02.11.2011 pikkuplan@ursa.fi

Tähdenpeittojen havainto-ohjeita Sisällysluettelo Mikä on tähdenpeitto? Miksi havaita? Tarvittavia välineitä Tähdenpeittojen tyypit Tähden paikka Kuun kiekon reunalla Raportointi Havaintojen redusointi Havainto-ohjeet Lehdet Kirjat Yhdistykset Internet-sivustot 1. Mikä on tähdenpeitto? Tähdenpeitto on tapahtuma, jossa jokin aurinkokuntamme kappale peittää aurinkokuntaan kuuluvan tai muun kappaleen. Aurinko ei kelpaa peittäväksi kappaleeksi. Jos Aurinko on peittyvä kappale, ilmiötä kutsutaan auringonpimennykseksi. Sitä ei kuitenkaan käsitellä tässä dokumentissa. 2. Miksi havaita? Kuun aiheuttamien tähdenpeittojen avulla on löydetty uusia kaksoistähtiä, jotka ovat liian ahtaita suoraan havaittaviksi. Suuren havaintojoukon avulla on tarkennettu Kuun reuna-alueiden yksityiskohtia. Tätä tietoa on käytetty hyväksi mm. auringonpimennysten yhteydessä esiintyvien Bailyn helmien sijaintien ennustamisessa. Tähdenpeittojen avulla on myös määrätty atomikelloajan ja yleisajan eron muuttuvia arvoja. Asteroidien aiheuttamien tähdenpeittojen avulla on määrätty asteroidien kokoja ja muotoja sekä parannettu rataelementtejä. Tähdenpeittojen avulla ensiksi heräsi epäilys, että asteroideilla voisi olla kuita. Myöhemmin epäilyt vahvistuivat todellisuudeksi. Havainnot ovat tuoneet myös uutta tietoa tähtien ominaisuuksista. Kuun peittämän radiokohteen paikka on aikoinaan saatu tarkasti selville seuraamalla kohteen radiosäteilyn muuttumista peittymisen aikana. Tähdenpeittojen havaitseminen on myös hauskaa ajanvietettä. Esim. Plejadien tähtien peittymisten parissa vierähtää helposti pari tuntia. 3. Tarvittavia välineitä Tähdenpeittojen visuaaliseen eli katselemalla tapahtuvaan havaitsemiseen tarvitaan: 3.1. Kaukoputki riittävän erotuskyvyn saavuttamiseksi 3.2. Radio ajanottokellon aikaan asettamiseen ja kellon käyntivirheiden selvittämiseksi 3.3. Monimuistinen ajanottokello 3.4. Nauhuri, sanelukone tai MP3-soittimen sanelukonetoiminto muistiinpanojen tallentamiseen 3.5. Kartta, GPS-vastaanotin tai Maanmittauslaitoksen Karttapaikka-palvelu havaintopaikan koordinaattien määräämiseksi 3.6. Havaintovihko pysyvään muistiinpanojen tallettamiseen 3.7. Havaintolomakkeita paperilla tai sähköisenä havaintojen eteenpäin lähettämiseen 3.1. Kaukoputki riittävän erotuskyvyn saavuttamiseksi Jo 50 mm:n läpimittaisella kaukoputkella on mahdollista havaita kirkkaan tähden peittyminen ensimmäisessä neljänneksessä olevan Kuun pimeän reunan taakse. Esiintulojen ja himmeiden tähtien peittymisten havaitsemiseen tarvitaan suurempia kaukoputkia. Okulaari tulee valita niin, että Kuun valaistusta osasta näkyy mahdollisimman vähän. Okulaari tulee pitää puhtaana. Pöly, naarmut ja rasvatahrat sirottavat valoa ja pienentävät taivaan taustan ja tähden välistä kontrastia. Pahimmillaan kirkaskin tähti katoaa hajavaloon. Kirkkaan Kuun häikäisevää vaikutusta voi pienentää asettamalla okulaarin polttotasoon tai muuhun sopivaan paikkaan osan näkökentästä peittävä himmennin. Parallaktinen jalusta ja seurantalaite ovat hyödyllisiä, mutta eivät välttämättömiä. Jos kaukoputken seurantalaite toimii hyvin, kaukoputkessa voidaan käyttää suurinta sään sallimaa suurennusta. Esiintuloja havaittaessa tulee käyttää pienempää suurennusta, jotta ei hukattaisi odottamattomasta paikasta esiintulevaa tähteä. 3.2. Radio Tähdenpeittojen havaitsija tarvitsee radiota ajanottokellon tarkistamiseen tai suoraan havaintojen ajoittamiseen. Radio Suomi lähettää aikamerkkejä jokaisen tasatunnin edellä. Aikamerkit muodostuvat kuudesta 1000 Hz:n taajuisesta äänestä. Ensimmäinen piippaus alkaa klo xx:59:55,00. Viisi ensimmäistä piippausta kestävät kukin 0,1 sekuntia. Uuden tunnin alkavan äänimerkin pituus on 0,5 sekuntia. Aikamerkin tarkkuus on koko Suomessa parempi kuin viisi millisekuntia. Radio Suomen ohjelmat aikamerkkeineen kuuluvat toisinaan televisio-ohjelmien taustalla. Tätä aikamerkkiä ja tekstitelevisiossa näkyvää kellonaikaa ei tule käyttää ajanottokellon käynnistämisen perusteena. Television kautta aikamerkit viivästyvät useita sekunteja alkuperäiseen verrattuna. Lyhytaaltovastaanottimilla voidaan saada aikamerkkejä lähes milloin tahansa. Useat aikamerkkiasemat lähettävät jatkuvia aikamerkkejä. Useimmat seuraavan taulukon aikamerkkiasemat eivät kuulu Suomessa. Aikamerkkiasemat taajuuksineen ja asematunnuksineen Taajuus Yksikkö Aseman tunnus 60,000 kHz WWVB 2,500 MHz WWV, WWVH, VNG 3,330 MHz CHU 5,000 MHz WWV, WWVH, VNG 7,335 MHz CHU 8,638 MHz VNG 10,000 MHz WWV, WWVH 12,984 MHz VNG 14,670 MHz CHU 15,000 MHz WWV, WWVH 16,000 MHz VNG 20,000 MHZ WWV Saksassa on Mainflingenissä Frankfurt am Mainin