apr 14

Pozorujeme hviezdy – ako na to I.

Keď sa v noci pozeráme na hviezdy, vidíme tisíce drobných žmurkajúcich svetielok. Vidia sa nám byť maličké, no ja si tam predstavujem Luca Skywalkera, Lilu s multipasom, kapitána Kirka, Groota či Rocketa. Hrdinov z mojich mladších čias, ktorí očarili aj mnohých z Vás, ktorí tento článok čítate, lebo ste na tejto stránke. Sú to vymyslené postavy. Keď si čítam Matematický vesmír od Maxa Tegmarka, v mnohovesmíre je zase možné všetko. Takže všetky postavy z filmov reálne existujú v jednej z kópií vesmíru spoločného multivesmíru. Pohľad na malé žiariace bodky nočnej oblohy proste núti človeka k premýšľaniu a rozvoju fantázie. A tam, v miestach, kde sú tie malé bodky, sú to vesmírne objekty často väčšie ako naše Slnko, či naša galaxia. A naopak my sme z ich pohľadu takí malí, že nás ani nemajú šancu vidieť ako sólo planétu. Z tohto pohľadu je ľudský osud len záblesk, a problémy našich spoločností len žabo-myšie hádky o nepodstatné veci. Človek s úctou nemo hľadí do diaľok vesmíru a snaží sa im akokoľvek priblížiť. Tak ma zasiahla túžba a hobby – pozorovanie hviezd.

Pozorovať hviezdy je v kocke jednoduchá vec. Keď sa do nej ale človek naplno zahryzne a stane sa jeho vášňou, stáva sa z človeka znalec viacerých odborov – fyziky, matematiky, optiky, geometrie, astronómie, elektroniky a softvéru. Je to široký záber, ale výsledky stoja za to. Pre nadšeného začiatočníka zasiahnutého láskou ku hviezdam, tento zoznam znie odstrašujúco. V nasledujúcich článkoch si postupne povieme základné body, ktoré z nadšenej vášne urobia seriózny koníček. A neutíchajúcu túžbu sa k hviezdam a nočnej oblohe vracať znova a znova.

V článkoch sa postupne zoznámime s témami:

  • čo je to nočná obloha a jej kvalita,
  • ako počasie ovplyvňuje pozorovanie,
  • ako si vybrať pozorovacie miesto,
  • aké objekty môžeme vidieť na nočnej oblohe,
  • aká pozorovacia technika nám pomôže,
  • kam sa môžeme vydať na výpravy za pozorovaním.

Jemne sa dotkneme aj technických, fyzikálnych a matematických vecí, ale nie je potrebné mať hlboké odborné znalosti z týchto odborov.

Nočná obloha

Obloha je dynamické optické prostredie, veľmi nehomogénne a má určujúci vplyv na pozemské astronomické pozorovania. Je iná ráno, cez deň, večer i v noci, v lete, v zime. Je treba si vybrať čas, kedy je obloha pre pozorovanie hviezd najlepšia k viacerých hľadísk:

  • súmrak,
  • lom (refrakcia),
  • mihotanie (scintilácia),
  • viditeľnosť,
  • svetelné znečistenie.

Súmrak oblohy

Prechod medzi dňom a nocou je postupný a má niekoľko fáz. Keď Slnko zapadne vizuálne pod horizont je to čas západu Slnka. Po tomto momente nastáva súmrak. Ten má niekoľko fáz:

Občiansky súmrak: 0° až -6° je Slnko pod obzorom. V slovenských zemepisných šírkach trvá 30-40 minút. Najdlhšie trvá občiansky súmrak v lete a v zime, najkratší je na jar a na jeseň.

Nautický súmrak: -6° až -12° je Slnko pod obzorom. Na oblohe možno rozpoznať voľným okom jasné hviezdy, ako napr. Sírius. Táto fáza trvá 20-30 minút.

Astronomický súmrak: -12° až -18° je Slnko pod obzorom. Počet voľným okom viditeľných hviezd rapídne rastie. Trvá asi 60 minút po nautickom súmraku. Jeho dĺžka je veľmi závislá od zemepisnej šírky. Napríklad severne od Prešova medzi 11. júnom a 3. júlom je už oblasť tzv. súmrakových nocí. V tomto čase sa nedá robiť astrofotografia málo jasných objektov ako sú hmloviny a galaxie.

Astronomická noc. Slnko je pod horizontom pod úrovňou -18°. Na oblohe nie je vidieť žiadne stopy slnečného svitu. Je možno vykonávať všetky druhy vizuálnych astronomických pozorovaní.

