2. előadás. égitestek mozgása csillagkatalógusok méréskori látszó hely számítása

Hasonló dokumentumok
Geodéziai alapmunkálatok BSc

Kozmikus geodézia MSc

Asztrometria egy klasszikus tudományág újjászületése. ELFT Fizikus Vándorgyűlés, Szeged, augusztus 25.

A csillagképek története és látnivalói február 14. Bevezetés: Az alapvető égi mozgások

Bevezetés a csillagászatba II.

Csillagászati Észlelési Gyakorlat 1. Császár Anna február. 22.

Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei

Csillagászati Észlelési Gyakorlat 1. Császár Anna szeptember. 11.

Az éggömb. Csillagászat

Hogyan mozognak a legjobb égi referenciapontok?

Csillagászati földrajz I-II.

2. előadás: A Föld és mozgásai

GLOBÁLIS HELYMEGHATÁROZÁS

6. A FÖLD TENGELYKÖRÜLI FORGÁSA.

Amikor leszáll az éj.

5. előadás: Földi vonatkoztatási rendszerek

JUICE: navigáció a Jupiternél, rádiótávcsövekkel

Gaia a következő évtized nagy űrcsillagászati projektje

ŰRCSILLAGÁSZAT ŰRASZTROMETRIA. MSc kurzus Szegedi Tudományegyetem

Hogyan lehet meghatározni az égitestek távolságát?

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Szferikus csillagászat II. Megoldások

Időrendszerek áttekintése

A FÖLD PRECESSZIÓS MOZGÁSA

Földünk a világegyetemben

Egyszerű számítási módszer bolygók és kisbolygók oályáj ának meghatározására

ÉGITESTEK MOZGÁSA, ÉGI KOORDINÁTA- RENDSZEREK NAVIGÁCIÓS ÖSSZEFÜGGÉSEI BEVEZETÉS ÉGITESTEK NAVIGÁCIÓS TRANSZFORMÁCIÓI

11. A FÖLD FORGÁSA, AZ ÁLTALÁNOS PRECESSZIÓ

FÖLDMÉRÉS ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

meteor,,{ > csillagászati évkönyv 1994

Naprendszer mozgásai

Mérések és Megfigyelések Csillagászat. Süli Áron ELTE TTK FFI Csill. Tsz. adjunktus

A világegyetem szerkezete és fejlődése. Összeállította: Kiss László

A függőleges irányának szélső pontosságú meghatározása

Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei

Égitestek delelési, kelési és nyugvás! időpontjának meghatározása

Csillagászati megfigyelések

Kettőscsillagok vizuális észlelése. Hannák Judit

Mérések és Megfigyelések. Csillagászat

Időrendszerek áttekintése

CSILLAGÁSZATI FÖLDRAJZ

Csillagászattörténet, szérikus csillagászat, időszámítás

ÉGI MECHANIKA HOROSZKÓP KISZÁMOLÁSHOZ

Csillagászattörténet, szérikus csillagászat, időszámítás

A Föld helye a Világegyetemben. A Naprendszer

Összeállította: Juhász Tibor 1

BevCsil1 (Petrovay) A Föld alakja. Égbolt elfordul világtengely.

A csillagok fénye 1. Az atomoktól a csillagokig. Dávid Gyula Az atomoktól a csillagokig dgy

7. előadás: Az idő. A Föld forgásán alapuló időrendszerek. 7. előadás: Az idő

Az asztrolábium és használata

OPT TIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

Ptolemaiosz és Kopernikusz összehasonlítása. a szövegek tükrében

Az Univerzum szerkezete

A TERRESZTRIKUS-NAVIGÁCIÓS IDŐSZÁMÍTÁS ÉS GYAKORLATI ALKALMAZÁSAI BEVEZETÉS AZ IDŐ ÉS FAJTÁI

Földünk a világegyetemben

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Amit megnéztünk a nyári égbolton

HIPPARCOS (HIgh Precision PARallax COllec7ng Satellite)

Égboltfelmérési módszerek szerepe a Naprendszer vizsgálatában

A Föld pályája a Nap körül. A világ országai. A Föld megvilágítása. A sinus és cosinus függvények. A Föld megvilágítása I. A Föld megvilágítása II.

Képlet levezetése :F=m a = m Δv/Δt = ΔI/Δt

Meteor csillagászati évkönyv 2007

MateFIZIKA: Pörgés, forgás, csavarodás (Vektorok és axiálvektorok a fizikában)

CSILLAGÁSZATI TESZT. 1. Csillagászati totó

Bolygómozgás. Számítógépes szimulációk fn1n4i11/1. Csabai István, Stéger József

Földrajzi helymeghatározás

A csillag- és bolygórendszerek.

