Как открывать малые планеты сейчас?
Что сейчас открывают любители астрономии? Переменные звезды, новые, сверхновые, астероиды, кометы и даже оптические послесвечения гамма-вспышек. Идет постоянная гонка, в которой профессионалы, используя последние достижения физики и высоких технологий, пытаются наращивать площади и проницание на небесной сфере, что успевают исследовать за единицу времени. А любители астрономии оказываются в ролях догоняющих. Зато только любители могут себе позволить посвятить десятки лет исследованиям только одного объекта, кропотливо и тщательно записывая все свои результаты наблюдений. Если открывать и исследовать переменные звезды сейчас стало легче для любителей астрономии, то конкуренция на ниве открытия новых малых тел в Солнечной системе очень высока. Созданные роботы-телескопы (LINEAR, NEAT, Catalina, Spacewatch и др.) оперативно вычищают полностью околоэклиптическую часть небесной сферы и прилегающие области от неизвестных движущихся светил до 18 – 20 зв. вел. Слабее объекты конечно находят, но не все проекты имеют хорошее проницание. Таким образом, у любителей остается небольшие и слабые надежды:
А) обнаружить околоземный астероид в непосредственной близости от Земли, когда он яркий и находится вдалеке от эклиптики
Б) попытаться провести поиски с большим проницанием, и надеяться, что до него там 2-3 недели ни кто не производил таких поисков.
Обсерватория АЗТ-22 (Майданак, Узбекистан)
Мне повезло оказаться в дни осеннего равноденствия 2007г в одной из лучших обсерваторий Евразии – Майданак. И при этом была предоставлена возможность провести свою наблюдательную программу на АЗТ-22. Основной целью трехнедельной экспедиции было покрытие звезды 9-й зв. вел. системой Плутона, что могло ответить на вопрос о существовании предполагаемого кольца из обломков на орбите вокруг ледяной карликовой планеты. Данное явление должно было произойти во второй вечер моего пребывания и остается еще как минимум полмесяца свободного времени. Быстро разобрался с 40-см Харьковским телескопом (выставляя его на долгие осенние часы для фотометрирования переменных звезд) на который установил 16Мп камеру FLI, таким образом, я смог отлучаться на АЗТ-22 в рабочее время. Первое на что я обратил внимание это большое число мониторинговых целей, что снимаются уже не первый месяц и при этом отсутствие практики
обязательной проверки свежего снимка на новые объекты. По приезду на гору познакомился с Алексеем Сергеевым (Харьков) который приехал сюда для проведения фотометрического мониторинга гравитационных линз. Он до этого уже открыл пару астероидов на снимках по своей программе мониторинга, но у него не один год практики и профессиональное образование. А вот все остальные снимки, которые получает технический персонал обсерватории оказываются не обследованными. Алексей плохо представлял весь алгоритм регистрации открытия малой планеты. Тут мой опыт и знания оказались как ни как кстати.
Статистика открытий по наблюдениям АЗТ-22
Самый крупный инструмент в обсерватории Майданак АЗТ-22 (D=1500mm, F=11575mm) оснащенный 16Мп камерой с 15 микронным пикселем, в результате чего поле зрения составляет 18 х 18 угл. мин. и масштабом изображения 0.2673 угл. сек. на пиксель. Среднее значение FWHM=1 угл. сек.
Открыватели астероидов Сергеев Алексей (Харьков) и Короткий Станислав (Москва) у АЗТ-22 (Майданак, Узбекистан)
Все эти параметры говорят о отличных условиях для поисковых задач с большим проницанием. Но перед пред началом реализации каких либо наблюдательных программ всегда проводят предварительную оценку ожидаемых результатов подобных работ. Для этого мы с Алексеем использовали снимки уже реализуемых наблюдательных программ. Просмотрев кадры с М31 за месяц (была разработана специальная методика поиска) мы обнаружили пять транзиентных источников, но не высокой яркости (19.5 – 22.0m). Трудно говорить о их природе: это могут быть цефеиды, карликовые новые или новые, чьи вспышки сильно поглощены в пыли и газе, что расположены на луче зрения. Обследовав несколько площадок на предмет движущихся объектов, так же выявили факты присутствия неизвестных малых планет на данный момент. И это не на самой эклиптике! Данный факт был сигналом к началу проведения поисковой программы.
Методика работы: блинкование 3-х кадров по 300 сек, что были разнесены между собой на полтора часа в MaxImDL, астрометрирование в IzmCCD, аналитическая обработка в Excel.
Было решено первую сессию провести в направлении на антисолнечную точку. Тому было несколько причин.
Первая наблюдательная сессия была проведена в ночь 2/3 октября. Тогда мы разделили антисолнечную область неба на 5 кадров вдоль эклиптики с небольшим перекрытием. В результате было обнаружено 6 известных и 30 ранее не известных объектов! Т.е. в среднем по 6 новых астероидов на кадр! В дальнейшем выяснилось, что 6 объектов из 30 до нас успели открыть за последние две недели (мы тут опоздали), но остальные 24 были абсолютно новыми! Из этих данных мы получили потрясающий результат: в среднем на кадре 2.5 известных и 5 новых астероидов, т.е. в два раза больше! В фильтре R предельную звездную величину мы оценили в 22.5m. Уже через неделю выяснись, что один из предварительно обозначенных объектов был отождествлен с ранее наблюдаемым.
Пример одного из снимков, на котором мы видим 7 новых и только один ранее известный астероид! (программа IzmCCD)
Настала очередь второй ночи, после которой мы могли отсылать астрометрию новых объектов с надеждой застолбить их открытие за нами. Так как астероиды вследствие разных угловых скоростей постепенно разбредаются по небесной сфере, то в ночь 3/4 октября нам уже потребовалось снимать 6 избранных площадок с наибольшими плотностями ранее найденных объектов. В планировании выбора центров площадок нам очень помогал Excel и отличное владение им Алексея. Так же мы постоянно следили за работой наших коллег-конкурентов, что могли раньше нас вычистить эту область неба. Но нам повезло, т.к. ни кто из крупных телескопов не наблюдал в близи антисолнечной точки.
