Avståndsbestämma själv?

Allmän diskussion om astronomi och amatörastronomi.
Starsoft
Inlägg: 1489
Blev medlem: 2007-09-20 14:21:00
Ort: Gävle
Kontakt:

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav Starsoft » 2013-04-12 15:44:30

Tänkte jag skulle krydda diskussionen med lite konkreta data.

Jag tog fram en serie på 10 bilder med 2 minuters exponeringar på M109 som jag tagit häromnatten och valde ut tre stjärnor. Sedan använde jag Iris, med stor möda för Iris är ett väldigt trubbig verktyg för sådant här, för att registrera positionerna på de enskilda bilderna. Som resultat fick jag tre serier på tio värden med positioner i x och y led, jag tog skillnaden mellan stjärnpositionerna och beräknade standardavvikelsen, i x (ra) fick jag 0,033 0,068 och 0,082 i y (dec) blev resultatet 0,259 0,086 och 0,342. En av stjärnornas positioner avviker i y led, förmodligen orsakat av seeing, värdena är omräknade till bågsekunder.

Eftersom de närmaste stjärnorna har en parallax på mer än 0,5 bågsekunder så når jag redan med en 2 minuters exponering tillräcklig noggrannhet för att detektera parallax om jag har några mättillfällen. Naturligtvis så stackar man ett större antal exponeringar för att förbättra noggrannheten vid varje mättillfälle, jag gissar att noggrannheten förbättras proportionellt med exponeringstiden, möjligen till någon avlägsen gräns av något slag.

Vid mätningar vid olika tillfällen så måste man naturligtvis också ta hänsyn till atmosfärisk diffraktion, kanske även "angular aberration" som Timo nämner och eventuellt någon ytterligare effekt som jag inte känner till men jag kan inte se att det skulle innebära någon teknisk svårighet att utföra mätningar av parallax på närliggande stjärnor från bakgården, däremot behövs nog både tålamod och nogrannhet i mängder, ett värdigt projekt med andra ord.

Det finns ju ett par intressanta historiska fakta att luta sig emot, James Bradley försökte mäta parallax i början på 1700 talet, upptäckte i stället "angular aberration". Om jag minns rätt så lär han ha haft någon annordning nedsänkt i en brunn där spindlarna till slut skrämde bort honom för att göra sina mätningar, vet inte vad han hade för prylar, "angular aberration" är väl drygt 20 bågsekunder.

Friedrich Bessel mätte parallax med hygglig precision 1830 på 61 Cyg som har en parallax på 0,26 bågsekunder, det vore intressant att veta vad för prylar han använde, teleskop och foto var väl ännu
inte så utvecklat så han måste ha gjort på något annat sätt.

EDIT: Stjärnorna jag mätte på ligger på runt magnitud 14 - 15.

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
ThomasK
Inlägg: 1498
Blev medlem: 2010-06-29 12:10:36
spamtest: JA

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav ThomasK » 2013-04-12 16:45:16

Anders, var det absoluta koordinater du räknade fram för testsjärnorna? Egentligen behöver man väl bara räkna ut pixelavståndet mellan målstjärnan och några lämpliga jämförstjärnor, som man vet eller antar är mycket mer avlägsna, och omvandla pixelskalan till bågsekunder. Då stjärnorna på samma bild ligger nära varandra borde man väl inte behöva ta hänsyn till olika abberatioseffekter?
Thomas Karlsson
timokarhula
Inlägg: 1601
Blev medlem: 2006-11-09 07:56:28

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav timokarhula » 2013-04-12 19:29:18

Den cirkelrörelse som stjärnorna avtecknar vid ekliptikans poler som jag avser är inte detsamma som "angular aberration" eller "aberration of light". Aberrationen är ett resultat av ljusets ändliga hastighet och jordens rörelse kring solen. Den positionsförändringen är endast beroende av objektets riktning och oberoende av avståndet till oss. Alla stjärnorna i den riktningen (synfältet) utför samma och lika stor rörelse och deras positionsförändring sinsemellan är därmed oförändrad. Maximala aberrationen på 20 bågsekunder är den uppmätta positionsförändringen mellan stjärnan och en annan i vinkelrät riktning och längs jordens rörelsekomponent.

En parallax däremot är avståndsberoende, dvs stjärnans uppritade cirkel är större än de bakomvarande stjärnornas i samma riktning (synfält). Här blir det då en liten skillnad på positionsförändringen stjärnorna sinsemellan i samma riktning.

