Pomiar zasięgu gwiazdowego nieba gołym okiem

dobsonme · 2 Lutego 2012

Jakiś czas temu z niedowierzaniem odniosłem się do osób twierdzących, że gołym okiem dostrzegają gwiazdy w okolicy 7^m. Nie dawało mi to spokoju, bo sam w idealne noce oceniam niebo na 6,2^m-6,3^m. Czy możliwe, że moje oczy aż tak odstają od osób dysponujących najlepszym wzrokiem? Postanowiłem to sprawdzić.

Metodologia

Przeprowadziłem porównanie dwóch metod pomiaru zasięgu nieuzbrojonego oka. Metody zliczeń, oraz metody gwiazdowej. Wybór miejsca na niebie nie był przypadkowy. Wybrałem najciemniejszy obszar mojego nieba, nie zanieczyszczony sztucznym światłem. W celu zniwelowania choć trochę wpływu atmosfery postanowiłem, że obserwowane gwiazdy muszą być przynajmniej 45 stopni nad horyzontem. Potrzebowałem też bezksiężycowej nocy z idealną pogodą. Na szczęście mieliśmy ostatnio takich nocy sporo. Dla każdej z metod wybrałem po dwa obszary, położone możliwie blisko na niebie, ale nie nachodzące na siebie, co by mogło zafałszować wyniki.

Metoda gwiazdowa

Wybrałem dwa obszary na niebie. Jeden w okolicy prostokąta Małej Niedźwiedzicy a drugi na granicy Wielkiej Niedźwiedzicy i Żyrafy. Nauczyłem się w tych obszarach gwiazd do 7,5^m. Ich dokładnych położeń, jasności oraz barwy. Obserwacja polegała na próbie dostrzeżenia gwiazd, które były mi znane. Nie koncentrowałem się na obszarze jako całości, tylko osobno wyłuskiwałem każdą gwiazdę po kolei.

Metoda zliczeń

Metoda opracowana na potrzeby obserwacji meteorów (,,Poradnik obserwatora meteorów" J. Kosiński 1993, Cyrqlarz 128). Na niebie zostało wyznaczonych 20 obszarów, głównie trójkątów, w których liczymy gwiazdy a następnie odczytujemy zasięg nieba z tabeli. Wybrałem dwa takie obszary, jeden w Smoku a drugi w Wielkiej Niedźwiedzicy. Przy wyborze kierowałem się tym, że są to obszary których nie używam na co dzień i nie orientuje się jakie jest w nich ułożenie najsłabszych gwiazd.

Wyniki

Metoda gwiazdowa:

6,8^m i 6,9^m

Metoda zliczeń:

6,3^m i 6,3^m

Wnioski

Kiedy patrzymy na fotografię, na której widać setkę twarzy to widzimy setkę twarzy. Niby każda jest inna, ale w sumie to tylko twarze, więc specjalnie niczym się nie różnią. Jednak, kiedy ktoś nam powie, że jedna z tych twarzy jest uśmiechnięta to znajdziemy ją w mgnieniu oka. Dzieje się tak ponieważ oko to tylko narzędzie, prawdziwym detektorem jest mózg. Kiedy mózg dysponuje odpowiednim zestawem informacji, kiedy wie, że właśnie w tym miejscu powinna być bardzo słaba gwiazda to potrafi pojedyncze sygnały z oka, które wcześniej odrzucał jako szum, zinterpretować jako obraz. Jednak kiedy patrzymy na nieznany nam obszar nieba, mózg potrafi odczytać tylko te sygnały z oka, które są dla niego jednoznaczne. W takim obszarze bez względu na to jak się będziemy wysilać, nie osiągniemy takiego wyniku jak w obszarze, który znamy.

Dlatego w moim notesie mam zanotowane, że tamtej nocy zasięg gwiazdowy wynosił 6,3^m.

panasmaras · 2 Lutego 2012

Mam bardzo podobne doświadczenie. Parę razy próbowałem oszacować jakość nieba stosując metodę zliczeń. Dziwiłem się, że wyniki wychodziły takie słabe - tym bardziej, że widywałem pojedyncze gwiazdy (te, których położenie znałem) słabsze niż by to wynikało z metody zliczeń. Różnice też bym oszacował na ok. 0,5^mag na korzyść metody gwiazdowej.