lähellä pitkillä aalloilla toimiva aikamerkkiasema DCF77. Tämän 77,5 kHz:n taajuutta käytetään mm. radio-ohjatuissa kelloissa. Aikamerkkiin on koodattu binäärikoodattuina lukuina (BCD) minuutti, tunti, päivä, viikonpäivä, kuukausi ja vuosi. Signaalissa on myös tieto, onko Keski-Euroopan kesäaika voimassa vai ei. Sekunnin 59 kohdalla aikamerkkilähetteessä on tauko. Koodattu tieto kertoo, mikä minuutti alkaa seuraavana. Aseman lähetettä voidaan vastaanottaa jopa 2000 kilometrin päässä eli Suomessa Oulussa asti. Asemasta antavat tietoja mm. Internetsivut: http://en.wikipedia.org/wiki/DCF77 http://www.ptb.de/en/org/4/44/442/dcf77_1_e.htm. 3.3. Monimuistinen ajanottokello Ajanottokelloja on  kolmea päätyyppiä: mekaanisia jousikäyttöisiä kelloja, digitaalisten rannekellojen kylkiäisinä tulevia ajanottotoimintoja sekä erillisiä ajanottoihin tarkoitettuja digitaalisia kelloja. Joitakin MP3-soittimia saa toimimaan myös ajanottokelloina. Hakukoneet antavat tietoja eri valmistajien kelloista mm. hakusanoilla "ajanottokello", "sekuntikello", "timer clock" ja "stopwatch." Mekaaniset ajanottokellot eivät sovellu tähdenpeittojen ajoittamiseen, koska niillä voidaan saada vain yhden tai kahden tapahtuman ajankohdat talteen ilman mahdollisuutta tarkistaa kellon käyntiä. Digitaalisissa rannekelloissa on usein mukana ajanottotoiminto. Jotkut kellot ovat normaalin kellon, kompassin, ilmapuntarin, lämpömittarin ja GPS-vastaanottimen yhdistelmiä. Joihinkin kaulaan ripustettaviin digitaalisiin ajanottokelloihin voidaan tallettaa hyvin runsaasti väliaikoja ja selata jo talletettuja aikoja mittaustoiminnon ollessa vielä käynnissä. Väliaikoja voidaan tallettaa enimmillään lähes tuhat kappaletta. Ei tulisi valita monimuistikelloa, johon mahtuu vähemmän kuin 20 väliaikaa. Koska ajanottokelloa ei ole tarkoitettu käytettäväksi pakkasessa, kello tulee pitää esim. takin sisäpuolella silloin, kun ajoitettava tapahtuma ei ole tulossa minuutin tai kahden sisällä. Useimpien kellojen käyttölämpötiloiksi määritellään -10° C - +50° C. Rajoituksen asettanevat kellon litiumparin ominaisuudet. Ajanottokellon käyntivirhe tulee ottaa selville. Monimuistikellojen tarkistamiseen voi käyttää Yleisradion tasatuntiaikamerkkejä. Seurantajakson pituuden tulee olla useita tunteja. Ajanottokelloa valittaessa tulee ottaa huomioon, että osa kelloista muuttuu puolen tunnin kuluttua käynnistyksestä mittaamaan ja näyttämään sadasosasekuntien asemesta kymmenesosasekunteja. Urheilukilpailuissa 10 000 metrin juoksun ajoittamiseen tämä vähentynyt tarkkuus saattaa riittää. Tähdenpeittoja ajoitettaessa tulee 0,01 sekunnin tarkkuus olla käytettävissä koko ajan. Ajanottokelloja on saatavissa urheilutarvike- ja kelloliikkeistä. Monet optisia tuotteita myyvät verkkokaupat myyvät ajanottokellojakin. Halvimmillaan kellon saa noin 10 eurolla. Useat valmistajat, mm. Seiko antavat verkkosivuillaan runsaasti tietoja useista ajanottokelloista. Saatavilla on kellojen käyttöohjeitakin. Seiko valmistaa tavanomaisten mustarunkoisten kellojen lisäksi myös keltarunkoisia kelloja. Seikon ajanottokelloista tuodaan Suomeen vain kahta 100-muistipaikkaista (mustaa) mallia, jotka maksavat maahantuojan verkkosivujen mukaan hieman alle 200 euroa. Firefox-kello Firefox-merkkisestä satamuistipaikkaisesta ajanottokellosta on kertynyt kokemuksia usean vuoden ajalta. Kello löytyi 1990-luvun lopulla helsinkiläisen urheilutarvikeliikkeen tarjousmyynnistä. Silloin oli saatavissa kelloja 20-muistipaikkaisesta 100-paikkaiseen. Käynnissä oleva Firefox-ajanottokello sekä 30-muistipaikkainen slovakialainen ajoituslaite, jossa on mukana myös DCF77-vastaanotin. Kellossa on ajanottotoiminnan lisäksi normaali kalenteri- ja kellonaikatoiminto sekä pienten taajuuksien mittaamistoiminto. Kellon ajanottotoiminto jatkuu, vaikka kello siirrettäisiin kalenterinäyttöön. Väliaikoja selataan mittauksen ollessa käynnissä lopusta alkuun. Mittauksen pysäyttämisen jälkeen tuloksia selataan alusta loppuun. Tämä yksilö edistää muutaman sekunnin viikossa. Kellon litiumpari on pitänyt tähän mennessä vaihtaa yhden kerran. Vaihtaminen onnistui ilman kellosepän apua avaamalla pienellä ristipääruuvimeisselillä kuusi ruuvia. Kellon kalenteri on mennyt kerran perusteellisesti sekaisin. Vuosiluvun saattaminen taas oikeaan arvoonsa kesti jonkin aikaa, koska piti kelata koko vuosilukualue läpi. Kello siirtyy usein itsestään ajanasetustoimintoon. Mode-painikkeella kello palaa normaalitilaan. Kello on jokapäiväisessä käytössä rannekellon asemesta. Ajoituslaite ja DCF77-vastaanotin yhdessä Eurooppalaisten tähdenpeittojen havaitsijoiden vuotuisessa tapaamisessa ESOP XXV oli elokuun lopussa 2006 nähtävänä ajoituslaite, johon oli yhdistetty DCF77-vastaanotin ja 30-muistipaikkainen kellopiiri. Ajoitukset ilmoitetaan laitteelle mikrokytkimen avulla. Asetuksia varten on kaksi painonappia sekä kaksirivinen lcd-näyttö. Painonappien vieressä oleva punainen ledi vilkkuu yhden sekunnin välein. Laitteen toi paikalle tsekkiläinen Jan Manek. Laitteen suunnittelija asuu Slovakiassa. Näyttöyksikön kuva on edellä Firefox-kellon vieressä. 