Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

наблюдение явления звездной аберрации

Отчеты об астрономических наблюдениях: планет и Луны, Солнца и атмосферных явлений, спутников и метеоров, объектов дальнего космоса... Так-же с последующим обсуждением, дополнением отчетов со стороны других участников

Модератор: Ernest

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 19 сен 2015, 14:39

Rain Dog писал(а):Точно известно, что должна быть окружность. Но при аппроксимации окружностью получается слишком большая ошибка! Слишком!

Я знаю что мой телескоп+корректор даёт не ровное поле! Для астрометрии (относительных вычислений положения звёзд) достаточно. А если звезда проехала почти через весь кадр... Ну уж слишком большая ошибка возникает...
Как-то Вы неоднозначо выразились.
То ли Ваш телескоп с корректором дает слишком болшую ошибку для звезды, проходящей через все поле, то ли звезда, проходящая через все поле, проявляет слишком большое отклонение от желаемой дуги окружности, чтобы это можно было отнести на счет неровного поля телескопа с корректором (т.е. погрешности поля меньше видимого отклонения звезды от желаемой траектории).
У меня рефлектор Скайвотч-Ньютон 130х650 БЕЗ корректора комы (мне это поставили в вину) - но отклонения трека звезды от дуги окружности тоже есть.

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 27 сен 2015, 09:52

Потратил неделю на анализ данных от RainDog.
ВОт определенные мной по его фото координаты TYC 4629-37-1, на которую он указал:
1 045 274
2 061 281
3 078 286
4 094 291
5 111 294
6 128 297
7 145 298
8 162 298
9 179 297
10 196 295
11 213 292
12 230 287
13 246 282
14 262 275
15 277 268
16 292 259
17 306 250
18 320 239

Начал с определения масштаба.
ПОследнее положение TYC 4629-37-1 (320 239) .
Последнее положение ПОлярной (631 120).
Расстояние между ними в пикселях = sqrt((631-320)^2+(239-120)^2)=333.
Координаты на 2000г
TYC 4629-37-1 4ч42м46,2с 89*37'48,3"
Полярная 2ч31м48,7с 89*15'51"
Вычислил угол =1690".
Масштаб получился довольно крупный = 5,075" на пиксель (прошлый раз у RainDog было 1,215, почти в 4 раза мельче).

Далее - составление программ и "автоматизированный" анализ массива данных.
Разбиваю все 18 точек на 3 блока по 6, в каждом блоке составляю 20 комбинаций по 3 точки, определяющие радиус трека и координаты центра.
Затем вычисляю средний радиус трека и координаты центра.
Например, для среднего блока с 7 по 12 получил (на первую колонку не смотрите, это просто код комбинации в блоке, X Y в пикселях, радиус в секундах дуги, все числа - с множителем 1000):

1.0e+003 * X Y R"

0.1230 0.1530 0.0080 1.4723
0.1240 0.1530 0.0070 1.4774
0.1250 0.1530 0.0060 1.4825
0.1260 0.1530 0.0290 1.3658
0.1340 0.1530 0.0060 1.4825
0.1350 0.1530 0.0040 1.4926
0.1360 0.1540 0.0360 1.3304
0.1450 0.1530 0.0030 1.4977
0.1460 0.1550 0.0480 1.2698
0.1560 0.1600 0.0800 1.1090
0.2340 0.1530 0.0050 1.4877
0.2350 0.1530 0.0030 1.4978
0.2360 0.1550 0.0410 1.3048
0.2450 0.1520 0.0010 1.5081
0.2460 0.1570 0.0560 1.2284
0.2560 0.1630 0.0930 1.0404
0.3450 0.1520 0.0000 1.5135
0.3460 0.1600 0.0690 1.1611
0.3560 0.1690 0.1110 0.9453
0.4560 0.1770 0.1390 0.7976