Den dominerande faktorn för stjärnornas positionsförändringar gentemot grannstjärnorna är egenrörelserna, dvs stjärnans absoluta rörelse i sidled gentemot solen. Jag undrar om det finns en enda närbelägen stjärna där dess parallax är större än egenrörelsen?

Man kan bara beundra hur Bessel kunde mäta parallaxen och kunde differentiera bort egenrörelsens effekt redan år 1838. Amatörer idag kan fota galaxer av magnitud 22+ men kan vi mäta stjärnornas parallaxer? :S

/Timo K
Starsoft
Inlägg: 1489
Blev medlem: 2007-09-20 14:21:00
Ort: Gävle
Kontakt:

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav Starsoft » 2013-04-12 20:15:49

Hej

Egentligen behöver man väl bara räkna ut pixelavståndet mellan målstjärnan och några lämpliga jämförstjärnor

Ja så tänkte jag, jag uttryckte mig lite otydligt.


Den cirkelrörelse som stjärnorna avtecknar vid ekliptikans poler som jag avser är inte detsamma som "angular aberration

Ok, där missförstod jag dig, men visst borde väl angular aberration påverka stjärnornas inbördes avstånd eftersom effekten avtar när man närmar sig ekliptikan. Grovt hugger jag i att det kan handla om enstaka millibågsekunder om stjärnorna ligger några bågminuter ifrån varandra. Jag gissar också att korrektionen för atmosfärisk diffraktion är av samma storleksordning om man håller sig hyggligt högt upp, så ingen av de korrektionerna lär väl behövas av andra än verkliga pedanter.


Man kan bara beundra hur Bessel kunde mäta parallaxen och kunde differentiera bort egenrörelsens effekt redan år 1838

Vore verkligen intressant att få veta hur han gjorde, även James Bradelys mätningar skulle jag vilja veta hur de gick till.


Amatörer idag kan fota galaxer av magnitud 22+ men kan vi mäta stjärnornas parallaxer?

Svaret kanske finns i Hans inlägg, vad är nyttan? Men visst skulle det vara lite kul om verkligen ingen har gjort det tidigare, men jag tror säkert att det finns mätningar gjorda av amatörer, annars är det väl bara att sätta igång.

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
timokarhula
Inlägg: 1601
Blev medlem: 2006-11-09 07:56:28

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav timokarhula » 2013-04-12 20:33:39

>Ok, där missförstod jag dig, men visst borde väl angular aberration påverka stjärnornas inbördes avstånd
>eftersom effekten avtar när man närmar sig ekliptikan. Grovt hugger jag i att det kan handla om enstaka
>millibågsekunder om stjärnorna ligger några bågminuter ifrån varandra. Jag gissar också att korrektionen
>för atmosfärisk diffraktion är av samma storleksordning om man håller sig hyggligt högt upp, så ingen av
>de korrektionerna lär väl behövas av andra än verkliga pedanter.

Aberrationens storlek är oberoende av ekliptikal latitud. Däremot beror variationens form på latituden. Inbördes avståndsskillnaden orsakad av ljusets aberration är maximum sinus (vinkelavståndet) * 20 bågsekunder. I ett synfält på en grad blir differentiella aberrationen < 0".35, dvs i samma storleksordning som 61 Cygnis parallax! Några (3) bågminuter ger en aberrationsskillnad på 17 millibågsekunder (all atmosfärisk refraktion borträknad) så du gissar rätt!

/Timo K
Corpze
Inlägg: 996
Blev medlem: 2012-03-01 04:00:53
spamtest: JA
Ort: Arvika

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav Corpze » 2013-04-13 12:59:22

Det är riktigt intressant att läsa era inlägg och det vore kul att testa, men det verkar inte vara helt lätt men likväl genomförbart, dock inte med scientific grade kanske. De pratade i en av föreläsningarna om att det finns en anledning till att de skickar upp rymdteleskop och det är ju just som ni påpekar med aberration och andra atmosfäriska störningar.