3.4. Nauhuri, sanelukone tai MP3-soittimen sanelukonetoiminto Useiden lähekkäisten tähdenpeittojen ja sivuavien tähdenpeittojen ajoittaminen on mahdollista, jos saadaan talletettua tieto, mitkä tapahtumat ovat kyseessä. Nämä tiedot voidaan tallettaa ääninauhurilla, videokameran mikrofonilla tai MP3-soittimen mikrofonilla. Kaukoputkeen liitetyllä videokameralla voidaan samalla kuvata itse tapahtuma. Sopivilla laitteilla kuvaan voidaan liittää esim. DCF77-aseman antama päivämäärä ja kellonaika. Kasettinauhurin huonona puolena on se, että kasetille ei mahdu radion tasatuntiaikamerkeistä kuin yksi. Jos erillisellä radiolla voidaan kuunnella jatkuvasti lähettävää aikamerkkiasemaa, saadaan nauhan toiselle kanavalle aikamerkki ja toiselle havaitsijan selostus ajoitettavasta tapahtumasta. Eri lähteistä peräisin olevien äänien talletus ei välttämättä kuulu nauhurin normaaleihin toimintoihin.  MP3-soittimissa on usein mukana pieni mikrofoni, joka riittää esim. havaitsijan oman äänen tallettamiseen. Äänitys voidaan aloittaa jo kotona äänittämällä radion aikamerkit. Äänitystä ei pysäytetä havaintopaikalle siirtymisen ajaksi. Peittymisen aikana soittimelle kerrotaan, mitkä tähdet peittyvät muutamien minuuttien kuluessa, millainen säätila on (pilvisyys, lämpötila, kosteus, tuuli, näkyvyyttä haittaavat tekijät), mitä kello on (tasaminuutit sopivin välein). Peittymisen tai esiintulon tapahduttua kerrotaan, mikä tähti oli kyseessä ja millä kohtaa Kuun reunaa tapahtuma sattui. On hyvä, jos tapahtumaan liittyvä ajoituskellon piippaus saadaan äänitettyä. Tapahtumien loputtua äänitystä jatketaan kunnes saadaan uudestaan äänitettyä radion aikamerkkejä. Ennen havaintopaikalta poistumista käydään läpi ajoituskellon väliaikalukemat ja sanellaan ne soittimelle. Myöhemmin äänitys kuunnellaan useaan kertaan ja pääkohdat kirjoitetaan paperille. Tulosten tarkka kirjaaminen voi vielä useita päiviä. Äänitetyn aikamerkin ja ajanottokellon avulla voidaan saada tapahtumien ajankohdat selville sekuntia tarkemmin. Videonauhurin käyttö edellyttää kaukoputkea, jossa on seurantalaite sekä sovitteet kameran liittämiseen.  Esimerkki MP3-soittimen käytöstä havaintovälineenä Seuraavassa taulukossa on pieni osa peittymisten aikana tehdyn äänityksen sisällöstä. Soitin oli tarranauhalla kiinnitetty ranteeseen, jossa se oli sopivasti puhe-etäisyydellä. Äänityksen purkaminen paperille ja tiedostoon kesti useita päiviä. Plejadien peittymiset 12/13.9.2006 ja tapahtumien äänitykset Soittimen kello Tapahtuman oikea aika Ajoitukset Huomautukset 00:00:00 Alku 00:01:17 22:28:00 Lämpötila +l2° C, kosteus 88% 00:13:19 22:40:05 Merope peittyy kolmen minuutin kuluttua 00:45:39 Alcyone peittyy noin 2 min kuluttua 00:47:11 Hyvin lähellä reunaa 00:47:59 Klik 00:48:00 Peittyi 00:59:13 23:26:00 23:14:42 01:01:17 23:28:00 Lämpötila +12° C, kosteus 97% 01:06:42 Klik Merope tuli esiin 01:07:05 Klo 23:33:25,60 01:32:50 Alcyone tulee esiin klo 00:01:37 01:33:18 00:00:00 01:34:56 Klik 01:34:58 Alcyone tuli esiin 01:35:24 Klo 00:01:38,72 01:36:17 00:03:00 02:40:19 Äänitys päättyi 3.5. Kartta Jotta tähdenpeittohavaintoa voitaisiin käsitellä edelleen, on tiedettävä milloin ja missä se on tehty. On toivottavaa, että havaintopaikan pituus- ja leveyspiirit ovat tiedossa yhden kaarisekunnin tarkkuudella sekä korkeus merenpinnasta 30 metrin tarkkuudella. Yksi kaarisekunti vastaa Suomessa keskimäärin 30 metrin eroa leveyspiireissä ja 15 metrin eroa pituuspiireissä. Peruskartasta 1:20 000 tai 1:25 000 saa paikan suorakulmaiset koordinaatit mitattua varsin helposti 15 metrin tarkkuudella, jos karttaa voi lukea puolen millimetrin tarkkuudella. Korkeuden merenpinnasta saa arvioitua korkeuskäyrien avulla ainakin 20 metrin tarkkuudella. Likimääräiset geodeettiset koordinaatit (tarkkuus noin yksi kaariminuutti) voi arvioida kartan reunaan painettujen astelukujen avulla. Tarkemmat arvot saa mitattua GPS-vastaanottimen avulla. Jos tätä ei ole käytössä, Maanmittauslaitoksen ylläpitämä Kansalaisen karttapaikka tuo avun. Palvelusta saa etsittyä koordinaatit paikan osoitteen ja kunnan nimen avulla. Jos katuosoitetta ei ole tai se ei ole tiedossa, etsinnän voi aloittaa sivulla olevan Suomen