Карты покрытия обзорными поисковыми программами небесной сферы рядом с антисолнечной точкой на 7 октярбря 2007г
Получив во вторую ночь 18 снимков мы обнаружили: 25 из 30 новичков от прошлой ночи + 16 новых объектов, что ранее не наблюдались нами и отсутствовали в каталоге. Таким образом мы могли рассчитывать на открытие сразу 25 новых объектов за 2 ночи потратив на съемку в сумме одиннадцати площадок:
11 х 3 х 5 мин = 165 мин экспозиции
33 х 20 сек = 11 мин скачивания кадров
33 х 1 мин = 33 мин перенаведений
Итого: 3 часа 30 мин
*Время на отождествление не тратили (только в самом начале немного мучались).
Трудности с Интернетом на горе, отсутствие вразумительной формы-примера оформления сообщения об открытии астероидов и отсутствие опыта регистрации новых объектов не дали возможности все 25 объектов с ходу занести в каталог. Первое и долгожданное (вымученное) письмо с предварительными обозначениями мы получили только 5-го октября 2007. В нем был список всего из семи предварительных обозначений. Но неразбериха, что творилась в обозначении астероида, открытого за неделю до этого ввела нас в тупик и мы не знали как принимать это: все семь известны или это наши открытия? И с каждым днем, постепенно разбираясь во всех тонкостях этого дела, мы плавно осознавали, что сделали ЭТО! Мы первооткрыватели!
Но нас совершенно не удовлетворил результат 7 из 24 и мы продолжили программу наблюдений. Остро не хватало функции просчета предварительных эфемерид в IzmCCD. Все приходилось делать в ручную в Excel с применением полиномов первой степени – и они отлично справлялись с поставленной задачей.
Пример работы по планированию и отождествлению новых объектов с помошью Excel. Синии ромбики - это наблюдения в первую сессию, розовые - во вторую ночь наблюдений, желтые треугольники - расчетное положение в третью наблюдательную сессию, а голубые крестики - обнаруженные объекты в третью наблюдательную сессию
Третья сессия наблюдений по программе поиска новых астероидов прошла в ночь 5/6 октября и была самой большой: 7 площадок, на которых мы выявили 17 ранее нами наблюдаемых и 18 абсолютно новых объекта! По сложившейся уже практике, днем после наблюдений отправляем астрометрию всех новых объектов, что пронаблюдали две и более ночи. Но и тут мы не смогли дать предварительные обозначения всем новым объектам. Таким образом, нам требовалась еще как минимум одна наблюдательная сессия. Но ее могло и не быть. Приехали южные корейцы на 4 ночи и их плотная программа наблюдений поглотила все ночное время АЗТ-22. При этом они уезжали в одно утро со мной с горы – 11 октября. Тогда уже не оставалось шанса на успешное окончание программы наблюдений «AntiSolar». После совещаний с персоналом обсерватории и корейскими наблюдателями мы получили в свое распоряжение полтора часа ночи 9/10 октября. Их мы потратили на съемку 4-х избранных площадок на которых рассчитывали обнаружить 6 ранее наблюдаемых наших новых объекта, что не получили предварительные обозначения по различным причинам. Но мы пошли на новшество: сняли один из не используемых в эту ночь фильтров и снимали без фильтров в интегральном потоке света. Да, конечно качество изображения на краях изображения резко ухудшилось, но зато мы выиграли в проницании как минимум 1 зв. вел.! Все шесть объектов были обнаружены, а так же еще 22 новых, что ранее ни кто до нас не наблюдал более чем 1 ночь!
Примеры астероидов, что находили в ходе реализации программы. На левой анимации показан астероид 19.5m (73042), а на правой показан новый объект, что был открыт на этих изображениях. 3 кадра по 300сек в фильтре R
Итоги всей программы наблюдений «AntiSolar»:
Потрачено времени экспозиции: 22 площадки по три кадра с пятиминутной экспозицией=
5 часов 30 минОбнаружено ранее не известных объектов:
79Обнаружено ранее известных объектов:
29Занесено новых объектов в каталоги:
23 (но один был отождествлен с ранее наблюдаемым)
Объекты новые объекты, что не были занесены в каталоги (утерянные):
56 Из первой наблюдательной сессии мы потеряли всего 4 объекта, при этом один из них наблюдался 2 ночи подряд, но автомат не дал ему предварительное обозначение.
Таким образом, можно считать, что мы отработали объекты на 90% (только 3 объекта из 30 открытых в первую ночь не стали доводить до публикации). Из 23 астероидов, что получили предварительные обозначения для 8 не были опубликованы элементы орбиты, что скорее всего связано с малостью дуги и малым числом наблюдений.
Из всего выше сказанного я смею делать вывод о успешной реализации программы «AntiSolar» по поиску новых астероидов в направлении на точку противостояния. Общее число потерянных астероидов растет лавинообразно с увеличением новых площадок в области эклиптики. Успеть угнаться за всеми при ограниченном времени наблюдений не представляется возможным, поэтому была выбранная политика наблюдения только тех объектов, что обнаружили в первую ночь.
АЗТ-22 во время одной из наблюдательной сессии
К сожалению, сейчас АЗТ-22 простаивает, т.к. у ПЗС-камеры отказала система охлаждения. Это может привести к потери астероидов, т.к. ранее мы рассчитывали пронаблюдать их еще раз в конце октября.