Do Twojego wniosku końcowego dodałbym, że szukając jakichś słabych kłaków wypatrujemy raczej tych uśmiechniętych twarzy w tłumie, o których ktoś nam powiedział.

Nie wiem więc, czy zestawianie zasięgu gwiazdowego uzyskanego metodą zliczeń z obserwacjami słabych DS-ów nie wprowadza mimo wszystko małego zamieszania.

Ucio · 2 Lutego 2012

Ciekawy temat generalnie. Absolutnie też się zgodzę, że gdy wiemy, że mamy czegoś gdzieś szukać to spokojnie można doliczyć sobie z 0,5 mag do przodu. Banalny przykład z tej jesieni: G1 w M31 oglądałem kilkanaście, jeśli nie kilkadziesiąt razy. Nigdy nie zobaczyłem galaktyki UGC 330 (14mag, 13,4 Sb mag) położonej kilka minut kątowch obok. Oczywiście, aż do czasu kiedy miałem ze sobą mapkę i wiedziałem że tam jest jakaś galaktyka, wtedy padła z przyłożenia, nie musiałem nawet zerkać tak oczywista była. Wniosek: jak najbardziej jest coś w tych "uśmiechniętych twarzach" z przykładu powyżej, dlatego często łapiemy obiekty nawet przekraczające teoretyczne zdolnośći teleskopu

maropr · 2 Lutego 2012

To fakt, że gdy wiemy że w tym miejscu "coś jest", bo tak atlas pokazuje, dany obiekt jest nam łatwiej dostrzec. Mózg z tego "szumu fotonów" który dociera do naszego oka stara się złożyć jakiś sensowny obraz. Ale też ile razy już miałem przypadek, że skanując otoczenie jakiejś galaktyki nagle zerkaniem dostrzegam jakiś słabą mgiełkę :blink: . Niee, niemożliwe na mapie w tym miejscu nic nie ma :g: . Ale znów zerknaiem wychodzi nam jakaś słaba mgiełka :blink: . Niiee , to nie mogło mi się przywidzieć, robisz szkic danego rejonu i sprawdzasz w domu a tu faktycznie jest słaba galaktyka :helo: . Tak miałem w przypadku parki NGC6251 - NGC6252, nazwę tej drugiej dopiero poznałem w domu .

Piotrek Guzik · 2 Lutego 2012

Dobsonme,

Bardzo ciekawy temat. Ponad 5 lat temu też robiłem podobny test (chyba na polu w Pegazie) i z tego co pamiętam też wyszedł mi zasięg o jakieś 0.5 mag mniejszy przy zliczaniu. Robiłem też inny test - wybierałem dowolną gwiazdę średniej jasności (3-4 mag), której otoczenia nie znałem i zaczynałem szkicować wszystko co jestem w stanie dostrzec w jej najbliższym otoczeniu (w promieniu 2-3 stopni) - na przeglądanie takiego obszaru poświęcałem 20-30 minut. Taki test wskazywał na zasięg porównywalny z "metodą gwiazdową".

Co do tego, jaką wartość zasięgu wpisać do notatnika, to z jednej strony wydaje się, że warto być konsekwentnym i zawsze wpisać zasięg uzyskany tą samą metodą. Z drugiej strony każda z wartości niesie w sobie inną informację. Metoda zliczania pozwala nam oszacować jak słaby obiekt jesteśmy w stanie dostrzec "natychmiast", nie wiedząc o jego istnieniu. Metoda gwiazdowa z kolei pozwala nam oszacować jak głęboko możemy "sięgnąć", wykorzystując oczy w najbardziej efektywny sposób. Dla obserwatora meteorów prawdopodobnie pierwsza z wartości będzie mieć większe znaczenie - obserwator ma w najlepszym razie kilka sekund na zaobserwowanie zjawiska. Jeśli z kolei obserwujemy np. obiekty mgławicowe, które nam nie "uciekają", to mamy dość dużo czasu, aby maksymalnie wykorzystać możliwości swoich oczu.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

MaciekM · 3 Lutego 2012

Ja również porównywałem obie opisane metody wyznaczania NELM i podobnie jak u kolegów powyżej różnica pomiędzy obiema metodami wynosiła ok. 0,5-0,4mag.