En tanke som jag hade om man nu skulle fota genom en star analyzer för att även få med spektrum, då kan man väl även få med egenrörelsen i längsled, eller är den metoden inte noggrann nog?
TS N-AG10
Celestron C9.25" XLT
Meade 102mm APO
Astro Systeme Austria (ASA) DDM85
NEQ6 Pro Synscan
Atik 460 EX
SX Filterwheel LRGB Ha O3 S2

www.facebook.com/exophotograph
timokarhula
Inlägg: 1601
Blev medlem: 2006-11-09 07:56:28

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav timokarhula » 2013-04-14 14:30:22

Egenrörelsen i längsled, dvs radialhastigheten, mäts med spektrum. Absorptions- och emissionslinjerna i spektrat är förskjutna något åt det röda hållet när stjärnan avlägsnar sig. Dessa borde absolut gå att mäta med en star analyzer.

/Timo K
staffastro
Inlägg: 104
Blev medlem: 2013-06-02 17:19:53
spamtest: JA
Ort: Värnamo
Kontakt:

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav staffastro » 2013-06-08 17:38:59

Hej alla parallaxjägare! Som ny på astronet men gammal i parallaxbranschen (Hipparcos+Gaia) råkade jag hitta denna tråd, och måste som flera andra poängtera att uppgiften är svår! För det första kan man aldrig behandla egenrörelse och parallax separat, eftersom de nästan alltid är av samma storleksordning. (Vilket f.ö. direkt inses om man tänker på jordens banhastighet runt solen, 30 km/s, jämfört med typiska stjärnhastigheter). Varje stjärna beskriver en 'korkskruvsbana' över himlen bestämd av tre storheter (egenrörelsen i alfa, egenrörelsen i delta, samt parallaxen), och det krävs många exakta mätningar över flera år för att karakterisera den . Mäter man på vanligt sätt i förhållande till ett antal ('bakgrunds'-)stjärnor får man också in effekter av dessas (mindre) rörelser, och får försöka att statistiskt korrigera för detta. Även om man lyckas mäta positioner på 0,1"-nivå finns det få stjärnor närbelägna nog att ens teoretiskt ge en vettig parallax. F.W.Bessel kände till 61 Cygnis stora egenrörelse, och kunde med en s.k. heliometer (en 6 tums refraktor med delat objektiv) göra visuella observationer noggranna nog att visa den 'vågighet' i egenrörelsen som utgör parallaxen. Jämfört med detta har förstås den moderna amatören en överlägsen teknik, men jag tror ändå det är få som faktiskt skulle kunna få fram en signifikant parallax.
Staffan Söderhjelm (fd proffs, nu glad amatör)
Corpze
Inlägg: 996
Blev medlem: 2012-03-01 04:00:53
spamtest: JA
Ort: Arvika

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav Corpze » 2013-06-08 20:06:17

Hej Staffan och tack för ditt föredömliga svar.
Jag har som jag skrev i mitt första inlägg försökt grotta ner mig ordentligt i olika kurser, bl.a. Om just parallaxmätning och olika himlakroppars egenrörelser. Jag har insett att det är en rejäl nöt att knäcka, och kanske ett övermäktigt projekt för mig i dagsläget då jag inte har någon bra obsplats, samt inget automatiserat vilket gör att många variabler spelar in, inte bara väder och jobb.

Men utmaningen lockar, om den nu ens är genomförbar (inte med vetenskaplig precision utan mest för att prova på)

En sak som står på inköpslistan är utrustning för spektroskopi som förmodligen är bra mkt enklare och applicerbar på lite andra objekt också.

Med vänlig hälsning, Daniel Sundström
TS N-AG10
Celestron C9.25" XLT
Meade 102mm APO
Astro Systeme Austria (ASA) DDM85
NEQ6 Pro Synscan
Atik 460 EX
SX Filterwheel LRGB Ha O3 S2

www.facebook.com/exophotograph
Terje
Inlägg: 525
Blev medlem: 2005-12-08 18:38:52
Ort: Alingsås

Re: Avståndsbestämma själv?

Inläggav Terje » 2013-06-08 23:44:05

Det finns ju ytterligare en grundmetod att avståndsbestämma på. Bestäm spektralklass och därmed intrinsisk ljusstyrka och samt skenbar ljusstyrka, då kan du enkelt räkna fram avstånd. med lite mer trixande kan man även bilda sig en ganska bra uppfattning om extinktionen vill jag minnas vilket gör att du på slutet kan få ut ett bra avståndsvärde. Jag skulle tro att detta omän krångligt är enklare än att få fram data via paralaxmätningar, speciellt om du vill ha dina resultat innom rimlig tidsperiod

Återgå till "Allmänt"

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: 5 och 0 gäster