kartan avulla. Klikataan hiirellä paikan likimääräistä sijaintia. Tarkennetaan karttaa näkymää siirtämällä ja  mittakaavaa muuttamalla kunnes käyttöön tulee mittakaava 1:16 000. Nyt etsitään kartalta haluttu paikka ja tehdään koordinaattijärjestelmien välinen muunnos klikkaamalla painikkeita Näytä kartalla ja Muunna. Saaduista koordinaattiarvoista kirjoitetaan muistiin EUREF-FIN maantieteelliset koordinaatit, jotka ovat likimain samat kuin WGS84-järjestelmän koordinaatit. Näiden avulla havainnon käsittelijä saa selville, kuinka kaukana Kuun reunasta tähti oli havaintohetkellä. Kartan saa tulostaa omaan käyttöön esimerkiksi havaintopäiväkirjan liitteeksi, mutta sitä ei saa käyttää minkäänlaiseen julkaisutoimintaan ilman Maanmittauslaitoksen kirjallista lupaa. 3.6. Havaintopäiväkirja Havaintoja ei tule kirjoittaa irrallisille paperilapuille kuin tilapäisesti. Viimeistään kotiin saavuttua havainnot tulee kirjoittaa havaintopäiväkirjan (myöhemmin "vihko") asianmukaiseen kohtaan. Havaintopäiväkirjaksi sopii esim. 50-lehtinen A5- tai A6-kokoinen vaha- tai muovikantinen vihko. Kirjattavia tietoja ovat: päivämäärä, missä havaittiin, mitä laitteita oli mukana, havaitut tähdet, käytetyt okulaarit, ajanottolaitteen käynnistys- ja tarkistusajat sekä saadut korjaamattomat havaintoajat. Vihkoon tulee kirjata myös säätila (pilvisyys, tuuli, lämpötila, suhteellinen kosteus, tiivistyikö laitteisiin kastetta tai huurretta). Taivaan läpinäkyvyys tai paljain silmin näkyvien himmeimpien tähtien magnitudit määrätään testialueilla näkyvien tähtien lukumäärien perusteella. Myös tähtien väreilyn voimakkuuden eli seeingin arviointi on hyödyllistä. Havaintovihkoon saa kirjoittaa myös muita huomioita. 3.7. Havaintolomakkeet Paperisia havaintolomakkeita ei enää käytetä. Satunnaisia Suomessa tehtyjä havaintoja voi toimittaa sähköpostiviesteinä osoitteeseen pikkuplan@ursa.fi. Havaintoon tulee sisältyä seuraavat tiedot: Paikan nimi Havaitsijan nimi ja osoite Havaintopaikan koordinaatit WGS84-järjestelmän mukaisina (katso kohtaa 3.4 Kartta) Käytetty kaukoputki [optinen tyyppi (linssikaukoputki, Newton-kaukoputki, katadioptrinen kaukoputki, jokin muu tyyppi), halkaisija, polttoväli, onko jalusta ekvatoriaalinen vai atsimutaalinen, seuranta käsin vai moottorilla] Havainnon päivämäärä ja kellonaika yleisajan UTC mukaisesti [vuosi, kuukausi, päivä, tunnit, minuutit, sekunnit desimaaleineen ("seinäkelloajasta" tulee vähentää normaaliaikana kaksi tuntia, kesäaikana kolme tuntia, tarvittaessa pitää korjata myös päivämäärä)] Tähden nimi Tapahtuma (peittyminen, esiintulo, sivuaminen, kirkas vai pimeä reuna) Ajoitusmenetelmä (esim. ajanottokello) Miten ajoitus on tarkistettu (esim. verrattu Yleisradion aikamerkkiin) Havaitsijan ja havaintovälineen myöhästymiskorjauksen arvo sekunteina. Onko korjaus otettu huomioon? Havainnon tarkkuus sekunteina Havainnon varmuus (peittyminen todella tapahtui ilmoitettuna aikana, kyseessä saattoi olla havaintovirhe, kyseessä mitä ilmeisimmin oli havaintovirhe) Taivaan läpinäkyvyys (hyvä, keskinkertainen, huono) Seeing (hyvä, keskinkertainen, huono) Lämpötila (asteen tarkkuus riittää). Lämpötilatiedon puute ei tee havaintoa kelvottomaksi. Mahdollisia muita huomioita 4. Tähdenpeittojen tyypit Kuun aiheuttamat tähdenpeitot jaetaan tapahtuman keston ja peittyvän kappaleen suuruuden perusteella neljään ryhmään: täydelliset, sivuavat, osittaiset ja vähittäiset tähdenpeitot. 4.1. Täydelliset tähdenpeitot Täydellisessä tähdenpeitossa tähti katoaa Kuun taakse ja tulee jonkin ajan kuluttua esiin. Tapahtuma kestää kaikkiaan vähintään noin kolme minuuttia. Pisimmillään tähdenpeitto kestää hieman yli tunnin. 4.1.1. Tähdenpeitto tähtikarttaohjelman esittämänä Plejadien tähtijoukko peittyi Kuun taakse 12/13.9.2006. Tapahtumien alkaessa Kuu oli itäkoillisessa 16 asteen korkeudessa. Viimeistä neljännestä lähestyvästä Kuusta näkyi valaistuna 67 prosenttia. Tapahtumasta saatiin Helsingissä seitsemän ajoitusta. Seuraavat kuvat esittävät Kuun paikan Plejadien tähtijoukon vierellä ennen tapahtumien alkamista, tapahtumien päättymisen jälkeen sekä tapahtumien aikana. Kunkin kuvan korkeus on kaksi astetta. Plejadien peittymiset 12/13.09.2006 Plejadit klo 22.15 ennen peittymisten alkua Kuu peittää Alcyonen klo 23.42.14 Merope tulee esiin klo 23.33.25 Atlas peittyy klo 23.45.42 Alcyone tulee esiin klo 00.01.39 ZC 0559 -tähti tulee esiin klo 00.18.09 Atlas tulee esiin klo 00.40.48 Pleione tulee esiin klo 00.44.42 Plejadit klo 01.00.00. Peittymiset olivat päättyneet 4.2. Sivuavat tähdenpeitot Sivuavassa tähdenpeitossa tähti peittyy Kuun napa-alueiden vuorten taakse ja tulee näkyviin vähintään yhden kerran esiin ennen kuin koko tapahtuma on ohitse. Tähti saattaa näkyä laakson kohdalla hyvin lyhyen ajan, jonka kestoa on vaikea määritellä. Myös vuoren takanaolo voi olla hyvin lyhytaikainen. 