IMPULZUS MOMENTUM. Impulzusnyomaték, perdület, jele: N

2007. április (JD )

Méréselmélet és mérőrendszerek


Csillagok parallaxisa

Földön kívüli területek térképezése. Burián Gábor

Kora modern kori csillagászat. Johannes Kepler ( ) A Világ Harmóniája

Milyen színűek a csillagok?

STELLARIUM HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

Merev testek mechanikája. Szécsi László

Kinematika szeptember Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek

CSILLAGÁSZATI HÉT BEREKFÜRDŐN AZ EGRI VARÁZSTORONY SZERVEZÉSÉBEN JÚLIUS

A FÖLD PRECESSZIÓS MOZGÁSÁNAK FIZIKAI ALAPJAI. Völgyesi Lajos *

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

Csillagászati földrajz december 13. Kitekintés a Naprendszerből

Csillagászati észlelés gyakorlat I. 2. óra: Távolságmérés

Geodézia 1. A helymeghatározás alapjai Gyenes, Róbert

A déli pólus környéke május 16 A csillagképek története és látnivalói

BBS-INFO Kiadó, 2016.

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Távcsövek és kozmológia Megoldások

Mi a fata morgana? C10:: légköri tükröződési jelenség leképezési hiba arab terrorszervezet a sarki fény népies elnevezése

A galaxisok csoportjai.

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

A FÖLD KÖRNYEZETE ÉS A NAPRENDSZER

A NEMZETKÖZI ÉGI REFERENCIARENDSZER (ICRS) ÚJ MEGVALÓSÍTÁSA: ICRF2

rnök k informatikusoknak 1. FBNxE-1 Klasszikus mechanika

Robotika. Kinematika. Magyar Attila

Földrajzi helymeghatározás

Mechatronika segédlet 10. gyakorlat

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

Meteor csillagászati évkönyv 2007

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

Tömegvonzás, bolygómozgás

Milyen északi irány található a tájfutótérképen?

Átírás:

2. előadás égitestek mozgása csillagkatalógusok méréskori látszó hely számítása

A csillagok látszólagos mozgása égi pólus körüli látszólagos forgás póluskörüli (cirkumpoláris) csillagok kelés, delelés (kulminálás), nyugvás nem látható csillagok Láthatóság: Nap a horizont alatt Nap látszólagos mozgása napi pályaíve 8-16 óra között

Oregon, USA

A csillagképek látszólag összetartozó csillagok csoportjai távolságuk nagyon különböző lehet elnevezésük mondabeli alakról vagy állatról az égbolt részterületeit is jelentik 88 csillagkép, 3 betűs rövidítések (pl. UMi) Csillagok megjelölése csillagkép és görög betűk számok (fényesség alapján), pl αumi név (Poláris, azaz Sarkcsillag) csillagkatalógus jele és csillag sorszáma Helyzet megadása égi koordinátákkal jegyzékben (katalógus, évkönyv, adatbázis)

Frederik de Wit csillagtérképe (17. szd.)

Fényszennyezés az Orion csillagkép nem fényszennyezett (bal oldali kép) illetve nagyvárosi fényszennyezett helyről (jobb oldali kép) fotózva

A zöld és kék szín elfogadható minőségű eget jelent +6m-s határfényességgel. A sárga szín külvárosi jellegű ég általában 5m határfényességgel, néha jobb. A vörös és narancs szín városi, erősen fényszennyezett égboltot jelöl

A zöld és kék szín elfogadható minőségű eget jelent +6m-s határfényességgel. A sárga szín külvárosi jellegű ég általában 5m határfényességgel, néha jobb. A vörös és narancs szín városi, erősen fényszennyezett égboltot jelöl

A Naphoz közel eső csillagok

Naprendszer

Bolygók látszólagos mozgása hátráló (retrográd) mozgás Kelet Nyugat

Mars hátráló mozgása 2005-ben 35 különböző időpontban 1 hetes időközzel készült felvételek

Analemma 10:00:00 UT+2 Jan 07/03 - Dec 20/03 (47+1 kép) Jan 12, 2002 - Dec 21, 2002 12:28:16 UT+2 (41+1 kép) Jan 07, 2003 - Dec 20, 2003 16:00:00 UT+2 (44+1 kép)