srednee =
1.0e+003 * X Y R"
0.2153 0.1566 0.0372 1.3232

Видно, что в триадах получился большой разброс центра по Y (от 0 до 139 пикселей) и по радиусу (от 797" до 1508") .
Это из-за того, что точки на траектории получены довольно близко.
Поэтому взял "черезстрочную развертку" - из всех четных точек сделал два блока: 2-12 и 8-18.
ВОт что получилось:
точки 2-4-6-8-10-12
1.0e+003 * X Y R"
0.1230 0.1610 0.0100 1.4660
0.1240 0.1550 0.0290 1.3650
0.1250 0.1550 0.0290 1.3650
0.1260 0.1540 0.0320 1.3489
0.1340 0.1520 0.0460 1.2789
0.1350 0.1540 0.0380 1.3205
0.1360 0.1540 0.0390 1.3157
0.1450 0.1550 0.0280 1.3697
0.1460 0.1540 0.0340 1.3394
0.1560 0.1540 0.0400 1.3110
0.2340 0.1510 0.0620 1.1976
0.2350 0.1540 0.0460 1.2801
0.2360 0.1540 0.0450 1.2850
0.2450 0.1550 0.0280 1.3702
0.2460 0.1540 0.0360 1.3295
0.2560 0.1540 0.0430 1.2949
0.3450 0.1530 0.0070 1.4772
0.3460 0.1520 0.0260 1.3807
0.3560 0.1540 0.0420 1.3008
0.4560 0.1570 0.0560 1.2284

srednee =
1.0e+003 * X Y R"
0.2153 0.1543 0.0358 1.3312
-----------------
точки 8-10-12-14-16-18
1.0e+003 * X Y R"
0.1230 0.1570 0.0550 1.2336
0.1240 0.1560 0.0460 1.2794
0.1250 0.1560 0.0430 1.2946
0.1260 0.1560 0.0410 1.3048
0.1340 0.1540 0.0370 1.3254
0.1350 0.1540 0.0370 1.3254
0.1360 0.1540 0.0370 1.3254
0.1450 0.1540 0.0370 1.3254
0.1460 0.1540 0.0370 1.3254
0.1560 0.1540 0.0360 1.3304
0.2340 0.1510 0.0270 1.3791
0.2350 0.1510 0.0310 1.3591
0.2360 0.1520 0.0320 1.3533
0.2450 0.1530 0.0340 1.3424
0.2460 0.1530 0.0350 1.3374
0.2560 0.1530 0.0350 1.3374
0.3450 0.1540 0.0380 1.3212
0.3460 0.1540 0.0370 1.3261
0.3560 0.1540 0.0360 1.3309
0.4560 0.1530 0.0350 1.3377

srednee =
1.0e+003 * X Y R"
0.2153 0.1538 0.0373 1.3247

РАзброс меду отдельными вычислениями заметно уменьшился, а средние величины почти не изменились, что говорит о практической эффективности усреднения всех 20 сочетаний даже для "полной ахинеи" вначале при малом расстоянии между точками.

Итого, получился радиус трека от 1323" (22'03") до 1331" (22'11").
Это хорошо в сравнении с координатами 2000г (полярное расстояние 22'12"), но вряд ли хорошо для текущих координат с учетом прецессии и нутации Земной Оси, которые пока найти не могу, потому что в Carte de Sel и Selesta TYC4629-37-1 нет, а в СТеллариуме она есть, но текущие координаты только средние
5ч38м1с 89*38'56" (с учетом прецессии но без нутации, а ведь это +-17"), этому соответствует радиус трека 21'04" что на минуту меньше рассчитанного по фото.
Привожу расчитанный мной график изменеия радиуса трека (полярного расстояния) с учетом аберрации. По горизонтали время года в месяцах, по вертикали аберрационное отклонение от среднего расстояния до Полюса.
Изображение
Поскольку звезда почти на 6 часов, график по фазе противоположен известному графику для Гаммы Дракона, которая на 18 часов.
Для конца сентября должно быть максимальное отклонение ОТ Полюса (максимальный радиус треков).
Качественно вроде бы правильно, а количество пока дает повод для разночтений.

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 27 сен 2015, 10:20

В полученной численной ряби отмечу тенденцию "элипсонутости", о которой писал RainDog.
Она заметнее всего по координате Y расчетного центра, которая в первой половине точек увеличивается от 10 до 56, а затем снова уменьшатся - до 36 пикселей.
Смещение в среднем на 30 пикселей, это соответствует 150"=2,5' - довольно много.
Это соответствует эллипсу, вытянутому вдоль оси Y
С чем это связано - пока не буду гадать, а обращусь к первому измерению RainDog от 22 августа.

