SEMIREGULAR. Linnunradan reunalta. Kohti uutta aikakautta. Sisältö. Numero 5, Vuosi 2007

Transkriptio

1 SEMIREGULAR Numero 5, Vuosi 2007 Linnunradan reunalta Kohti uutta aikakautta Kuva 1: W Uma muuttujan prototyyppi. Piirroksen tekijänoikeudet: Copyright (C) Marc A. Garlick. Julkaistu luvalla. Tämä on Semiregular-uutislehden viides numero. Ihmeellistä miten aika rientää ja vuodet vierivät! Otsikkona on kohti uutta aikakautta ja tällä viittaan siihen linjaukseen johon tämä pieni julkaisumme on menossa. Semiregular-lehtinen tulee jatkossa keskittymään enemmän CCD-kameroihin ja niillä tehtäviin mittauksiin, kuvien redusointeihin ja muihin ns kehittyneisiin havaintomenetelmiin. Aikaisemmissa numeroissahan emme ole käsitelleet digitaalitekniikan tarjoamia etuja tai menetelmiä kovinkaan usein mutta nyt linjausta muutetaan osittain jo senkin takia että yhä useampi harrastaja on hankkinut tai aikeissa hankkia CCD-kameran. Tämä ei tarkoita sitä että aikoisimme jotenkin unohtaa visuaalihavaitsijat vaan pyrimme luomaan kokonaisuuden joka käsittelee muuttujaharrastuksen eri alueita tasapuolisesti. Uusille lukijoille kerrottakoon että tämä kerran vuodessa ilmestyvä lehtinen on suunnattu Suomalaisille muuttujahavaitsijoille (joita omien laskujeni mukaan on koko maassa nyt noin 15 kappaletta). Pääsääntöisesti lehti kertoo siitä miten ja miksi muuttuvia tähtiä havaitaan. Julkaisun tehtävänä on siis levittää Suomalaisten tähtiharrastajien parissa tietoa muuttujista ja sitä mitä muuttuvien tähtien havaitseminen ja harrastaminen käytännössä on. Toisinaan julkaisemme kansantajuisia artikkeleita valikoiduista erityisen mielenkiintoisista kohteista tai kerromme historiallisista havaitsijoista. Käsiteltäviin aiheisiin kuuluu myös erilaiset havaintotekniikat ja uutisoinnit tapahtumista ja taivaallisista il- Sisältö Linnunradan reunalta Fotometriakurssi Hankasalmella Laitekatsaus Pimennysmuuttujaa havaitsemaan Tähtipakina

2 Numero 5, Vuosi 2007 miöistä. Niinä vuosina jolloin olemme ( me viittaa tässä siis suomalaisiin tähtiharrastajiin) järjestäneet vuoden kestävän havaintoprojektin julkaisemme myös havaintoprojektin tulokset valokäyrineen. Vaikka julkaisun aihealueena on tähtitiede niin lienee paikallaan mainita ettei Semiregular ole oikea tieteellinen julkaisu vaan aivan puhtaasti pienen harrastajajoukon harrastuslehti. Valitettavasti emme nimittäin voi mitenkään täyttää tiukkoja tieteelliseen julkaisuun vaadittavia laadullisia tai toimituksellisia kriteereitä. Julkaisua tehdään useimmiten yhden mutta joskus peräti kahden henkilön voimin. Kroonisesta resurssipulasta huolimatta yritämme tarkistaa kaiken materiaalin mitä julkaisemme. Tämä riittänee pieneksi esittelyksi uusille lukijoille joten kerrotaanpa tämän numeron varsinainen anti. 2 Tässä numerossa kerrotaan syksyn 2007 havaintoprojektista jossa tutkimuksen kohteena oli Kotkan tähdistön OO Aquila pimennysmuuttuja. Lisäksi julkaisemme aivan ensimmäisen laitekatsauksemme ja kerromme lyhyesti fotometriakurssin tunnelmista Hankasalmelta. Alkuperäisenä ideana oli koostaa tähän numeroon myös Uutisnurkka mutta tämä piti aika- ja resurssien vähyyden takia tällä kertaa pudottaa pois (toimitus soimaa itseään ja yrittää jatkossa pitää paremmin huolta siitä, että Uutisnurkka löytyisi jokaisesta Semiregular-lehtisestä). Jo traditioksi tulleen käytännön mukaisesti julkaisemme tässäkin numerossa Tähtipakinan. Peloton tähtimatkaajamme on tällä kertaa käynyt tutkimassa asteroidivyöhykkeen saloja. Niistä enemmän Tähtipakina-palstalla. Ja lopuksi, toimitus haluaa toivottaa mieluisia lukuhetkiä, Hyvää Joulua ja tähtikirkasta Uutta Vuotta kaikille tähtiharrastajille! Mika Luostarinen, joulukuu 2007 Fotometriakurssi Hankasalmella Arto Oksanen Jyväskylän Siriuksesta piti elokuun lopulla fotometriasta kiinnostuneille kurssin Hankasalmen tähtitornilla Jyväskylässä. Osanottajia oli toistakymmentä. Kurssin järjestäjänä oli Suomen havaintotorniverkko. Fotometriakurssi Kuva 1: Fotometriakurssin paikkana toimi vanha kyläkoulu. Piha täyttyi osanottajien autoista. Elokuun 25 päivänä järjestettiin Jyväskylässä Hankasalmella fotometriakurssi. Osanottajia oli toistakymmentä eri puolilta Suomea. Kurssi oli suunnattu pääasiassa CCD-havaitsijoille. Ajoin itse kurssille Helsingistä. Matka-aikaa kertyi yli neljä tuntia ja olin perillä juuri kurssin alkaessa. Kurssitilat olivat vanhan koulurakennuksen alakerrassa entisessä voimistelusalissa. Paikalla oli voimakas -70 luvun henki joka teki koko tilaisuudesta kovin retro -henkisen. Monet paikalle kerääntyneet harrastajat olivat jo tulleet tutuiksi CCD-kameroiden kanssa. CCDkuvausta olivat kokeilleet kaikki paikalla olleet poislukien yksi henkilö. Osanottajille oli kommunikoitu että oma tietokone on hyvä ottaa mukaan koska kurssi olisi hands down tyyppinen workshop-kurssi jossa opiskeltavia asioita tehdään käytännössä. Harjoitusmateriaalit eli käytännössä redusoitavat kuvat järjesti Jyväskylän Sirius. Käytetty ohjelmisto oli Maxim DL josta oli tarjolla 30 vuorokauden demo-versio niille joilla sellaista ei vielä ollut omasta takaa.

