant ma współrzędne a=175o d=+25o. Ponieważ my obserwujemy pięć dni wcześniej, musimy od tych wartości odjąć wartości dryftu pomnożone razy pięć, tak więc: a=175o-(+0.8o·5)=171o d=+25o-(-0.3o·5)=26.5o. Po wykonaniu tych czynności zabieramy notatnik i ołówek (zamiast tego może być o wiele poręczniejszy dyktafon), zegarek, leżak lub polówkę i jeśli to konieczne latarkę (najlepiej ze słabym czerwonym światłem). Mile widzianą rzeczą byłby termos z ciepłą herbatą lub kawą. Proszę pod żadnym pozorem nie dolewać alkoholu, jego nawet mała kropla powoduje raptowny wzrost liczby obserwowanych meteorów, co bardzo odbija się na wiarygodności obserwacji! Ponadto dobrze jest też ciepło się ubrać. Z własnego doświadczenia nawet w letnie noce, polecam ciepłe kurtki, grube spodnie i skarpety, a także koc lub śpiwór. Wraz ze zmianą pory roku na chłodniejszą, nasze obserwacyjne odzienie powinno stawać się coraz grubsze i obfitsze. Tak wyekwipowani możemy zacząć obserwację. Jej pierwszym bardzo ważnym punktem jest adaptacja wzroku do ciemności, która nie powinna trwać krócej niż 15 minut. Dopiero po takim czasie możemy zacząć właściwą pracę. Przez godzinę (nie zaleca się stosowania krótszych czasów obserwacji) lub dłużej patrzymy na wybrany fragment nieba i patrolujemy go czekając na meteory. W momencie zaobserwowania takiego zjawiska sprawdzamy, czy wybiega ono z jednego z zaznaczonych na naszej mapie radiantów. Jeśli tak, to możemy podejrzewać, że jest ono meteorem należącym do roju, z którego radiantu wybiegało. Aby się co do tego upewnić musimy sprawdzić jeszcze dwie rzeczy. Pierwszą z nich jest prędkość zjawiska. Wartość tą dla każdego roju możemy znaleźć w Tabeli nr 1. Jest ona podana w kilometrach na sekundę, warto jednak powiedzieć jak te liczby przedstawiają się dla naszych subiektywnych przecież zmysłów. I tak prędkości 12--35 km/s odpowiadają meteorom bardzo wolnym i wolnym, prędkości około 40 km/s meteorom średnim, a prędkości 49--72 km/s meteorom szybkim i bardzo szybkim. Jeśli więc obserwując Perseidy zauważymy zjawisko wolne lub bardzo wolne wybiegające z ich radiantu, nie możemy zaliczyć go do Perseid, bowiem meteory z tego roju mają prędkość 59 km/s, są więc szybkie lub bardzo szybkie, w ostateczności średnie. Na odwrót, obserwując a-Capricornidy, które charakteryzują się meteorami wolnymi i bardzo wolnymi, nie będziemy do tego roju zaliczać zjawisk szybkich i bardzo szybkich nawet jeśli pasują one do ich radiantu. Gdyby jednak bardziej szczegółowo zająć się prędkościami meteorów, okaże się, że to co napisałem powyżej nie do końca jest prawdą. Na skutek rzutowania tras meteorów na sferę niebieską kątowa prędkość meteoru na niebie zależy nie tylko od prędkości wejścia w atmosferę ale także od odeległości zjawiska od radiantu i wysokości tego radiantu nad horyzontem. Szczegółowiej zajmiemy się tym w innej broszurce, dotyczącej obserwacji meteorów ze szkicowaniem.