Вот результат для первой половины четных точек 2-4-6-8-10-12
1.0e+003 * X Y R"
0.1230 0.6910 -0.0140 1.5361
0.1240 0.6660 0.0680 1.4321
0.1250 0.6580 0.0950 1.3980
0.1260 0.6520 0.1130 1.3749
0.1340 0.6530 0.1430 1.3413
0.1350 0.6530 0.1440 1.3401
0.1360 0.6510 0.1510 1.3313
0.1450 0.6530 0.1450 1.3390
0.1460 0.6510 0.1560 1.3257
0.1560 0.6500 0.1660 1.3139
0.2340 0.6500 0.2100 1.2600
0.2350 0.6540 0.1900 1.2847
0.2360 0.6540 0.1880 1.2871
0.2450 0.6550 0.1690 1.3098
0.2460 0.6540 0.1760 1.3012
0.2560 0.6540 0.1830 1.2930
0.3450 0.6530 0.1470 1.3366
0.3460 0.6520 0.1640 1.3159
0.3560 0.6540 0.1800 1.2969
0.4560 0.6570 0.1950 1.2782

srednee =
1.0e+003 * X Y R"
0.2153 0.6558 0.1485 1.3348

Вот результат для второй половины четных точек 8-10-12-14-16-18
1.0e+003 * X Y R"
0.1230 0.6570 0.1950 1.2782
0.1240 0.6560 0.1780 1.2989
0.1250 0.6550 0.1730 1.3050
0.1260 0.6550 0.1760 1.3014
0.1340 0.6510 0.1600 1.3209
0.1350 0.6520 0.1620 1.3185
0.1360 0.6530 0.1700 1.3087
0.1450 0.6530 0.1650 1.3148
0.1460 0.6550 0.1740 1.3038
0.1560 0.6580 0.1830 1.2928
0.2340 0.6450 0.1420 1.3442
0.2350 0.6470 0.1520 1.3318
0.2360 0.6500 0.1640 1.3168
0.2450 0.6500 0.1610 1.3204
0.2460 0.6540 0.1740 1.3041
0.2560 0.6600 0.1860 1.2885
0.3450 0.6550 0.1690 1.3093
0.3460 0.6600 0.1830 1.2913
0.3560 0.6670 0.1950 1.2749
0.4560 0.6750 0.2060 1.2584

srednee =
1.0e+003 * X Y R"
0.2153 0.6554 0.1734 1.3041

Тут тоже больше гуляет вертикальная координата центра треков, особенно в начале первого блока и в середине второго.
Думаю, это обусловлено тем, что RainDog старался так сориентировать камеру, чтобы поместить в нее наибольшую дугу трека - то есть звезда движется преимущественно по горизонтали, тогда ошибка в радиусе сказывается больше на вертикальное расстояние до центра.
С другой стороны, это может быть проявлением некоторого объективного внешнего процесса, например, флуктуация локальной рефракции.
Это можно проверить , повторив наблюдения той же звезды при другой ориентации камеры, либо взяв другую звезду на той же фото-сборке кадров (попробую это сделать для фото-сборки RainDog от 18 сентября).

Средний радиус треков в наблюдениях 22 авг. получился в двух блоках 1335" и 1304", еще среднее - 1320"=22'.
Чуть меньше, чем 18 сентября, но все равно на 1 минуту больше, чем средний радиус по координатам без учета нутации и аберрации.
Такая стабильность результатов с разницей в месяц при разных установках и масштабах - уже хороший знак, говорящий об адекватности как процесса наблюдений (заслуга RainDog) так и методики обработки.
Вопрос о справочных текущих видимых координатах (apiarant) TYC4629-37-1 и вычисляемом из них полярном расстоянии (нужном радиусе треков) остается открытым (кто знает ответ ?).
Последний раз редактировалось meandr 27 сен 2015, 13:48, всего редактировалось 1 раз.

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 27 сен 2015, 12:21

Знакомый физматик на Сайтехе по моей личной просьбе согласился сделать анализ данных RainDog от 22.08 на предмет "элипсонутости". Вот его ответ
Данных маловато для определния эллипса. Наилучшее, что есть для уравнения
(x-x0)^2/a^2+(y-y0)^2/b^2=1
a= {984.353, 24.0866, {932.692, 1036.01}}
b= {875.759, 48.4079, {771.934, 979.584}}
x0={651.731, 0.573703, {650.501, 652.962}}
y0={371.06, 48.2464, {267.582, 474.539}}
Первое число - значение параметра, вторая - ошибка, третья - интервал конфиденциальности
Оказывается, задача аппроксимации эллипсом не такая уж тривиальная, как казалось.