4.2.1. Esimerkki sivuavasta tähdenpeitosta Plejadien tähtijoukon kirkkain tähti, Alcyone, sivuaa 23/24.2.2007 Kuun eteläistä reunaa. Alempana olevat kuvat kertovat millä maapallon alueilla peittyminen näkyy, miten sivuamisviiva kulkee Suomessa ja miltä Kuun eteläinen reuna näkyy huomattavasti suurennettuna. Koska kuvien taustat ovat hyvin tummia, ne esitetään tässä vastavärisinä. Klikkaamalla kuvia saat ne näkymään oikeanvärisinä. Peittyminen näkyy kartassa olevien käyrien pohjoispuolella. Yhtenäisen ja pisteviivan kohdalla peittyminen on sivuava. Sinertävien silmukoiden kohdalla peittymistä rajoittavat Kuun nousu ja lasku. Valkoisen käyrän kohdalla sivuaminen tapahtuu pimeällä taivaalla. Punaisen viivan (Kanadan arktisella alueella) kohdalla sivuaminen tapahtuu hämärän aikana. Pisteviivojen kohdalla sivuaminen tapahtuu päiväsaikaan. Kartta kertoo, että mahdollisia havaitsijoita on ainoastaan Norjan, Ruotsin ja Suomen pohjoisosissa. Kartan oikeassa reunassa on leveyspiiriasteikko ja alareunassa on pituuspiiriasteikko. Keskellä kartan alareunaa oleva teksti kertoo, että Alcyone on Kuun suhteen konjunktiossa 23.2.2007 klo 23:17. Kartan vasemmassa alanurkassa on kartan laatineen ohjelman nimi ja versionumero (WinOccult v.3.6.0). Keskimmäinen kuva kertoo, että Alcyone sivuaa Kuun eteläistä reunaa Kokkolan, Jyväskylän ja Lappeenrannan kautta kulkevan viivan kohdalla. Viivan pohjoispuolella tähti peittyy Kuun taakse ja tulee esiin pitkän ajan kuluttua. Viivan eteläpuolella Kuu ja Alcyone eivät kohtaa toisiaan. Oikeanpuoleisessa kuvassa on Kuun eteläreunan profiili pituuspiirin 25° E kohdalla. Vihreä, yhtenäinen viiva kuvaa aikaisemmista havainnoista johdettua Kuun pinnan profiilia. Punainen katkoviiva osoittaa mahdollista profiilia. Valkea viiva kuvaa Kuun kiekon keskimääräistä reunaa ja valaistun osan reunaa. Vaaka-akselilla oleva luku "-2m" kertoo, että Alcyone on tässä kohdassa kaksi minuuttia ennen nimellistä sivuamishetkeä. Pystyakselilla oleva luku "-4km" kertoo, että tähti kulkee tällä profiilin tämän kohdan kautta, kun havaitsija on neljä kilometriä nimellisen sivuamisviivan pohjoispuolella. Mittajanat 1" ja 1° kertovat, kuinka pientä osaa Kuun pinnasta kaavio esittää. Pienet, punaiset ja valkeat ympyrät osoittavat aikaisempien havaintojen perusteella odotettavissa olevaa pinnan profiilia. Tässä tapauksessa on tarkasteltu havaintoja vuodesta 1928 vuoteen 2002. 4.2.2. Sivuamisen taulukkotiedot Sivuavan tähdenpeiton taulukkotietoihin kuuluvat tasavälisiä pituuspiirejä vastaavat leveyspiirien arvot ja kellonajat, Auringon korkeudet, Kuun korkeudet ja atsimuutit sekä sivuamiskohdat Kuun reunalla usean suuntakulman avulla ilmoitettuina. Muina tietoina ovat kaksoistähden komponenttien tiedot. Muuttuvan tähden tietona ovat tyyppi ja magnitudialue. Tärkeä tieto on havaitsemiseen vaadittavan kaukoputken halkaisija. Se kerrotaan suuntakulman Cusp Angle eri arvoja vastaavina rajamagnitudeina. Alcyone sivuaa 23/24. helmikuuta 2007 Kuun eteläistä reunaa seuraavan taulukon antamien pisteiden kautta kulkevalla viivalla. Tapahtuman päivämäärä ja viikonpäivä ovat yleisajan mukaisia. Koska kesäaika ei ole voimassa, kellonaikoihin tulee lisätä kaksi tuntia. Samalla päivän järjestysnumero kasvaa yhdellä ja viikonpäivä muuttuu lauantaiksi ali sivuaminen tapahtuu 24.2.2007 klo 01:50:37 alkaen. Kutakin havaintopistettä kohden on annettu Auringon ja Kuun korkeudet horisontista, Kuun atsimuutti pohjoisesta laskettuna, havaintopaikan korkeuden merenpinnasta huomioonottava zeniittietäisyyden tangentti, tähden paikan Kuun kiekon reunalla antavat suuntakulmat PA, WA ja CA. Auringon korkeus on annettu vain, jos se on suurempi kuin -13°. Date 2007 helmikuu 23 (perjantai) Nominal site altitude 0m E. Longit. Latitude U.T. Sun Moon TanZ PA WA CA o ' " o ' " h m s Alt Alt Az o o o 20 0 0 65 25 25 23 50 37 12 301 4.55 170.6 182.89 -3.52S 20 30 0 65 10 15 23 50 51 12 302 4.68 170.6 182.92 -3.55S 21 0 0 64 54 55 23 51 4 12 302 4.82 170.7 182.96 -3.59S 21 30 0 64 39 26 23 51 17 11 303 4.97 170.7 183.00 -3.63S 22 0 0 64 23 48 23 51 30 11 304 5.13 170.7 183.04 -3.67S 22 30 0 64 8 0 23 51 43 11 304 5.30 170.8 183.08 -3.71S 23 0 0 63 52 4 23 51 55 10 305 5.48 170.8 183.12 -3.75S 23 30 0 63 35 59 23 52 7 10 305 5.68 170.8 183.16 -3.78S 24 0 0 63 19 46 23 52 19 10 306 5.89 170.9 183.20 -3.82S 24 30 0 63 3 25 23 52 30 9 306 6.13 170.9 183.23 -3.86S 25 0 0 62 46 56 23 52 41 9 307 6.38 171.0 183.27 -3.90S Taulukossa on viimeisenä arvioita siitä, millaisilla kaukoputkilla sivuaminen on havaittavissa. Koska sivuamiskohdan Cusp Angle -kulma on noin -3,5 astetta, havaitsemiseen vaaditaan vähintään 150 mm:n läpimittainen kaukoputki.  Limiting Magnitudes for various telescope apertures (in mm) CA\Tdia 50 100 150 200 250 300 350 -7.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5 -5.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5 -3.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5 -1.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5 0.1 2.8 4.0 4.6 4.8 5.0 5.1 5.2 4.3. Osittaiset peittymiset Planeettojen peittymiset voivat olla myös osittaisia. Tällöin osa planeetan kiekosta peittyy ja osa pysyy koko ajan näkyvissä. Planeettojen peittymiset kestävät muutamasta sekunnista runsaaseen 10 minuuttiin. Saturnus peittyi 6.1.2007 Lahdessa niin, että planeetan eteläinen pallonpuolisko pysyi koko ajan näkyvissä. Siitä ei tosin saatu havaintoja pilvisyyden vuoksi. Kuvat esittää tilanteen klo 19:35 - 19:45 kahden minuutin välein. Saturnuksen peittyminen 6.1.2007 Lahdessa Saturnus klo 19.35 Saturnus klo 19.37 Saturnus klo 19.39 Saturnus klo 19.41 Saturnus klo 19.43 Saturnus klo 19.45 4.4. Vähittäiset peittymiset Kaksoistähti voi peittyä niin, että yksi komponentti pysyy näkyvissä tai komponenttien peittymisajoissa on selvästi havaittava aikaero. Vaadittava komponenttien välinen kulmaetäisyys on pienempi kuin tähden kahtena näkemiseen vaaditaan. Kaksoistähden peittyminen voi olla osittainen tai vähittäinen. Edellisessä tapauksessa tähden toinen komponentti peittyy Kuun napa-alueiden taakse ja toinen komponentti kulkee Kuun ohitse peittymättä. Jälkimmäisessä tapauksessa molemmat komponentit peittyvät, mutta peittymisten välissä on selvästi havaittava aikaero. Kaksoistähti 35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 noin klo 05. Savukosken eteläpuolella tähti peittyy kokonaan. Tähden komponenttien magnitudiero on vain 1,1 magnitudia. Seuraavat kuvat esittävät esiintulon vaiheet kolmen minuutin aikana. 18.12.2008 klo 04.37.30. 18.12.2008 klo 04.38.00. 18.12.2008 klo 04.38.30. 18.12.2008 klo 04.39.00. 18.12.2008 klo 04.39.30. 18.12.2008 klo 04.40.30. Kaksoistähti Beta Scorpii peittyi 05.03.2002 Marokon rannikolla Casablankan lähellä. Komponenttien välimatka on 13,7" ja niiden välinen suuntakulma on 19°. Beta 1 Scorpii pysyi koko ajan näkyvissä. 5.3.2002 klo 02.16 5.3.2002 klo 02.19 5.3.2002 klo 02.22 5.3.2002 klo 02.25 5.3.2002 klo 02.28 5.3.2002 klo 02.31 4.5. Mitkä tähdet voivat peittyä? Jossakin päin maapalloa peittyvät kaikki tähdet, joiden etäisyydet ekliptikasta ovat vähemmän kuin noin 6,5 astetta (Kuun radan kaltevuus ekliptikaan nähden + Kuun horisontaaliparallaksi + Kuun kiekon säde = 5° 09' + 1° 02' + 0° 16' = 6° 27'). Tähtien lisäksi voidaan havaita planeettojen, kääpiöplaneettojen, planeettojen kuiden, muiden aurinkokunnan pienkappaleiden sekä joidenkin syväntaivaan kohteiden peittymiset. Kaikki nämä ehdot täyttävät kohteet peittyvät uudelleen viimeistään noin 18,6 vuoden kuluttua, kun Kuun rata on kiertynyt täyden kierroksen ekliptikan ympäri. 4.6. Peittymissarjat Peittymiset tapahtuvat sarjoina, koska Kuun radan solmupisteet kiertyvät ekliptikan eli Maan radan tason ympäri. Vuodessa solmut liikkuvat 19,5 astetta länteenpäin. Täyteen kierrokseen kuluu noin 18,6 vuotta. Tähdellä on kaksi peittymissarjaa, jos tähden ekliptikaalinen leveys on pienempi kuin noin neljä astetta. Jos tähden ekliptikaalinen leveys on suurempi, nämä peittymissarjat sulautuvat yhdeksi sarjaksi. 4.6.1. Huomattavia peittymissarjoja Planeetoilla ja joillakin kirkkailla tähdillä voi olla useita vuosia kestäviä peittymissarjoja. 4.6.2. Kirkkaiden tähtien peittymissarjat Kirkkaiden tähtien [(Plejadien tähtijoukon kirkkaimman tähden, Alcyonen (eta Tauri), Hyadien tähtijoukon edessä olevan Aldebaranin (alfa Tauri), Skorpionin tähdistön kirkkaimman tähden, Antareksen (alfa Scorpii), Leijonan tähdistön kirkkaimman tähden, Reguluksen (alfa Leonis) ja Neitsyen tähdistön kirkkaimman tähden, Spican (alfa Virginis)] peittymissarjoja on laskettu valmiiksi vuoteen 2020 saakka. Taulukossa on kunkin tähden peittymissarjan alkamis- ja päättymisajat sekä sarjaan kuuluvien peittymisten lukumäärär. Peittymissarjojen alkamis- ja päättymisajat Tähti Sarja alkaa Sarja päättyy Peittymisiä Alcyone 15.03.2005 28.09.2010 75 Aldebaran 29.01.2015 03.09.2018 49 Antares 07.01.2005 07.02.2010 69 Regulus 07.01.2007 12.05.2008 19 Regulus 18.12.2016 24.04.2018 19 Spica 07.09.2005 11.01.2007 19 Spica 25.07.2012 27.12.2013 20 4.6.3. Maankaltaisten planeettojen