Hold látszó méretének változása

Csillagászati programok HNSKY

HNSKY

Stellarium

Csillagkatalógusok csillagok koordinátái asztrometriai módszerrel (pozíciós csillagászat) t 0 vonatkoztatási időpont vonatkoztatási rendszer (csillagászati alaprendszer) közepes égi egyenlítői (ICRS) koordinátái: rektaszcenzió, deklináció 100 évre vonatkoztatott sajátmozgás Fundamental Katalog FK4 (1963): 1535 alapcsillag (1950.0, 1975.0) FK5 (1988): 1535 alapcsillag (2000.0) FK5(II) kiegészítés: további 3117 csillag FK6 (2000): ICRF-el összekapcsolt rendszerben (FK5 + Hipparcos asztrometriai mesterséges hold, ESA, 1989-1993) FK6(I): 878 csillag, FK6(III): 3272 csillag

FK5 adatok RA: rektaszcenzió DEC: deklináció RA, DEC PM: sajátmozgás MAG: látszó magnitúdó FK5 No. : katalógus szám Spec: színképosztály

FK6 katalógus

FK6 katalógus csillagai

Csillagkatalógusok 2. HIPPARCOS (ESA, 1997) >9 m, 118 218 csillag, 0.001" pontosság SAO >9.5 m, 258 000 csillag Tycho-2 >9.5 m, 2 563 686 csillag, 23 MB GSC-I, II (Guide Star Catalog) 6 m -15 m (21) m, 20(946) millió csillag UCAC3 (2009), UCAC4 (2012) USNO CCD Astrometry C. >16 m, 101 millió csillag (<0.02 10 m -14 m ), 2.4 GB

Csillagkatalógusok 3. USNO-A 2.0, USNO B 1.0 >21 m, 526/1043 millió csillag (<0.2 pontosság, 6/80 GB) PPMXL >20 m, 910,468,710 égi objektum (USNO-B1.0 és az infravörös 2MASS katalógus kombinációja (39.4 GB) az ICRS pozíciók és sajátmozgások jelenleg legnagyobb adatrendszere 0.08 0.12 pontos, ahol van 2MASS asztrometriai adat (410 millió objektum) 0.15 0.30 pontos, ahol nincs 2MASS adat

Tycho-2 katalógus csillagsűrűség [csillag/négyzetfok]

USNO A 2.0 GSC UCAC2 USNO A 2.0

Gaia ESA asztrometriai űrprojektje felbocsátása: 2013.12.19. 5,5 éves mérési idő, >1 milliárd csillag, 70 mérés/csillag, 1 Gpixeles kamera mérési pontosság: <10 m : 7 µas, 0.000007 (hajszál 2000 km-ről, 100x pontosabb a Hipparcos-nál) színkép, radiális sebesség archivált adatmennyiség 1 millió GB (200 ezer DVD) az észlelések első évét befejezte 2015. augusztus 21-én (272 md. pozíció adat) végső katalógus: 2020-21

Lissajous pálya L 2 körül Lagrange (librációs) pontok: 5 pont, ahol egy kis test relatív helyzete 2 nagyobb testhez képest fix maradhat (L 4, L 5 stabil)

Tejútrendszer ahogy a Gaia látja 2015 július 3. (ESA) http://sci.esa.int/gaia/56125-counting-stars-with-gaia/

Szükségünk van-e ilyen részletes csillagkatalógusokra? TZK-2D zenitkamera: egy CCD felvételen látható csillagok (>14 m ) átlagos száma (min. 20 kell képenként) Tycho-2: 2 50 (Tejút) GSC: 135 >100 (Tejút) UCAC3/4: 135 >100 (Tejút)

A Hannoveri Egyetem digitális zenitkamerája 2003-ban a Svájci Alpokban (már közel 1000 ponton mértek vele) Az AlpTransit alagút építéséhez a svájci Daedalus műszerrel mért függővonal-elhajlások és azimutok

Mérhető mennyiségek Koordinátarendszer valódi égi egyenlítői rendszer Észlelő a geocentrumban méréskori látszó hely Észlelő a földfelszínen topocentrikus hely átmeneti égi rendszer átmeneti hely [nincs neve] GCRS (geocentrikus ICRS) képzetes hely lokális hely GCRS (geocentrikus ICRS) asztrometriai hely [nincs neve]

A méréskori látszó hely látszó hely: az az irány, ahol a Nap körül keringő Föld középpontjába képzelt észlelő, a légkör hatása nélkül a csillagot (égitestet) látná ICRS baricentrikus közepes égi egyenlítői (katalógus) hely sajátmozgás (t t 0 ) precesszió (t t 0 ) nutáció (t) évi keringési aberráció (v/c értéke, max. 20.48") évi keringési parallaxis ( < 1", α Centauri: 0.75") fényelhajlás (napkorong szélén: 1.74", 20 -ra tőle: 0.02") mérési eredmények javításai (topocentrikus észlelés) napi (forgási) aberráció (max. 0.32" ) napi (forgási) parallaxis légköri sugártörés (refrakció; zenit: ~0, horizonton 35' 24")