Отмечу хорошее совпадение наших оценок по координате Х0=651.759 - у меня получилось 655 пикселя.
А вот Y существенно разнится - 371 против моих оценок от 148 до 173 (примерно 155).
Соответственно, расчетный радиус трека существенно отличается:
sqrt(631^2+371^2)^= 749x1,215=910" против моих 1320".
Впрочем, не стоит упираться именно в это уравнение или параметры эллипса - они ведь все равно мало что скажут о ПРОЦЕССЕ, развернутом в пространстве и времени.
На мой взгляд, в моем анализе с выдачей переменных координат центра треков и радиуса больше информации к размышлениям.
Впрочем, большинство читателей наверняка идеалом считают окружность и усложнять эту модель не собираются:
"Адресованная другу ходит песенка по кругу, потому что круглая Земля..."

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 14 окт 2015, 13:58

Предлагаю следующий метод определения координат Полюса и соответствующего радиуса треков звезд.
По двум фото определяем координаты пары звезд А и В - всего 4 точки.
Задача нахождения центра поворота (координат Полюса) сводится к нахождению координат точки, равноудаленной от каждой из двух звезд на обоих фото (радиусы поворота RА и RВ).
Для этого решаю в Maple систему 4х уравнений:
(x1-xc)^2+(y1-yc)^2=RA^2;
(x2-xc)^2+(y2-yc)^2=RA^2;
(x3-xc)^2+(y3-yc)^2=RB^2;
(x4-xc)^2+(y4-yc)^2=RB^2;
получаю (xc, yc), RA, RB.

Еще раз обращусь к наблюдениям RainDog от 22 августа.
Изображение
На исходном фото 1004х749 В пару отмеченной уже RainDog TYC 4629-37 нахожу TYC 4627-64.
По рассчитанному расстоянию между ними 947,4" и расстоянию на фото 234,4 пикселя получил масштаб 4,04" на пиксель.
Затем выбрал позиции через одну 1-3-5-7...17 (интервал 30 мин., потому что 15 мин - слишком часто) .
РАсчет дает следующее:
поз. / 4629-37 / 4627-64 / центр / RA / RB
1-3 / 057, 344 / 259, 225 / 193, 42 / 1338 / 786
3-5 / 097, 359 / 282, 215 / 190, 55 / 1285 / 745
5-7 / 140, 369 / 303, 201 / 198, 57 / 1281 / 718
7-9 / 182, 374 / 321, 186 / 196, 51 / 1306 / 743
9-11 / 225, 373 / 338, 168 / 195, 53 / 1298 / 741
11-13 / 268, 366 / 352, 148 / 200, 58 / 1272 / 712
13-15 / 309, 354 / 363, 126 / 194, 54 / 1295 / 740
15-17 / 348, 336 / 371, 103 / 198, 54 / 1287 / 723
17-1 / 385, 313 / 376, 079 / 195, 54 / 1298 / 738

средний радиус трека для TYC 4629-37 =1295,5", CDC предписывает aparents 5ч36м32с 89*38'30", т.е. радиус должен быть 1290" - хорошее совпадение.
Для TYC 4627-64 получается радиус 738,4, что вполне прилично согласуется с полученным на Астрополисе результатом 731
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg496795" onclick="window.open(this.href);return false;

Отмечу, что анализ не дает существенной эллипсонутости для длительных наблюдений RainDog - вполне возможно что мы оба зря на нее кивали.

Вот графики изменения полярного расстояния (радиуса треков) в связи с аберрацией
Изображение
Видно, что TYC 4629-37 с конца августа по сей день почти на гребне волны - значит большого изменения не произошло.
TYC 4627-64 пик должна пройти в середине августа, к началу октября подняться к Полюсу (уменьшить радиус) секунд на 5. Сравнение результатов RainDog и М_М дает 7 секунд уменьшения.
Ликовать по этому поводу рановато - нужно поснимать сейчас, в середине октября (уменьшение радиуса на 10") и в середине ноября - на 20".
Я с наблюдениями пролетаю, пока не налажу как следует камеру QHY5, так что прошу RainDog продолжить серию наблюдений, и М_М тоже напишу.