Dodam, że metoda pól jest obarczona dwoma błędami. Jeden wynika z nieliniowej czułości oka. Jak każdy wie metoda zerkania widzi się więcej niż patrząc "na wprost". Jednak mamy do czynienia z czasami niemałymi powierzchniami owych obszarów zliczania gwiazd. W centrum pola widzenia oka widzimy jaśniejsze gwiazdy, kątem oka zaś te ciemniejsze, można też zliczać gwiazdy patrząc na wprost na każda z osobna, wtedy wynik NELM będzie najniższy. Chyba nie trzeba tłumaczyć dla czego. Wynika to też z tego, ze kątem oka widzimy mniej wyraźnie, więc i spada nieco rozdzielczość oka. Drugi bład również wynika z rozmiarów obszarów zliczeniowych. Dobrze aby taki obszar znajdował się w okolicach zenitu. Ekstynkcja atmosferyczna potrafi czasami zrobić swoje, jeśli dajmy na to skrajne gwiazdy w wysokości różnić będzie dajmy na to te 10 czy 15*. przy słabej przejrzystości powietrza może to być nawet 0,2mag straty. Pamiętam pewną jesienną nockę kiedy to mgła snuła się tuż pod nosem. Vega 10* nad horyzontem była ledwo widoczna przy czym w zenicie miałem zasięg 6.8mag.

astrokarol · 4 Lutego 2012

Metoda zliczeń:

jeśli się nie myle to liczymy ile widzimy gwiazd w danym obszarze czyli mamy wynik uśredniony. Nie myle się ??

Metoda gwiazdowa:

prubujemy dostrzec jak najsłabsza gwiazdkę czyli moze byc tak ze mózg może sobie coś ,,dorysować".

Moim zdaniem to najlepiej wziąść każdej nocy obszar najciemniejszy i naj mniej znany pod względem jasności gwiazd i wypatrzenie najsłabszej a potem sprawdzenie i potwierdzienie w atlasie/mapie.

Jeszcze mozna wziąść pod uwagę to że np. ostatnio jest aktulany projekt ogólnoświatowego oceniania zaświetlania nieba. Mapki zamieszczone na oficjalnej stronie są tak że np. mamy podpis pod mapką że mamy np. 7 mag zasięgu i sa tam naniesione gwiazdy własnie 7 mag i trochę jeśniejsze. Metoda zliczeń !

Janko · 4 Lutego 2012

Nie chcę być złośliwy, ale ciut ortografii najpierw, ciut astronomii potem a zliczanie gwiazd dopiero na końcu :piwa:

Robert Bodzoń · 4 Lutego 2012

Przyznam, że chyba nigdy nie korzystałem z metody zliczeń w polach. Stosowałem za to dwie wspomniane już tutaj metody:

- szkicowanie gwiazd w pobliżu jaśniejszej gwiazdy (ale nie bardzo jasnej) - tę metodę stosowałem raczej przy obserwacjach zasięgu teleskopem

- odszukiwanie na niebie 3-4 bardzo słabych gwiazd (wysoko nad horyzontem), widocznych na pograniczu widoczności (najlepiej w jakimś charakterystycznym sąsiedztwie) i potem odczytywanie z atlasu (np. Guida) jasności tych gwiazd.

Poza miastem w letnie, ładne wieczory bardzo często odszukiwałem tą metodą gwiazdki o jasności z przedziału 6,5-7,0 mag.

Inna sprawa, że obserwując w towarzystwie, niejednokrotnie przekonałem się, że są obserwatorzy o lepszym wzroku (szczególnie ci młodsi, ale już doświadczeni), którzy widzą więcej niż ja. Na szczęście nie było ich wielu :rolleyes: