Muuttujatähti seurannassa

Vajaa viisi vuotta sitten Novaan liittyessäni olin jo aloittanut Slooh:n etäkaukoputkilla muuttujatähtien seurannan. Meni kuitenkin jokin aika, kunnes vanhoja (erinomaisia) kertomuksiani luettuani tajusin Novalla olevan merkittäväkin menneisyys muuttujatähtien seurannassa.

SS Cygni

Kohteenani on näiden vuosien aikana ollut Joutsenen tähdistössä sijaitseva SS Cygni. Tämä muuttujatähti on pohjoistaivaan Joutsenen tähdistössä, joka löydettiin jo vuonna 1896.

SS Cygni on kataklysminen kaksoistähtimuuttuja, jonka toinen komponentti on punainen, aurinkoamme viileämpi, kun taas toinen komponentti on valkoinen kääpiö. Tähdet eroavat toisistaan ​vajaan 200 000 kilometrin verran ja niiden kiertoradat ovat alle seitsemän tuntia. SS Cygni tyypillisesti kirkastuu 12. magnitudista 8. magnitudiin 1–2 päivän ajan 7 tai 8 viikon välein.

SS Cygni on siis ollut toista sataa vuotta havaintojen kohteena, joten sen jaksoista on jo yllin kyllin tietoa. Silti se on edelleen yksi havainnoitumpia muuttujatähtiä. Kun monet ahkerat tarkkailijat ovat seuranneet SS Cygniä, muuttujan väsymätön käyttäytyminen on havaittu hyvin spektrin visuaalisessa osassa. SS Cygni pysyy tyypillisesti lepotilassa noin 75 % ajasta. Tästä matalasta tilasta tähti alkaa kirkastua ilman varoitusta ja saavuttaa maksimivalon vain päivässä. SS Cygnin valokäyrä näyttää vuorottelevien leveiden ja kapeiden purkausten jakauman, joilla ei ole erityistä syklistä kuviota.

Löytämisensä jälkeen SS Cygni on purkautunut yli 800 kertaa ja kaikki purkaukset on havainnoitu. Kansainväliseen AAVSO-tietokantaan perustuen SS Cygnin magnitudialue on vähintään 12,2 ja enintään 8,3. Uusiutumista voidaan odottaa 4-10 viikon välein ja sen kesto on 1-2 viikkoa.

SS Cygnin valokäyrää reilun sadan vuoden ajalta 1900 – 2010. Lähde:AAVSO.

Tähtitieteellisesti katsottuna SS Cygni on myös melko lähellä. Alun perin sen uskottiin olevan 90–100 valovuotta, mutta sen etäisyys tarkistettiin vuonna 1952 noin 400 valovuoteen.

Havainnointilaitteet

Aiempina vuosikymmeninä oltiin enemmän visuaalisen havainnoinnin varassa, joka entisestään vahvensi kunnioitustani tehtyä harrastusta kohtaan. Nykyisin havainnointi enenevässä määrin perustuu kameraan tallennetun tiedon käsittelyyn ja tulosten sähköiseen välittämiseen, viimeisen viiden vuoden aikana SS Cygnin raportointituloksista alle viisi prosenttia perustuu visuaalisiin havainnointeihin. Itselleni harrastuksen aloitus etäkaukoputkella tarkoitti myös sitä, että havainnointia varten ei tarvinnut mennä ulos ja sai nukkua yönsä kaikessa rauhassa. Lisäksi nämä laitteet sijaitsevat alueilla, joissa olosuhteet havainnointeihin ovat huomattavasti parempia kuin Suomessa eli tuloksia saa aikaan varmemmin.

Slooh

Slooh:lla on 11 etäkaukoputkea Kanarian, Chilen ja Australian tähtitorneissaan ja jäsenyydelläni voin varata viisi kuvausvuoroa kerrallaan vuorokauden ympäri. Käytännössä vuoroja ei tule kovin paljoa enempää, sillä kaukoputket ovat ahkerassa käytössä ja usein seuraava vapaa vuoro on 10 – 15 tunnin päässä. Varaaminen sujuu vaivattomasti selaimen kautta ja yleensä seuraavan yön varauksissa on ollut tilaa haluamaani aikaan. Teen päivittäin vähintään yhden varauksen, mutta riippuen muusta ohjelmastani saatan välillä valita useampiakin varauksia.

Slooh:n Kanarian tähtitornit 2 300 metrin korkeudella. Lähde: Slooh.

Muuttujahavainnointiin olen käyttänyt Kanarian kakkosputkea, jonka aukko on 432 mm ja polttoväli on 2938 mm. Käyttämäni havainnot ovat vihreän ja punaisen suotimen kautta tulevia FITS-tiedostoja, sillä näiden värien aallonpituudet ovat pääasiallisesti amatöörien muuttujahavaintojen kohteina. Kaukoputken kuva-ala on 43 kaariminuuttia suuntaansa.

AAVSO

Olen alusta saakka välittänyt havaintoni amerikkalaisvetoisen AAVSO:n tietopankkiin. Liityinkin AAVSO:n jäseneksi ja minulla on käyttäjätunnus BJAK.

Muutama vuosi sitten tämä kohde määriteltiin tarkkailun kohteeksi. Kun samaan aikaan myös kehotettiin hakemaan käyttöaikaa AAVSO:n etäkaukoputkille. Bright Star Monitor (BSM) -asemat ovat AAVSO:n kirkkaampia tähtiä havainnoiva kaukoputkijärjestelmä. Tällä hetkellä on toiminnassa kuusi BSM-asemaa, jotka sijaitsevat itäänpäin katsottuna Australiasta New Hampshireen. Jokaisella asemalla on pieni ja nopea etäteleskooppi, joka on optimoitu kirkkaiden tähtien nopeaan havainnointiin (2,0 < Vmag < 13,6) ja perustellulla hakemuksella BSM-asemat ovat AAVSO:n jäsenten käytettävissä.

AAVSO:n BSM-järjestelmän kaukoputkia. Lähde: AAVSO.

Niinpä sain puoleksi vuodeksi käyttöoikeuden Havaijin, Uuden Meksikon ja New Hampshiren kaukoputkille, joista tuli säännöllisesti useamman kerran viikossa 20 – 40 havaintoa. Kaukoputken kuva-ala on 90 * 60 kaariminuuttia.

Kuitenkin parin viikon sisään ilmeni, että kaksi muutakin AAVSO:n jäsentä oli hakenut käyttöoikeutta ja minulle jäi New Hampshire käyttööni. Sitten ilmeni, että aina silloin tällöin kaukoputkella ei ole muuta käyttöä ja saankin neljättä vuotta sähköpostiini ilmoituksen uusista havainnoista. Ja tänä kesänä sainkin useita havaintoja AAVSO:n kaukoputkelta.

Oma tähtitornimme

Alkuvuonna havahduin ymmärtämään, että markkinoille tulleella Seestar S50 kaukoputkella voisi kotoanikin havainnoida muuttujatähtiä. Kaukoputken hankinnasta kirjoitinkin Novan blogiin maaliskuussa. Sen jälkeen olen onnistunut asentamaan S50:n kuistimme katolle ekvatoriaaliseen asentoon eli kaukoputki osoittaa zeniitin sijaan taivaan pohjoisnapaan. Tällä tavalla vältytään kuvan kierrolta. Lisäksi kaukoputken käyttö on kehittynyt tehdasparametreistä alan harrastajien kehityksen kautta myös tähän ekvatoriaaliseen suuntaukseen ja aikataulutettuun käyttöön. Eli kaukoputken voi jättää yksikseen yön ajaksi kuvaamaan suunnitelmien mukaisesti ja itse saa kunnon yöunet.

Seestar S50 asennettuna talomme kuistin katolle. Pikkukuvassa näkyy kaukoputken kallistuksen lisäksi kaksi 3D tulostettua muovikiilaa. Punainen kompensoi katon kaltevuuskulman, noin 20 astetta ja valkoinen kompensoi leveysasteemme erotuksen taivaan pohjoisnapaan, noin 29 astetta.

