Przejdź do treści

Odkurz swój stary aparat cyfrowy i obserwuj zaćmienie potrójnego układu b Persei

Mapka gwiazdozbioru Perseusza z czerwoną strzałka wskazującą układ potrójny b Persei. Tego obiektu nie należy mylić z β Persei (Algol), który również jest widoczny na mapce. W czerwonym kółku zaznaczono trzy jasne gwiazdy około 5 mag. Widać b Persei, a obok po lewej gwiazdę SAO 39457 niezbędną do fotometrii zaćmienia, a nad nimi HIP 20234 (mapka z Wikipedii).

W dniach 25-27 października 2020 r. (±1 dzień) powinno nastąpić zaćmienie b Persei (nie mylić z β Persei). Jest to unikalny układ trzech gwiazd ciągu głównego zwyczajowo oznaczonych AB-C, w którym gwiazdy AB tworzą ciasny układ podwójny elipsoidalnie zmienny o okresie ~1.5 dnia, a gwiazda C raz na 705 dni przesłania dwie pierwsze lub chowa się za nie. Tym razem układ AB przesłoni gwiazdę C. Układ b Persei jest wdzięcznym obiektem nawet dla początkujących obserwatorów. Do fotometrii wystarczy np. stara lustrzanka cyfrowa z obiektywem o ogniskowej od 50mm na statywie fotograficznym.

B Persei AB jest znany od około stu lat jako układ podwójny elipsoidalnie zmienny o amplitudzie 0.06 mag. i okresie ~1.5 dnia. Od 1976 roku wiadomo, że z układem podwójnym AB jest fizycznie związana trzecia gwiazda C, która obiega wspólny środek masa raz na ~705 dni. Tą informację uzyskano z analizy widm b Persei, w których są widoczne tylko linie najjaśniejszej gwiazdy A. Ale dopiero niedawno, bo w 2013 roku odkryto zaćmienia w układzie potrójnym b Persei AB-C.

Od 2013 roku obserwacje zaćmień b Persei prowadzą miłośnicy astronomii z Ameryki Północnej i Europy (bez Azji i Hawajów - stąd luka w krzywych blasku tutaj prezentowanych). Ramy organizacyjne kolejnych akcji obserwacyjnych zapewnia AAVSO. AAVSO jest skrótem oznaczającym American Association of Variable Star Observers, czyli Amerykańskie Towarzystwo Obserwatorów Gwiazd Zmiennych. Zaobserwowane do tej pory zaćmienia są pokazane na poniższych dwóch rysunkach. Każde z tych zaćmień jest niepowtarzalne.

Trzy obserwowane do tej pory krzywe blasku zaćmień głównych b Persei (gwiazda C zakrywa układ podwójny AB). Różne kolorowe symbole reprezentują indywidualne obserwacje miłośników astronomii. Pogrubiona czarna linia przedstawia dopasowanie prostego modelu układu do obserwacji. Cienka czerwona lub czarna linia sinusoidalna ilustruje zmienność elipsoidalną układu podwójnego b Persei AB. (rysunek dzięki uprzejmości D. Collinsa).
Trzy obserwowane do tej pory krzywe blasku zaćmień głównych b Persei (gwiazda C zakrywa układ podwójny AB). Różne kolorowe symbole reprezentują indywidualne obserwacje miłośników astronomii. Pogrubiona czarna linia przedstawia dopasowanie prostego modelu układu do obserwacji. Cienka czerwona lub czarna linia sinusoidalna ilustruje zmienność elipsoidalną układu podwójnego b Persei AB. (rysunek dzięki uprzejmości D. Collinsa).

Trzy obserwowane do tej pory krzywe blasku zaćmień wtórnych b Persei (układ podwójny AB zakrywa zakrywa gwiazdę C). Różne kolorowe symbole reprezentują indywidualne obserwacje miłośników astronomii. Pogrubiona czarna linia przedstawia dopasowanie prostego modelu układu do obserwacji. Czerwona linia sinusoidalna ilustruje zmienność elipsoidalną układu podwójnego b Persei AB. Zielona przerywana sinusoida w środkowym panelu przedstawia krzywą prędkości radialnych najjaśniejszego składnika A układu b Persei uzyskaną przez A. Miroshnichenko (rysunek dzięki uprzejmości D. Collinsa).
Trzy obserwowane do tej pory krzywe blasku zaćmień wtórnych b Persei (układ podwójny AB zakrywa gwiazdę C). Różne kolorowe symbole reprezentują indywidualne obserwacje miłośników astronomii. Pogrubiona czarna linia przedstawia dopasowanie prostego modelu układu do obserwacji. Czerwona linia sinusoidalna ilustruje zmienność elipsoidalną układu podwójnego b Persei AB. Zielona przerywana sinusoida w środkowym panelu przedstawia krzywą prędkości radialnych najjaśniejszego składnika A układu b Persei uzyskaną przez A. Miroshnichenko (rysunek dzięki uprzejmości D. Collinsa).

W układzie potrójnym b Persei AB-C, gdy gwiazda C przechodzi na tle systemu AB, to o takim zjawisku mówimy zaćmienie główne (ang. primary eclipse). Natomiast, gdy gwiazda C chowa się za układ AB, to mamy do czynienia z zaćmieniem wtórnym (ang. secondary eclipse). Najbliższe zaćmienie b Persei w dniach 25-27 października 2020 r. to będzie zaćmienie wtórne.

Podczas zaćmień jasność układu spada od 0.1 do 0.5 mag. Największy spadek jasności ~0.4 - 0.5 mag występuje podczas zaćmień głównych, ponieważ składnik C zakrywa najjaśniejszą gwiazdę układu AB.

Najjaśniejszą gwiazdą układu b Persei jest gwiazda A o typie widmowym A2V i jasności ~10 Lʘ (~10 razy jaśniejsza od Słońca), a dwie pozostałe B, C (typ widmowy ~F) - porównywalne jasności ~2 Lʘ.

Kolorowe zdjęcie okolicy b Persei o polu widzenia ~6,3×4,2º złożone z prawie 200 zdjęć, każde naświetlone przez 30 sekund. Jest to wynik sesji obserwacyjnej w listopadzie 2018 roku (tutaj wartość naukową mają uśrednione pomiary jasności tylko z kilku zdjęć). Zdjęcie zostało wykonane zestawem do fotometrii lustrzankowej używanym przez autora.
Kolorowe zdjęcie okolicy b Persei o polu widzenia ~6,3×4,2º złożone z prawie 200 zdjęć, każde naświetlone przez 30 sekund. Jest to wynik sesji obserwacyjnej w listopadzie 2018 roku (tutaj wartość naukową mają uśrednione pomiary jasności tylko z kilku zdjęć). Zdjęcie zostało wykonane zestawem do fotometrii lustrzankowej używanym przez autora.


Obserwacje fotometryczne zaćmień układu b Persei są bardzo wdzięcznym projektem nawet dla początkujących miłośników astronomii, którzy posiadają podstawowy zestaw do fotografii. Potrzebny jest aparat cyfrowy taki jak np. kilkunastoletnia lustrzanka cyfrowa lub bardziej zaawansowany bezlusterkowiec, który zapisuje zdjęcia w formacie negatywu cyfrowego (RAW) z obiektywem o ogniskowej ≥ 50 mm, do tego - statyw z głowicą fotograficzną i wężyk spustowy.

W odróżnieniu od astrofotografii estetycznej, w fotometrii lustrzankowej jasnych gwiazd nie jest istotna ich maksymalna ostrość w polu widzenia. Najważniejsze jest, aby gwiazdy nie były prześwietlone. Wymaga to pewnego rozogniskowania ich obrazów, aby uniknąć tzw. efektu podpróbkowania, ponieważ zielone piksele stanowią tylko połowę wszystkich pikseli kolorowej matrycy RGB.

Aparaty cyfrowe wykonują zdjęcia o dużym polu widzenia, co ilustruje poniższa fotka uzyskana lustrzanką cyfrową z obiektywem o ogniskowej 300 mm. Do fotometrii b Persei są wymagane obserwacje zawarte w kole o średnicy około 1° następujących trzech gwiazd:
• gwiazda porównania HIP 20156,
• gwiazda zmienna b Persei,
• gwiazda testowa (np. HIP 20370).

Potrzebna jest najprostsza standaryzowana fotometria różnicowa b Persei ze zdjęć uzyskanych aparatem cyfrowym, w których wyseparowano piksele w kolorze zielonym (TG). Całą operację uzyskania tych „zielonych zdjęć” można przeprowadzić za pomocą darmowego oprogramowania takiego jak na przykład IRIS lub MUNIWIN

Jak uzyskać zdjęcia w kolorze zielonym z uwzględnionymi poprawkami instrumentalnymi zostało wyjaśnione na portalu Proxima w materiałach do fotometrii lustrzankowej (DSLR). Są tam również przykładowe materiały obserwacyjne do ćwiczeń z fotometrii DSLR.

Następnie na każdym zdjęciu:
• mierzymy jasność instrumentalną tylko trzech gwiazd (gwiazda porównania HIP 20156, gwiazda zmienna b Persei, gwiazda testowa np. HIP 20370) za pomocą oprogramowania takiego jak IRIS / MUNIWIN,
• obliczamy różnice jasności gwiazdy testowej i zmiennej względem gwiazdy porównania,
• dodajemy jasność katalogową gwiazdy porównania (HIP 20156, jasność V=5.456 mag) do obliczonych różnic.

Uśrednione wyniki obserwacji, czyli jasność b Persei i gwiazdy testowej na daną chwilę raportujemy do bazy AAVSO.

Podczas zaćmienia wtórnego b Persei (~25-27 X 2020 r. ±1 dzień) należy prowadzić ciągłe obserwacje lustrzankowe lub kamerą CCD z filtrem astronomicznym V. Do celów kalibracyjnych należy również wykonać obserwacje kilka dni przed i po zaćmieniu.

Na forum AAVSO można śledzić aktualne komentarze obserwatorów dotyczące przebiegu październikowego zaćmienia b Persei.

Czas na obserwacje esów-floresów podczas zaćmienia wtórnego w potrójnym układzie b Persei!


Opracowanie: Ryszard Biernikowicz


Więcej informacji:

Portal Proxima: Październik 2020 r. - wtórne zaćmienie w potrójnym układzie b Persei
Urania 4/2020: Już w październiku wtórne zaćmienie w układzie potrójnym b Persei
Urania 5/2018 (darmowa wersja): Czas na potrójne zaćmienie b Persei
AAVSO: Alert Notice 721: Anticipated secondary eclipse of b Persei centered on October 26 2020 UT


Na ilustracji: Mapka gwiazdozbioru Perseusza z czerwoną strzałka wskazującą układ potrójny b Persei. Tego obiektu nie należy mylić z β Persei (Algol), który również jest widoczny na mapce. W czerwonym kółku zaznaczono trzy jasne gwiazdy około 5 mag. Widać b Persei, a obok po lewej gwiazdę SAO 39457 niezbędną do fotometrii zaćmienia, a nad nimi HIP 20234 (mapka z Wikipedii).