Trzecią rzeczą, na którą zwracamy uwagę chcąc określić przynależność obserwowanego zjawiska do danego roju jest długość jego trasy. Meteory blisko radiantu roju, są bowiem krótkie, dalej od niego są dłuższe. Należy kierować się następującą zasadą: meteor zaliczamy do danego roju, jeśli odległość pomiędzy radiantem tego roju a początkiem trasy zjawiska jest conajmniej dwa razy dłuższa od samej trasy meteoru. Reguła ta nie stosuje się jednak do meteorów bardzo jasnych i bolidów. Ze względu na swoją dużą masę spalają się one dłużej i docierają do głębszych warstw atmosfery, a przez to ich trasy na niebie mogą być dłuższe. Podsumujmy więc: w momencie zaobserwowania zjawiska musimy zapamiętać jego trasę i prędkość. Jeśli przedłużymy kierunek przeciwny do kierunku lotu meteoru i natrafimy na radiant jakiegoś aktywnego w tym okresie roju, możemy podejrzewać, że jest to zjawisko należące do tego roju. Sprawdzamy dodatkowo prędkość i długość trasy i jeśli meteor spełnia wszystkie te warunki zaliczamy go do owego roju i zapisujemy to w notatkach. Jeśli choć jeden z warunków nie jest spełniony mamy do czynienia z meteorem sporadycznym. Zjawisk takich możemy w ciągu godziny zaobserwować nawet kilkanaście. Zdecydowanie najwięcej będzie ich w drugiej połowie roku nad ranem. Zapisanie liczby takich zjawisk odnotowanych podczas naszej obserwacji jest jedną z ważniejszych rzeczy jakie powinniśmy zrobić. Po godzinie mamy wykonaną najprostszą obserwację. Określiliśmy bowiem liczby godzinne rojów aktywnych tej nocy, a także liczbę zaobserwowanych meteorów sporadycznych.

Bardziej doświadczeni obserwatorzy mogą przy dość małym wysiłku spróbować zrobić coś więcej (nie znaczy to jednak, że wszyscy początkujący powinni przerwać czytanie tego poradnika w tym momencie, przeciwnie, znajdą tu oni dla siebie kilka interesujących informacji, niezbędnych do prawidłowej pracy). Zajmiemy się teraz problemem oceniania własności fizycznych obserwowanych przez nas meteorów.


Tabela nr 5
Jasności niektórych obiektów na niebie



W zasadzie najważniejszą chyba wartością przy obserwacji meteoru jest jego jasność. Niestety jak to bywa z rzeczami najważniejszymi, z powodu krótkotrwałości zjawiska, jest ona bardzo trudna do oceny. Przyczyną dodatkowych błędów i trudności może być też miejsce pojawienia się meteoru. Jeśli zjawisko było obserwowane w centrum pola widzenia to jego jasność możemy ocenić z dokładnością 0.4 mag., jeśli jednak widziane było na skraju obserwowanego obszaru dokładność maleje do 0.6 mag. W zasadzie więc potrzebujemy oceny jasności z dokładnością około 0.5 mag. Robimy to porównując jasność meteoru do gwiazdy o podobnej jasności i znajdującej się na podobnej wysokości nad horyzontem (jest to o tyle ważne, że nie trzeba potem brać poprawek na absorpcję atmosferyczną). Dla ułatwienia, dla początkujących obserwatorów, w Tabeli nr 5 podajemy jasności niektórych obiektów na niebie, pomocnych do wyznaczania jasności meteorów.

Kolejną ważną do określenia wartością jest wysokość meteoru nad horyzontem. Meteory to najbliższe obserwowane przez nas zjawiska astronomiczne, w związku z tym meteor widziany w zenicie znajduje się bliżej obserwatora niż meteor obserwowany nisko nad horyzontem. Żeby nie być gołosłownym posłużę się liczbami. Zjawisko obserwowane na wysokości 30o nad horyzontem znajduje się około dwa razy dalej niż taki sam meteor widziany w zenicie. Ten drugi jest więc cztery razy jaśniejszy, co daje różnicę w jasności około 1.5 mag.! Tak więc podanie samej jasności zjawiska bez określenia jego wysokości nad horyzontem zmniejsza wartość naukową naszej obserwacji. Ocenianie wysokości nie jest trudne, ponieważ wystarczy robić to z dokładnością tylko 5 - 10 stopni. Warto jednak pamiętać, że sferę niebieską wyobrażamy sobie jako ogromną, spłaszczoną miskę i w związku z tym mamy skłonności do przeceniania wysokości kątowej obiektów nad horyzontem. Pamiętajmy więc, że na przykład Gwiazda Polarna w naszych szerokościach geograficznych jest zawsze na wysokości około 52o.

Wyjaśnienia jeszcze może wymagać fakt, co zrobić z meteorem, który przebiegał sporą część nieba. Otóż w tym przypadku zanotujmy po prostu wysokość jego początku i końca.