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 12 ноя 2016, 11:28

Позволю себе поднять тему из небытия, поместив отчет о проделанной за год работе.
За основу расчетов взят описанный в предыдущем посте (год назад) метод определения полярных расстояний - ПР.
Его можно пояснить и так:
- определение Оси вращения в точке пересечения двух перпендикуляров к двум хордам, опирающимся на две дуги, являющиеся треками пары приполярных звезд за час и более наблюдений.
Математическая формулировка та же самая - решение 4-х уравнений для определения пары полярных расстояний пары приполярных звезд по их координатам на паре фотографий, с последующим усреднением множества таких измерений
Как показывает опыт (не только мой), одно отдельно взятое измерение (по одной паре снимков) дает погрешность в десятки секунд, зато 4 последовательных снимка трех "опорных" звезд на каждом (образуют три пары звезд) дают 12 значений ПР для каждой звезды, усреднение которых дает погрешность ПР в несколько секунд.

Для наблюдения взяты три ближайшие к Полюсу звезды 9-10 величины
Изображение
1. TYC 4661-2-1 , J2000 21h16m46,5s 89*46'26"
2. TYC 4627-64-1, J2000 1h41m35,8s 89*43'45,58"
3. TYC 4627-6-1 J2000 0h31m36,8s 89*39'52,8"

Наблюдения делались в конце каждого месяца, 3-5 фото за ночь с промежутком примерно 1 час.

Вот график результатов определения ИЗМЕНЕНИЯ полярного расстояния более чем за год, по конец октября
Изображение
За базовое взято ПР звезд на начало 2016 года, по горизонтали номер месяца от(до) начала 2016 г.
Для сравнения - теоретический график с учетом прецессии (сползающие синусоиды)
Изображение
Синусоиды аберрации более-менее прослеживаются, а насколько правильно они "сползают" из-за прецессии станет видно к концу года.
Синусоиды не такие гладкие, как у Бредли 300 лет назад (если верить тому, что писал этот джентльмен), но зато документально подтверждены снимками, с которыми можно ознакомиться вот здесь
https://yadi.sk/d/bAjIpa5DySZUj" onclick="window.open(this.href);return false;
Да и любой средний ЛА может сделать свои собственные наблюдения.
Кстати, расширение и сопоставление Базы данных позволило бы проверить предположение, что деффекты-скачки синусоид аберрации это не случайные погрешности наблюдений, а объективные явления (возможно связанные с тектонической активностью).
Последний раз редактировалось meandr 13 ноя 2016, 11:30, всего редактировалось 1 раз.

meandr
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 13:50

Re: наблюдение явления звездной аберрации

Сообщение meandr » 13 ноя 2016, 11:20

По вертикали - угловые секунды
Для ясности дописал, что на графике ИЗМЕНЕНИЕ полярного расстояния звезд за период наблюдений
Из текущего измеренного ПР вычтено базовое ПР на начало 2016 года.
...
Ну конечно, когда речь о труде Признанного Авторитета - то и определение смещения звезды с точностью секунды на глаз по визиру через поворотное диагональное зеркало - самая продуманная методика, и смещения телескопа по многим естественным причинам - не источник ошибок, не говоря уже о достоверности дневных наблюдений звезды, которые оказываются точнее ночных.
А когда речь о наблюдениях неизвестного любителя - то и методика непродуманно любительская (хотя она разрабатывалась на Астрополисе при участии нескольких человек, которых трудно обвинить в некомпетентности).
Окончательно принятый мной "метод перекрестий" предложил не я а участник ММ (Николай)
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg494791" onclick="window.open(this.href);return false;
...
На Астрополисе ММ определял центр вращения по всем звездам на кадрах, с поправками на дисторсию и дебайеризацию - с помощью соответствующих программ
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg490122" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg490217" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg495139" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... #msg524772" onclick="window.open(this.href);return false;
У него результирующая погрешность при этом получается не меньше, чем у меня без всех этих наворотов.

Фото для оценки дисторсии и настройки моего телескопа (рефлектор Ньютон SW 130/650) я тоже предоставлял
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/inde ... =39330.220" onclick="window.open(this.href);return false;
...
А Вы не бойтесь и проведите свои наблюдения - сравним результаты.

PS. Этот мой пост - ответ на замечания Эрнеста, которые он потом удалил. Поскольку замечания Эрнеста были весьма типичные, я свой ответ оставил.
Последний раз редактировалось meandr 13 ноя 2016, 12:06, всего редактировалось 2 раза.

Ответить