3 Numero 5, Vuosi Kuva 2: Hankasalmen tähtitorni jota käytiin tauolla katsomassa. Kuva 4: Kurssi on täydessä vauhdissa. Arto Oksanen kouluttaa. Kurssilla käytiin läpi fotometrian perusteet ja käsitteet, CCD-kameran ja CCD-kennon toiminta ja logiikka, aikasarjafotometria, suhteellinen fotometria, instrumentaalimagnitudit sekä tietysti varsinainen kuvaaminen ja kuvien redusointi. Lisäksi opeteltiin Maxim DL ohjelmiston käyttöä sekä havaintojen raportoimista. Osanottajat olivat ihanteellisen osallistuvia. Yleisö esitti kysymyksiä (ja sai myös hyviä vastauksia) ja kurssilla todistettiin aitoa kaksisuuntaista vuorovaikutusta. Kaikenkaikkiaan kurssi oli hyödyllinen ja itsekukin oppi varmasti jotakin uutta. Tilaisuus oli mukava myös senkin takia että saman katon alle oli kerääntynyt tähtiharrastajien joukko joille fotometria ja muuttuvat tähdet sekä asteroidien mittailu on sydäntä lähellä. Tilaisuus täytti siten erinomaisesti paitsi tiedollisen tarpeen niin myös sosiaalisen tarpeen. Kurssi oli sille osallistuneiden mielestä kaikinpuolin onnistunut ja olisikin hienoa jos esimerkiksi jo ensi vuonna voitaisiin järjestää aiheeseen liittyvä jatkokurssi. Jätetään idea hautumaan yhdyshenkilöiden ja aktiiviharrastajien mieliin. Kuva 3: RC Optical Systemsin kaukoputki joka tällä hetkellä toimii Jyväskylän Siriuksen pääinstrumenttina. Laitekatsaus Katselmoimme tässä artikkelissa Scopos 66 mm ED-APO linssiputken, HEQ-5 Pro GO-TO jalustan sekä SBIG ST402ME CCD-kameran. Laitekatsaus keskittyy arvioimaan näiden laitteiden sovel- tuvuutta muuttujahavainnointiin. M. Luostarinen Laitekatsaus Harrastettuani muuttuvien tähtien havaitsemista visuaalisesti noin 8 vuotta päätin lopulta siirtyä vi