Następną rzeczą, którą na pewno warto ocenić jest pozorna prędkość meteoru na niebie. Oceniamy ją zupełnie subiektywnie w skali od 0 do 5. Przy czym 0 odpowiada meteorowi stacjonarnemu (czyli lecącemu wprost na nas i widocznemu jako najpierw jaśniejący, a później słabnący punkt na niebie), 1 bardzo wolnemu, 2 wolnemu, 3 zjawisku o prędkości średniej, 4 meteorowi szybkiemu, a 5 bardzo szybkiemu. Jeśli chodzi o meteory stacjonarne, to często zdarza się tak, że spore problemy stwarza obserwatorom początkującym odróżnienie ich od satelitów. Część z tych sztucznych obiektów obraca się bowiem dookoła swojej osi i zdarza im się co pewien czas błyskać, co do złudzenia przypomina zjawisko meteoru stacjonarnego. W przypadku satelitów błysk ten powtarza się najczęściej raz lub dwa razy i to odróżnia je od meteorów. Tak więc w momencie zaobserwowania zjawiska podobnego do meteoru stacjonarnego, wstrzymajmy się chwilę z wpisywaniem do do notatnika i popatrzmy jeszcze przez pewien czas w tą okolicę nieba gdzie odnotowaliśmy zjawisko. Jeśli błysk się nie powtórzy, wtedy dopiero uznajemy go za meteor stacjonarny.

Czasami warto też coś powiedzieć o barwie obserwowanego przez nas zjawiska. Jest to przecież wartość bardzo prosta do oceny. Najczęściej będziemy obserwowali meteory białe lub żółte, ale zdarzają się też zielone, czerwone, niebieskie, pomarańczowe jak i mieszane np. biało-niebieskie czy biało-czerwone. Barwa meteoru zależy głównie od jego składu chemicznego i tak kolor zielony sugeruje dużą zawartość magnezu, pomarańczowy i żółty sodu, a mniej intensywne kolory na przykład żelazo i wapń.

Warto także zanotować wszelkiego rodzaju uwagi dotyczące przebiegu obserwowanego przez nas zjawiska, czyli czy obserwowany był ślad, smuga czy nawet rozbłysk, fragmentaryzacja lub szum.

Najbardziej zaawansowaną czynnością jakiej możemy się podjąć podczas obserwacji meteorów jest szkicowanie na mapie dróg poszczególnych zjawisk. Pozwala to na dokładne wyznaczenie położenia radiantu, jego ruchu (dryftu), struktury i wielkości. Szkicowanie jest jednak bardzo trudne i wymaga sporego już doświadczenia. Trzeba bardzo dobrze orientować się wśród gwiazdozbiorów i opanować umiejętność dokładnego zapamiętywania drogi meteoru na niebie i wiernego przeniesienia jej na mapę. Na szczęście nie trzeba nanosić każdego zaobserwowanego zjawiska. Zasada jest taka: jeśli meteor był słaby lub widziany na skraju pola widzenia i nie ma się pewności co do jego dokładnej trasy, należy zostawić go w spokoju. Nie traćmy czasu na wpisywanie zjawisk niepewnych, bo podczas tej czynności może umknąć naszej uwadze kilka zjawisk, co do których mielibyśmy pewność, bo będą jaśniejsze i widziane w centrum obserwowanego obszaru.

Dodatkowo należy jeszcze wspomnieć, że nie każda mapa nieba nadaje się do szkicowania dróg meteorów. Mapa ze zwykłym odwzorowaniem powoduje, że na niej trasy meteorów są łukami co dodatkowo komplikuje sprawę ich rysowania. Problem ten rozwiązują atlasy, w których zastosowano odwzorowanie gnomoniczne. Na nich bowiem drogi meteorów są już liniami prostymi. Po wykonaniu pierwszych podstawowych obserwacji meteorów i przesłaniu ich do PKiM, każdy z Was otrzyma taki atlas bezpłatnie wraz z krótką instrukcją jak go używać i jak prowadzić obserwacje ze szkicowaniem.