peittymiset Maankaltaiset planeetat Merkurius, Venus ja Mars liikkuvat niin nopeasti, että niiden muodostamia peittymissarjoja on vaikea määritellä. Taulukossa ovat niiden peittymisten lukumäärät vuodesta 2000 vuoteen 2020 sekä tälle aikavälille sattuvien ensimmäisten ja viimeisten peittymisten päivämäärät. Peittymisten alkamis- ja päättymisajat Tähti Ensimmäinen peittyminen Viimeinen peittyminen Peittymisiä Merkurius 29.07.2000 14.12.2020 39 Venus 04.03.2000 12.12.2020 40 Mars 30.07.2000 03.10.2020 43 4.6.4. Kaasuplaneettojen peittymissarjat Taulukossa ovat Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen peittymissarjojen alkamis- ja päättymisajat sekä kuhunkin sarjaan kuuluvien peittymisten lukumäärät. Peittymissarjojen alkamis- ja päättymisajat Tähti Sarja alkaa Sarja päättyy Peittymisiä Jupiter 09.11.2004 10.08.2005 11 Jupiter 29.12.2008 23.02.2009 3 Jupiter 17.06.2012 18.02.2013 10 Jupiter 09.07.2016 30.09.2016 4 Jupiter 28.11.2019 19.02.2020 4 Saturnus 10.12.2006 07.10.2007 12 Saturnus 01.12.2013 25.10.2014 13 Saturnus 09.12.2018 29.11.2019 14 Uranus 27.03.2006 12.05.2007 16 Uranus 14.08.2014 20.12.2015 19 Neptunus 03.07.2007 06.11.2008 18 Neptunus 25.06.2016 27.11.2017 20 5. Tähden paikka Kuun kiekon reunalla Tähden paikan ilmoittamiseen käytetään suuntakulmaa. Sen kärki on Kuun kiekon keskipisteessä ja toinen kylki kulkee tähden kautta. Toisen kyljen muodostaa perussuunta, joka antaa suuntakulmalle nimen. Suuntakulmia on määritelty neljä: PA - Position Angle, CA - Cusp Angle, VA - Vertex Angle ja WA - Watts Angle. 5.1. Suuntakulmat kuvassa Seuraavissa kuvissa Venus peittyy Helsingissä päivätaivaalla olevan Kuun pimeän reunan taakse 18.6.2007. Venus on pieni valkoinen piste Kuun reunassa asteikkomerkin 90° oikealla puolella. Kuuta kiertää suuntakulman PA antava asteikko. Kuvasta voidaan päätellä, että Venus peittyy kohdassa PA = 90°. Kuun pohjoisen kärjen mukainen suuntakulma CA on noin kahdeksan astetta pienempi eli CA = +82N. Suuntakulmaa VA ei tästä kuvasta voi arvioida. Suuntakulman WA arvo on ohjelman mukaan 76,23 astetta. Kuvasta näkyy myös, että Kuun sirppien kärkien yhdysviiva on huomattavasti kallellaan taivaan pohjoisnavan suunnan suhteen. Kuvassa näkyy myös rektaskensio- ja deklinaatioasteikot sekä kolme koordinaattilukemaa rektaskensioasteikolla. Kuvassa oleva ohut Kuun halki kulkeva viiru kertoo Kuun liikesuunnan. Kuu liikkuu vasemmalle alas eli sen deklinaatio pienenee. Keskimmäinen kuva esittää Venuksen esiintulokohdan Kuun oikealla puolella. Asteikkoympyrä on jätetty tästä kuvasta pois. Tässäkin kuvassa taivaan pohjoisnavan suunta on ylhäällä. Oikeanpuoleinen kuva esittää Venuksen peittyminen siin, että taivaan lakipiste eli zeniitti on ylhäällä. 5.2. Suuntakulma PA - Position Angle Tämä yleisimmin käytetty suuntakulma käyttää perussuuntanaan taivaan pohjoisnavan suuntaa. Kuun oma liike tähtien suhteen tapahtuu täsmälleen suuntaan 90° silloin, kun Kuu on ratansa ylimmässä tai alimmassa kohdassa. Kulma kasvaa vastapäivään (pohjoisella pallonpuoliskolla) pohjoisesta (0°) idän (90°), etelän (180°) ja lännen (270°) kautta takaisin pohjoiseen (360°). 5.3. Suuntakulma CA - Cusp Angle Tämä suuntakulma käyttää perussuuntanaan Kuun sirpin lähintä kärkeä. Jos kärki on pohjoinen, kulman astelukuun liitetään N-kirjain. Eteläinen kärki merkitään vastaavasti S-kirjaimella. Täydenkuun lähellä kärki voi olla läntinen (W) tai itäinen (E), koska Kuu kulkee tällöin useita asteita Auringon vastapisteen pohjois- tai eteläpuolelta. Miinusmerkki asteluvun edessä kertoo, että tapahtuma sattuu kirkkaan reunan puolella. 5.4. Suuntakulma VA - Vertex Angle Taivaan lakipisteestä eli zeniitistä Kuun kiekon keskipisteen kautta tähteen asetettu kulma on nimeltään Vertex Angle. Sitä käytetään vain harvoin, yleensä silloin, kun kaukoputken jalusta on atsimutaalinen eli sen akselit ovat pysty- ja vaakasuorassa. 5.5. Suuntakulma WA - Watts Angle Kulman perussuunta on Kuun pohjoisnavan suunta. Suuntakulmaa käytetään erityisesti sivuavien tähdenpeittojen yhteydessä. Kulma kasvaa pohjoisesta idän, etelän ja lännen kautta takaisin pohjoiseen. 6. Raportointi Sama ohjelma, joka tuottaa tähdenpeittoennusteita, tarjoaa havaitsijalle mahdollisuuden saattaa havainnot sähköiseen muotoon kansainväliselle käsittelykeskukselle ILOCille (International Lunar Occultation Centre) Japaniin. Myös muut tähdenpeittojen käsittelijät pystyvät hyödyntämään samoja tietoja. Kun havaintoja talletetaan lomakkeilla, jotka on jaettu osiin välilehdillä, tietoja ei tarvitse kirjoittaa määrätyssä järjestyksessä. 