Cs Z ICRS katalógus hely t 0 vonatkozási időpontban O Bc [t 0 = J2000.0] X ICRS Nemzetközi Égi Vonatkoztatási Rendszer ICRS [t-től független tengelyirányok] barycentrikus ICRS = BCRS

ω = ω(t) valódi forgástengely Cs Bc keringési parallaxis Föld méréskori valódi hely ω(t) méréskori látszó hely O Gc keringési aberráció ^(t) ^ ^(t) valódi tavaszpont A látszó hely kiszámítása geocentrikus ICRS = GCRS

Zenit ω(t) ω(t) Cs Áp z forgási parallaxis refrakció forgási aberráció topocentrikus látszó hely méréskori látszó hely A mérési eredmény átszámítása látszó helyre Gc Föld napi (forgási) parallaxis Hold: < 57 Nap: < 8.8" napi (forgási) aberráció < 0.32" ^(t)

Számítógépes implementáció QDaedalus rendszer feldolgozó programja (BME; 2000 programsor; ebből ~1000 sor az átszámítás) function fk6itrs(fk6data, jdutc, iers) ## FK6 ICRS katalógus hely átszámítása ITRS-be ## fk6data: [RA,DEC,uRA,uDEC,parallaxis,vr] FK6 katalógus adatok: ## RA,DEC: rektaszcenzió [óra],deklináció [fok] ## ura,udec: sajátmozgás [mas/év] ## parallaxis [mas] ## vr : sugár irányú sebesség [km/s] ## jdutc : JD UTC időpont ## iers : IERS adatok 4 elemű vektora: ## dat : szökőmásodpercek száma ( = 35 2013-ban) ## dutc : UT1 - UTC (másodperc) ## xp,yp : az égi pólus koordinátái ITRS-ben (szögmásodperc)

két lépéses számítás: r1 = fk6gcrs(fk6data, jdutc); r2 = gcrsitrs(jdutc,dat,dutc,xp,yp,r1); function fk6gcrs(fk6data, jdutc) ## FK6 ICRS katalógus hely átszámítása GCRS-be ## fk6data: [RA,DEC,uRA,uDEC,parallaxis,vr] FK6 katalógus adatok: ## RA,DEC: rektaszcenzió [óra],deklináció [fok] ## ura,udec: sajátmozgás [mas/év] ## parallaxis [mas] ## vr : sugár irányú sebesség [km/s] ## jdutc : JD UTC időpont ## eredmény: ## r : csillag iránya egységvektora GCRS-ben // Föld helyzete és sebessége ICRS-ben {re, ve} = earth(jdtt); // csillagra mutató vektor ICRS-ben {r, v} = starvectors(fk6data); // fényidő különbség Bc és Gc között [nap] dt = dlight(r,re); // sajátmozgás r1 = propmot(t0, r,v,jdtt+dt); // éves parallaxis javítás {r2, tl} = bary2obs(r1, re); // fényelhajlás javítás (csillagészati aberráció) r3 = aberration(r2, ve, tl); return r3; // GCRS egységvektor endfunction

function gcrsitrs(jdutc, dat, dutc, xp, yp, vec1) ## forgatás az égi GCRS rendszerből a földi ITRS-be ## jdutc = utc julian dátum ## dat = szökőmásodpercek száma ( = 35 2013-ban) ## dutc = UT1 - UTC (másodperc) ## xp, yp = póluskoordináták (szögmásodperc) ## vec1 = GCRS helyvektor ## vec2 = ITRS helyvektor (ki) // ---- frame-tie mátrix forgatás v1 = frametie(vec1, 1); // precesszió és csillagászati nutáció v2 = preces(t0, v1, tdbjd); {v3, eqe} = nutation(tdbjd,0,v2); // földforgás (GAST) miatti forgatás gast = sidtime(utjd,t, eqe); gast = rad(15*gast); // radián // forgatási mátrix GCRS -> ITRS S = [cos(gast),-sin(gast),0; sin(gast), cos(gast), 0; 0,0,1]; v4 = S'.v3'; // pólusmozgás xpole = xp * s2r; ypole = yp * s2r; W = [1,0,-xpole; 0,1,ypole;xpole,-ypole,1]; vec2 = W'.v4; return vec2 ; // ITRS helyvektor (sorvektor) endfunction