Myös Seestar tallentaa havainnot FITS-tiedostoina. Kaukoputken kuva-ala on 43 * 76 kaariminuuttia suuntaansa.

Tähtikuvien käsittely

Luvuista huomataan, että kaikkien kaukoputkien kuva-alat ovat suunnilleen saman suuruisia. Kanarian kaukoputki valottaa taivasta 20 sekuntia, AAVSO vaihtelee eri valotusaikoja 15 – 25 sekunnin välillä ja Seestarilla olen yleensä ottanut 20 sekunnin otoksia.

Sekä Slooh:n että Seestarin FITS tiedostoihin pitää erikseen lisätä muutamia tietoja, että ne voidaan käsitellä AAVSO:n fotometriatyökalulla. Sitä varten olen tehnyt Pythonkoodilla korjausohjelmat.

Kanarian punaisen (R) suotimen kuva AAVSO:n VPHOT-työkalun mittausosiossa. Punertava tähti on 9.8 magnitudin vertailutähti ja sininen tähti on 9.6 magnitudin tarkistustähti.

Tähtikuvien käsittelyssä mitataan SS Cygnin näennäinen magnitudi vertailemalla kuvasta saatavaa magnitudia kahteen tunnettuun ja vakaana pysyvään tähteen. Toinen on varsinainen vertailutähti ja toinen toimii tarkistustähtenä. Näin saadaan kohteen magnitudi suhteutettua tähtikuvassa.

Mittaustulos muunnetaan lopuksi kaukoputken vihreän ja punaisen suotimen mitattuun eroavaisuuteen standardisuotimiin verrattuna. Näin mittaustulos on mahdollisimman vertailukelpoinen muihin tietokannan arvoihin. Vihreän suotimen vertailusuodin on Johnson V ja punaisen suotimen vertailusuodin on Cousins Rc.

Lopuksi tulokset lähetetään AAVSO:n tietokantaan. Vaikka tulosten käsittelyssä on useita yksityiskohtaisia toimenpiteitä, mielestäni AAVSO on kehittänyt erinomaiset työkalut, joiden avulla säännöllinen havainnointi, mittaaminen ja raportointi on tehty todella sujuvaksi. Useamman havainnoinnin yhdistäminen kaikissa mahdollisissa työvaiheissa vähentää huomattavasti tekemistä.

Tulokset

Innostuin kesäkuussa mittamaan päivittäin SS Cygnin magnitudeja ja heinäkuun lopussa koettiin odotettu tähden kirkastuminen. Valitettavasti juuri tuohon kirkkauden nousuhetkeen yksikään kaukoputkeni ei antanut tuloksia pariin päivään tuloksia. Mutta kirkkain osuus onneksi kesti puolitoista viikkoa, joten sain myös siltä ajalta tuloksia.

Omissa tuloksissani kaukoputket ovat eriteltynä ja pois jäänyt tähden kirkastumisvaihe on merkitty pisteviivoituksella.

SS Cygnin valokäyrä kolmella käyttämälläni kaukoputkella 14.6 – 22.8.2024. Mukana on 1031 havainnointia. Punainen suodin on R, ja vihreä suodin on V.

AAVSO tietokannassa oli 14.6 – 22.8.2024 yhteensä 17 805 havainnointia vihreällä ja punaisella suotimella.

SS Cygnin valokäyrä AAVSO:n tietokannasta 14.6. – 22.8.2024

Kuvista voi havaita, että vihreän ja punaisen aallonpituuden välinen noin 0,5 magnitudin ero on kirkastumisvaiheessa poistunut.

Amatööritähtitieteilijänä koen omalta osaltani kerääväni arvokasta tietoa muuttujatähdistä, joista voi olla apua tieteelliseen tutkimukseen. Ja meitä on aika iso joukko, sillä pelkästään tällä havaintojaksolla oli 74 harrastajaa, jotka keräsivät tietoa tästä yhdestä tähdestä kukin yhdestä yli kahdeksaan tuhanteen havainnointiin.

Kategoria(t): Havaitseminen, Tähtiharrastus Avainsana(t): , , , , , , , , , . Lisää kestolinkki kirjanmerkkeihisi.