Pri východe Slnka, jednotlivé fázy zmeny noci na deň prichádzajú v opačnom poradí. Opäť trvá u nás zhruba asi 2 hodiny než sa noc premení na deň. Najvhodnejší čas na pozorovanie oblohy je v čase jarnej a jesennej rovnodennosti, kedy je súmrak najkratší a aj teplota je príjemnejšia ako v zime, kedy býva noc síce dlhá a jasná, ale teplota príliš nízka.

Lom oblohy

Rôzne fázy súmraku súvisia s lomom svetla vesmírnych telies prechádzajúcim cez zemskú atmosféru. Index lomu atmosféry sa mení s výškou nad zemským povrchom – nad povrchom je atmosféra hustejšia, smerom hore redšia. Lom závisí aj od iných parametrov. To má za následok, že vesmírne objekty sa nám pri pohľade zo Zeme javia na iných ako skutočných miestach. Napríklad objekty zapadajúce a vychádzajúce nad horizontom vidíme dlhšie ako by sme ich videli, keby sa svetlo v atmosfére nelámalo.

Lom atmosféry umožňuje vidieť hviezdy pod horizontom.

Mihotanie oblohy

Atmosféra je tvorená množstvom vrstiev vzduchu. Vzdušné prúdy tieto vrstvy neustále pohybujú a tak sa v každom mieste menia podmienky lomu. Pozorované hviezdy sa nám potom mihotajú. Poznáme tri druhy mihotania – scintilácie:

smerová – v dôsledku zmeny lomu lúč svetla hviezdy mení polohu dráhy. Hviezdy sa javia vďaka tomu väčšie, rozmazané a kmitajúce.

farebná – mení sa zdanlivá farba hviezdy, vďaka premenlivej refrakcii z meniacej sa atmosféry.

jasová – mení sa jas hviezdy vďaka premenlivému rozptylu svetla a hustote atmosféry.

Veľkosť prejavov mihotania je najväčšia pri horizonte a najmenšia v zenite. Preto je vhodné vyberať na pozorovanie čas, kedy je objekt čo najvyššie k zenitu alebo aspoň viac ako 30° nad horizontom. Mihotanie je najväčšie u hviezd a planét, a malé u Mesiaca, hmlovín a galaxií.

Viditeľnosť

Základom dobrej viditeľnosti je čistý vzduch, bez množstva vodných pár a nečistôt. Ďalším parametrom, ktorý vplýva na viditeľnosť sú vzdušné prúdy a vrstvy vzduchu rôznej teploty. Dobrá viditeľnosť (alebo aj seeing) je v lete nadránom pred východom Slnka po bezoblačnej noci, obloha sa dobre “vyčistí” aj po letnej búrke. Najlepšia viditeľnosť je v zime za bezoblačných nocí.

Svetelné znečistenie

Svetelné znečistenie je nežiadúce svetlo, ktoré v atmosfére zvyšuje jej jasnosť. Za posledné desaťročia s rozvojom ľudstva a jeho životnej úrovne sa svetelné znečistenie zhoršilo na takú úroveň, že tma sa dostala na zoznam ohrozených častí prírody. Svetelné znečistenie vzniká hlavne z umelých osvetlení miest a obcí použitím nesprávnych pouličných lámp. Svetelné znečistenie je zodpovedné za zlé pozorovacie podmienky až do vzdialenosti 100 km od ľudských sídel. V tomto nám nepomôže ani kúpa väčších teleskopov, ktoré dokážu vďaka veľkej svetelnosti objektívu zobrazovať slabšie a vzdialenejšie objekty. V každom prípade je lepšie zmeniť pozorovacie miesto. Tmavé miesta na dobré pozorovacie podmienky treba hľadať na špeciálnych mapách tmavej oblohy.

Mesiac

Mesiac v splne je najjasnejším objektom nočnej oblohy. Počas mesačnej noci v splne je osvetlenie okolo 0,25 lx. Pri bezmesačnej noci je to iba 0,001 lx. Pozorovanie hmlovín, galaxií a slabých objektov (napr. komét) je pri jasnom mesiaci na oblohe nevhodné. Naopak sa tieto noci dajú využiť práve na pozorovanie Mesiaca samotného a z času na čas jeho konjunkcií s planétami. Je to vďačný objekt pre začiatočníkov s menšími teleskopmi a začiatočníkov astrofotografie. Je krásny vo všetkých fázach. Spolu s počasím je Mesiac druhou podmienkou na pozorovanie nočnej oblohy. Vo veľa kalendároch máte vyznačené minimálne 4 dôležité fázy Mesiaca spln, nov, prvá štvrť a posledná štvrť a tak je pomerne jednoduché predbežne plánovať, čo sa kedy oplatí pozorovať

V nasledujúcej časti si sa budeme venovať počasiu a plánovaniu pozorovania, aby nás nezarmútila oblačnosť.

Peter Volek

Comments are closed.