Wyjaśnienia wymaga jeszcze fakt, jak zachować się podczas bardzo wysokiej aktywności roju. W czasie trwającej dłuższy czas obserwacji warto wyraźnie zaznaczać czas, w którym pojawiły się dane meteory. I tak w przypadku liczb godzinnych większych niż 50 meteorów notujemy czas co 15 minut, gdy aktywność przekroczy 100 zjawisk na godzinę co 10 minut, a gdy przekroczy 200 co 5 minut. W powyższych przypadkach rezygnujemy z obserwacji innych rojów (ewentualnie traktujemy je jako sporadyczne) i koncentrujemy się tylko na obserwacjach aktywnego roju. Możemy zrezygnować też z oceniania barwy, wysokości nad horyzontem, dokładnego czasu pojawienia się i prędkości, koncentrując się na ocenianiu tylko jasności. Jeśli zajdzie taka potrzeba oceniajmy ją z dokładnością do 1 mag.

Obserwacje grupowe meteorów

W przypadku, gdy zbierze się kilka osób chętnych do obserwacji możemy spróbować obserwacji grupowej. Optymalna ilość osób w takim przypadku to pięć. Każda kładzie się w innym kierunku świata. W zasadzie do tego rodzaju obserwacji stosują się prawie wszystkie opisane wcześniej reguły. Jest jednak kilka małych różnic. Wiadomo na przykład, że każdy człowiek ma inny wzrok, tak więc nawet w takich samych warunkach obserwacyjnych widoczność najsłabszych gwiazd dla każdego obserwatora będzie inna. Każdy wypełnia osobny raport tak jak by była to obserwacja indywidualna. Zaletą jest miła atmosfera podczas obserwacji i pokrycie całego nieba.

Wstępne opracowanie wyników

Nie trudno domyślić się, że liczby godzinne wyznaczone tej samej nocy przez dwóch obserwatorów znajdujących się w różnych miejscach mogą być inne. Przyczyn tego jest wiele. Mogą oni na przykład obserwować w innych godzinach więc rój może wykazać inną aktywność. Jeśli nawet rój będzie tak samo aktywny przez całą noc, wyniki mimo wszystko mogą być diametralnie odmienne. Różny czas powoduje różną wysokość radiantu nad horyzontem, natomiast różne miejsce pociąga za sobą inną widoczność. Te właśnie czynniki mają największy wpływ na różnorodność obserwacji.

Aby wyeliminować te przeszkody i ujednolicić obserwacje wykonywane przez różnych obserwatorów wprowadzono tzw. Zenitalną Liczbę Godzinną - ZHR (ang. Zenithal Hourly Rate). Z definicji jest to liczba meteorów jaką obserwowałby w ciągu godziny jeden obserwator przy widoczności 6.5 mag. i w momencie gdy radiant obserwowanego roju znajduje się w zenicie. Wyraża się ona wzorem:




gdzie N to liczba godzinna wprost z obserwacji,
H wysokość radiantu roju nad horyzontem podana w stopniach,
LMsr opisywana wcześniej średnia widoczność graniczna panująca podczas obserwacji,
r zawierający się od 2 do 4 i
g wynosząca zwykle około 1 to pewne współczynniki charakterystyczne dla danego roju i
cp współczynnik spostrzegawczości, o którym powiemy za chwilę.

Niestety po zastosowaniu tych wszystkich zabiegów nadal rozbieżności mogą być spore. Powód tego jest prosty. Otóż każdy obserwator inaczej reaguje i rejestruje działające na niego bodźce. I tak niektórzy świetnie i bez najmniejszych problemów wyłapują wszystkie słabe meteory w zasięgu swego pola widzenia, niektórzy mają z tym problemy, a jeszcze inni dla odmiany w ogóle ich nie rejestrują. Mówiąc innymi słowy, każdy z nich ma trochę inny współczynnik spostrzegawczości. Na szczęście da się tą wartość dość prosto lecz pracochłonnie wyznaczyć i uwzględnić w naszych obliczeniach. Co w takim wypadku należy zrobić? Wystarczy tylko pod sam koniec lipca i na początku sierpnia obserwując Perseidy i inne wakacyjne roje zanotować liczbę obserwowanych meteorów sporadycznych w okolicach północy czasu lokalnego. Rzecz jasna im więcej wykonamy takich obserwacji tym otrzymana przez nas wartość będzie dokładniejsza, dlatego starajmy się nie poprzestać na jednej lub dwóch godzinach obserwacji ale zrobić ich znacznie więcej. Warto chyba jeszcze wspomnieć, że pieczemy dwie (a może jeszcze więcej) pieczenie przy jednym ogniu - wyznaczamy bowiem swój współczynnik spostrzegawczości i jednocześnie obserwujemy Perseidy! Mając już kilkadziesiąt takich obserwacji możemy z nich wyliczyć szukaną wartość korzystając ze wzoru:



ns - liczba zaobserwowanych meteorów sporadycznych w czasie efektywnym Teff.