7. Havaintojen redusointi Ennusteita laativa ohjelma voi myös laskea, kuinka kaukana peittyvä tai esiintuleva tähti oli havaintohetkellä Kuun reunasta. Laskentatuloksiin kuuluu muitakin tietoja. Ohjelman WinOccult tulostiedosto sisältää havaitsijan nimen (poistettu alla olevasta esimerkistä), tähden numeron jossakin luettelossa, havaintohetken, ilmiön laadun, havainnon varmuutta kuvaavan luvun, oliko kyseessä sivuava peittyminen tai kaksoistähti. Alla oleva esimerkki on 12/13.9.2006 havaituista Plejadien tähtien peittymisistä. ref Star No. y m d h m s PhCeGr D 1 R 552 2006 09 12 20 14 42.14 3 1 2 R 545 2006 09 12 20 33 25.6 2 1 3 R 560 2006 09 12 20 45 41.91 3 1 4 R 552 2006 09 12 21 01 38.72 2 1 5 R 559 2006 09 12 21 18 08.63 2 1 6 R 560 2006 09 12 21 40 48.08 2 1 7 R 561 2006 09 12 21 44 42.08 2 1 Samojen tähtien havaintotulokset ovat alla. Sarake O-C kertoo tähden etäisyyden Kuun reunasta. Reunan todellinen muoto on otettu huomioon. Jos tähti olisi ollut Kuun reunan sisäpuolella, etäisyyden arvo olisi ollut negatiivinen. Tällöin katoamishavainto olisi ollut myöhässä tai esiintulohavainto olisi tehty liian aikaisin. Sarake PA antaa tapahtumakohdan suuntakulman. ref O-C PA l b AA limb scale P D 1 5.45 40.66 7.53 -5.28 52.64 -2.21 1.032 52.38 9.45 2 1.44 266.65 7.55 -5.31 278.57 -0.93 1.032 278.55 -6.41 3 11.57 79.77 7.56 -5.32 91.65 -0.18 1.032 91.65 7.66 4 0.27 280.10 7.57 -5.34 291.94 -0.14 1.033 291.84 -4.76 5 1.96 197.14 7.57 -5.37 208.92 -0.08 1.033 208.38 -8.10 6 0.54 239.91 7.58 -5.40 251.62 0.45 1.033 251.55 -8.63 7 0.75 256.23 7.58 -5.40 267.93 0.37 1.034 267.93 -7.51 Osa suurista etäisyyksistä aiheutuu siitä, että tähti on ollut havaintohetkellä näkökentässä huonossa paikassa tai Kuun kirkas osa on häikäissyt havaitsijaa. 8. Havainto-ohjeet 8.1. Kellon pysäytysviive Tähdenpeittoa ajoitettaessa kelloa ei saada pysähtymään samaan aikaan kuin tähti katoaa Kuun taakse tai tulee esiin Kuun takaa. Tämä aikaviive riippuu havaitsijasta ja käytetystä kellosta. Tyypillinen ajoitusviive on 0,4 sekuntia. Pysäytysviive voidaan mitata ajoituskellolla. Havaintoviiveen ensimmäinen osa muodostuu ajasta, joka havaitsijalta kuluu siihen, että hän huomaa tähden joko kadonneen näkyvistä tai tulleen esiin. Viiveen toinen osa on aika, joka kuluu kellon väliaikapainikkeen painamiskäskyn antamisen ja painamisen välillä. Kolmas osa johtuu kellon ominaisuuksista. Kellolta kuluu jokin aika todeta, että painiketta on painettu. Kellon sisäisiin viiveisiin ei havaitsija voi juuri vaikuttaa. 8.2. Havaintoviiveiden testaaminen Osoitinkellossa peitetään puolet kellotaulusta paperinpalalla. Kello käynnistetään ja pysäytetään heti, kun osoitin tulee näkyviin paperin reunan takaa. Osoittimen näyttämän ja peitetyn sekuntinumeron erotus on kellon pysäytysviive. Koe toistetaan useita kertoja peittämällä kellotaulusta eri kohtia. Saaduista arvoista lasketaan keskiarvo. Digitaalikelloissa peitetään joko minuuttien numero tai kymmenien sekuntien numero ja kello pysäytetään näkyviin jääneen numeron vaihduttua. Tämäkin koe toistetaan useita kertoja. Havaintoviiveiden testaamiseen on olemassa useita tietokoneohjelmia. Nämä simuloivat tähdenpeittoa joko sytyttävät tai sammuttavat tähteä kuvaavan valopisteen satunnaisella hetkellä ja satunnaisessa paikassa Kuun reunalla. 8.3. Muut havainto-ohjeet 9. Tähdenpeittoihin liittyvät lehdet Tähdenpeittojen havaitsijoiden yhdyssiteenä on lehti Occultation Newsletter. Se ilmestyy neljä kertaa vuodessa Yhdysvalloissa. 10. Tähdenpeittoihin liittyvät kirjat Kirjoja, jotka käsittelevät pelkästään tähdenpeittoja, ei ole monta. Harold R. Povenmire: Graze Observer's Handbook, 1975, 135 s., sid, Vantage Press, New York, USA Harold R. Povenmire: Graze Observer's Handbook, Second Edition, 1979, 191 s., sid, JSB Enterprises, Inc., Indian Harbour Beach, FL, USA Henk J. J. Bulder: Bedekkingsverschijnselen Waarnemen, 1993, 300 s., sid, Nadir, Alankomaat Walt Robinson & Hal Povenmire: The Occultation Observer's Handbook - 2006 Edition, 270 s. 11. Tähdenpeittoja käsittelevät yhdistykset Tärkein tähdenpeittoja käsittelevä yhdistys on IOTA, International Occultation Timing Association Se perustettiin 1970-luvulla Yhdysvalloissa. Sen kanssa tekevät yhteistyötä useat yhdistykset, joista Euroopassa toimii IOTA-ES, International Occultation Timing Association - European Section Vaikka sen nimessä esiintyy sana "Section - Jaosto", kyseessä on juridisesti täysin erillinen, Saksan Hannoveriin rekisteröity yhdistys. 12. Tähdenpeittoihin liittyvät Internet-sivustot IOTAlla on useita Internet-sivustoja, mm. http://www.occultations.org http://www.lunar-occultations.com/iota/iotandx.htm IOTA-ES:llä on sivusto: http://www.iota-es.de/