Proszę jednak pamiętać, że do wyznaczenia tej wartości nie wystarczy kilka obserwacji lecz kilkadziesiąt i to najlepiej z kilku lat i w bardzo dobrych warunkach atmosferycznych. Jeśli nie zastosujemy się do tych uwag otrzymany przez nas wynik będzie obarczony dużym błędem, mającym swój spory wkład w całkowity błąd wyznaczenia ZHR.

Należy jeszcze zaznaczyć, że podstawianie bardzo małych liczb godzinnych do powyższych wzorów prowadzi do dużych błędów. Im więcej meteorów zaobserwowaliśmy, tym mniejszy błąd. Przykładowo, dla liczby godzinnej 49 błąd statystyczny wynosi 7, czyli 14%, natomiast dla liczby godzinnej 4 błąd statystyczny osiąga już wartość 50 %! Dlatego też takie opracowania można robić głównie dla własnej stysfakcji. Każda organizacja zbierająca obserwacje meteorów wymaga bowiem surowych danych umieszczonych we wcześniej opisanych raportach. Dopiero dysponując materiałem od wielu obserwatorów można pokusić się o wykonanie rzetelnego opracowania. Widać więc ogromną potrzebę istnienia ogólnopolskiej organizacji zbierającej i opracowywującej dane z obserwacji meteorów wykonanych przez wszystkich obserwatorów w naszym kraju. Działalnością taką zajmuje się właśnie wspominana już wcześniej Pracownia Komet i Meteorów.

Zakończenie

Trudno ukrywać, że obserwacje meteorów wymagają sporo samozaparcia i poświęcenia. Nie jest przecież rzeczą łatwą obserwować przez godzinę, dwie lub nawet dłużej podczas mroźnej, zimowej nocy. Nie zawsze też obserwacje da się wykonać wieczorem, czasami trzeba zrywać się w środku nocy, by potem do białego rana marznąć na leżaku. Astronomia ma jednak to do siebie, że jest nauką, w której spore pole do popisu pozostawiono miłośnikom. Naukowcy nie mają czasu zajmować się każdym rojem meteorów, każdą kometą czy też każdą gwiazdą zmienną. Mogą to natomiast robić ogromne rzesze miłośników tej nauki. Wizualne obserwacje meteorów nie wymagają żadnego specjalistycznego sprzętu, są proste, relaksują, zbliżają do natury, pozwalają obcować z pięknem nocnego nieba, a co najważniejsze są naukowo pożyteczne. I właśnie satysfakcja z tego, że bierzemy aktywny udział we wzbogacaniu wiedzy o otaczającym nas Wszechświecie powinna być największą nagrodą za wszelkie trudy i wyrzeczenia poniesione na skutek prowadzenia obserwacji. Życzę wszystkim, żeby ta satysfakcja stała się i Waszym udziałem. Z czasem dla najwytrwalszych obserwacje staną się przyjemnością, bez której trudno się obyć.


Pogodnego nieba!

Uwagi końcowe

Przez kilka ostatnich lat, podczas których miałem przyjemność opracowywać dane obserwacyjne polskich obserwatorów meteorów, mogłem spotkać się z problemami, które najczęściej nurtują początkujących miłośników astronomii. Chciałbym więc ubiec kilka pytań, które mogłyby pojawić się po lekturze powyższych rozdziałów i odpowiedzieć na nie w tym miejscu.

Często pojawiają się problemy odnośnie rojów najwygodniejszych i najważniejszych do obserwacji. Dla obserwatorów początkujących najlepsze są roje aktywne. W ich bowiem przypadku nie musimy przejmować się tzw. ``tłem meteorów sporadycznych''. Co kryje się pod tym pojęciem? Otóż, jak wspomniałem już wcześniej, oprócz meteorów z rojów zamieszczonych w Tabeli nr 1, podczas każdej obserwacji możemy obserwować meteory sporadyczne, których trasy nie pasują do żadnego z aktywnych w momencie obserwacji rojów. Wyobraźmy sobie jednak sytuację taką, w której zupełnie przypadkowo trasa meteoru sporadycznego pasuje do któregoś z radiantów. Jeśli dodatkowo jego prędkość jest podobna do prędkości zjawisk z roju, to nie będziemy mieli żadnych podstaw do tego by uznać to zjawisko za sporadyczne, a co za tym idzie, zaliczymy je do obserwowanego roju. Jego liczba godzinna ulegnie więc sztucznemu podwyższeniu. Aby określić ile takich przypadkowo nakładających się na rój zjawisk sporadycznych możemy odnotować w ciągu godzinnej obserwacji, możemy wykonać prosty eksperyment. Wybierzmy sobie jakiś dowolny obszar na niebie o średnicy 10o i przez godzinę liczmy wszystkie meteory z niego wybiegające. Wykonując kilka takich obserwacji otrzymamy, że przy dobrych warunkach atmosferycznych (widoczność bliska 6.5 mag.) z dowolnego miejsca na niebie o średnicy 10o odnotujemy średnio 2--3 zjawiska. Rzecz jasna liczba ta dość mocno będzie zależała jeszcze od wysokości nad horyzontem wybranego miejsca na niebie. Powyższe fakty mają kilka ważnych implikacji. Po pierwsze, nie ma sensu wizualnie obserwować rojów o aktywności ZHR<3 (pojęcie ZHR zostało wyjaśnione w rozdziale 4), bowiem ich aktywność ginie w szumie meteorów sporadycznych. To jest właśnie przyczyną zwięzłości listy rojów podanej w Tabeli nr 1. Nie należy sugerować się pracami prezentującymi zestawienia rojów zawierające kilkaset pozycji. Znaczna większość z nich przestała już bowiem być aktywna, a te które od czasu do czasu dają znikome liczby godzinne, nie nadają się do badania za pomocą obserwacji wizualnych. Zupełnie odmiennie przedstawia się sytuacja z rojami o aktywności ZHR>10. W ich przypadku ``tło meteorów sporadycznych'' jest zaniedbywalne. Weźmy na przykład rój o aktywności ZHR~~20. Nawet trzy dodatkowe meteory sporadyczne, które możemy przypadkowo zaliczyć do zjawisk z tego roju stanowią tylko nieznaczny procent (~15 %) jego aktywności. Ginie on potem w innych błędach wynikających z uśredniania obserwacji od kilku obserwatorów. Roje aktywne takie jak Kwadrantydy, Lirydy, d-Aquarydy S, Perseidy, a-Aurigidy, Orionidy, Leonidy, Geminidy i Ursydy, możemy więc obserwować bez najmniejszego przejmowania się ``tłem meteorów sporadycznych'' (co nie znaczy, że nie musimy odnotowywać liczby ewidentnych zjawisk sporadycznych w naszych raportach !!!). Jest to właśnie jeden z najważniejszych powodów, dla których roje te poleca sie obserwatorom początkującym. Pozostaje problem, co robić z rojami o liczbach godzinnych z przedziału 3--10. Ich obserwacje za pomocą technik wizualnych są jak najbardziej możliwe, ponieważ istnieją sposoby na pozbycie się ``tła meteorów sporadycznych''. Sposoby te związane są jednak z koniecznością szkicowania meteorów na mapach gnomonicznych. Technika ta, jak już wspomniałem wcześniej, przeznaczona jest dla dość zaawansowanych obserwatorów. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby każdy z Was po wykonaniu 20--30 godzin obserwacji rojów aktywniejszych, zabrał się do tego rodzaju pracy.

Innym problemem, który dość często pojawia się podczas pierwszych doświadczeń jest wybór pola obserwacji, a co za tym idzie liczby rojów, które można za jednym razem obserwować. Zdarzały się ostatnio przypadki, że obserwatorzy rezygnowali np. z obserwacji Perseid, wybierali sobie jakieś pole nisko nad horyzontem i skupiali się na obserwacjach roju a-Capricornid. Jest to postępowanie błędne z kilku aż powodów. Po pierwsze, centrum obserwowanego pola powinno znajdować się zawsze conajmniej 40o nad horyzontem, po drugie radiant a-Capricornid ma na tyle małą deklinację, że w Polsce nie znajduje się nigdy dostatecznie wysoko nad horyzontem, aby udało nam się rozsądnie wyznaczyć jego aktywność i po trzecie jego liczby godzinne nie przekraczają nigdy 10, więc nie nadaje się on do obserwacji bez szkicowania, podczas gdy aktywne w tym samym czasie Perseidy nadają się do tego znakomicie. Można zatem postawić pytanie, czy podczas aktywności Perseid lub jakiegoś innego aktywnego roju należy ignorować pozostałe roje i traktować je jak zjawiska sporadyczne? Otóż nie! W lipcu i sierpniu, kiedy możemy podziwiać Perseidy, aktywne są jeszcze dwa inne roje, których radianty leżą w Polsce bardzo wysoko nad horyzontem. Są to a- i k-Cygnidy. Wychodząc na obserwacje w wakacje skupiamy się zatem na właśnie trzech powyższych rojach. Dobrze jest więc wybrać centrum pola obserwacji gdzieś pomiędzy Kasjopeją a Łabędziem (np. w Jaszczurce). Powinniśmy dobrze zapamiętać położenia radiantów Perseid, a- i k-Cygnid. Dodatkowo należy pamiętać też o rojach d- i i-Aquaryd i a-Capricornid. Zaobserwowanie jakiegoś zjawiska wybiegającego z nisko położonych nad horyzontem konsetelacji Wodnika czy Koziorożca może sprawić nam ogromny kłopot z jego klasyfikacją. Zdarza się przecież, że jego trasa pasuje do prawie wszystkich radiantów, które znajdują się dość bliko siebie. Przypominając jednak sobie to co mówiliśmy o prędkościach zjawisk, możemy dość łatwo odróżnić od innych rojów a-Capricornidy, charakteryzują się one bowiem zjawiskami wolnymi, dodatkowo najczęściej bardzo jasnymi. Łatwego sposobu (nie uciekającego się do szkicowania) na odróżnienie od siebie poszczególnych Aquaryd niestety nie ma. Jeśli będzie sprawiało nam to problemy, traktujmy je po prostu jako jeden rój o nazwie Aquarydy. Ważne jest jednak, aby rozróżniać je od meteorów sporadycznych i wpisywać do odpowiednich rubryk w naszych raportach.

Na koniec jeszcze jedno z częstych pytań. Jak długo podczas jednej nocy prowadzić obserwacje? Odpowiedź może być bardzo krótka: dopóki starczy sił! Dla minimalistów dodam, że dobrze byłoby obserwować conajmniej dwie godziny, a najlepsze są ciągi 3--4 godzinne. Są jednak w Polsce osoby, które podczas jednej nocy potrafią obserwować nawet 6--10 godzin. Można zapytać jeszcze, co złego jest w obserwacjach jednogodzinnych? Otóż problem w tym, że wyznaczenie liczby godzinnej z jednej obserwacji obarczone jest dużym błędem. Błąd ten jest najczęściej tego samego rzędu co sama ocena. Sami więc powiedzcie, czy określenie aktywności roju w postaci ZHR=10+/-10 wygląda rozsądnie? Łatwo odpowiedzieć, że nie. Aktywność roju równie dobrze mogła wynosić 0 jak i 20. Widać więc wyraźnie, że jeśli danej nocy wykonamy tylko jedną godzinę obserwacji i jeśli dodatkowo nikt inny nie wykona żadnej oceny, nasza praca pójdzie w zasadzie na marne. Na pewno unikniemy tego obserwując jednej nocy przez conajmniej dwie godziny. Otrzymamy wtedy dwa wyznaczenia liczb godzinnych, a w tym przypadku błąd liczy się już w troszkę inny sposób, otrzymując jego mniejsze wartości. Pożytek z wykonywania kilku godzin obserwacji na noc jest więc niepodważalny. Zachęcam bardzo mocno do wytężonej pracy, ostrzegam jednak przed przesadzaniem. Pamiętajmy, że oprócz obserwacji mamy wiele innych obowiązków (szkoła, praca itp.). Każda więc, nawet najkrótsza, obserwacja będzie przez nas mile widziana.