4 Numero 5, Vuosi suaalihavaitsijasta CCD-havaitsijaksi. Edessä oli siis uusien laitteiden hankkiminen ja sehän tietysti myös tarkoitti budjetin kurissa pitämistä. Käytin yhteensä noin 1.5 vuotta erilaisten vaihtoehtojen läpikäymiseen. Tuona aikana seurasin Internetin keskustelupalstoja joissa käyttäjät kertoivat kokemuksista erityyppisten, merkkisten ja hintaisten laitteiden käytöstä. Luin valmistajien esitteitä ja lähetin sähköposteja laitteiden omistajille tiedustellen käyttökokemuksia. Ilahduttavaa oli havaita, että kaikki joille tiedusteluja olin lähettänyt myös vastailivat innokkaasti ja seikkaperäisesti. He olivat valmiita kertomaan myös tuotteissa olevista ongelmista siis nimenomaan sen tyyppisistä ongelmista joista ei kerrota valmistajien esitteissä tai lehtiartikkeleissa. Tässä tuotteiden seulontaprosessissa oli mielenkiintoista se, että ne harrastajat jotka olivat upottaneet jopa kymmeniä tuhansia dollareita jalustoihin ja muuhun välineistöön kärsivät silti usein aivan samoista ongelmista kuin ne jotka olivat ostaneet edullisemman hintaluokan laitteen. Jouduin tekemään tiettyjä kompromisseja lähinnä tiukan budjetin takia jonka olin asettanut itselleni. Tavoitteena oli kuitenkin saada mahdollisimman hyvää mahdollisimman edullisesti. Lopulta hankin kameraksi SBIGin ST402ME CCD-kameran, jalustaksi SkyWatcher HEQ-5 Pro GOTO-jalustan sekä pieneksi kuvausputkeksi Scopos 66mm ED-APO linssiputken. Primääriputkena ajattelin edelleen käyttää Meaden 10 tuuman Schmidt-Cassegrain teleskooppiani johon tilasin tarvittavat adapterilevyt. Levyjen avulla voin kiinnittää Meaden HEQ-5 jalustaan. Näiden varusteiden lisäksi ostin myös fotometrisen BVI-suodatinkiekon joka on käytännössä välttämätön hankinta jos aikoo tehdä fotometriaa CCD-kameralla. Ohjelmistopuolella kameran hallintaan käytän Kanadalaisen Microprojects yhtiön tekemää Equinox Image ohjelmistoa. Jalustan ohjaamiseen kirjoitin oman StarMapohjelmiston joka on suunniteltu nimenomaan muuttujahavaitsijan tarpeita ajatellen. StarMap ohjelma keskustelee HEQ-5 jalustan RS-232 portin välityksellä. Laitevaatimukset Itselläni oli varsin selkeä käsitys siitä mitä ominaisuuksia vaadin uusilta laitteilta. Näitä olivat: 1) hyvä soveltuvuus fotometriseen työhön 2) siirrettävyys 3) mahdollisuus semiautomaattiseen havainnointiin 4) taloudellisuus 5) riittävien lisäosien ja tarvikkeiden saatavuus 6) olemassa olevien lisälaitteiden hyödyntäminen 7) toimintavarmuus 8) mahdollisuus käyttää sekä kameran että jalustan ohjaamiseen Mac OS X käyttöjärjestelmää sekä 9) mahdollisuus kokonaan sivuuttaa tai merkittävästi parantaa laitetoimittajan itsensä tarjoamaa teknologiaa. Kuva 1: Scopos 66 mm ED APO kiinnitettynä Skywatcher (Synta) HEQ-5 Pro GO-TO jalustaan. Tämän jalustan tukevuus on erinomainen kun kyseessä on näin pieni putki. Käyttökokemuksia HEQ-5 Pro Go-To jalustasta Jalusta on kriittinen osa havainnointiin liittyvää laitevalikoimaa. CCD-kuvauksessa jalustalle asetetaan vielä paljon kovemmat vaatimukset kuin visuaalihavainnoinnissa. Yleensä tähtikuvauksessa valotusajat ovat pitkiä joten seurannan on toimittava. Muuttujahavaitsijoiden ei (yleensä) tarvitse valottaa kohteita kymmeniä minuutteja kuten deep-sky havaitsijat tekevät vaan yleensä riittää muutaman kymmenen sekunnin valotusajat. Hieman yksinkertaistaen voidaan sanoa, että jalustavaatimukset muuttujien kuvaamisessa eivät ole aivan yhtä tiukat kuin deep-sky kuvauksessa. Yksi syy tähän on se, että havaitsemisen lopputulos on itseasiassa fotometrinen mittauspiste tai näiden muodostama valokäyrä eikä ns pretty picture jossa ei saisi olla yhtään virhettä. HEQ-5 Pro jalusta tukee automaattista kohteen seurantaa ( Auto guiding ). Oma kamerani osaa joko kuvata tai seurata mutta se ei osaa tehdä molempia yhtäaikaa. Kokeilin automaattista seurantaa ST- 402ME kameralla ja HEQ-5 jalustalla. Konsepti toimi kiitettävän hyvin. Käytännössä auto-guiding on ainut järkevä menetelmä jolla pitkän valotusajan tähtivalokuvista saa kunnollisia.

5 Numero 5, Vuosi 2007 Kuva 2: Skywatcher HEQ-5 PRO Goto-jalusta. Monet fotometriset ohjelmat pystyvät lukemaan ja mittaamaan tähden kirkkauden varsin kelvollisesti vaikka se ei otetussa kuvassa ole aivan täydellinen pallo vaan lyhyt viiva (tai ovaali) jonka seurantavirhe on aiheuttanut. Toisinsanoen kuvia joita deep-sky havaitsija ei kelpuuttaisi arkistoonsa voi muuttujahavaitsija edelleen hyödyntää vallan mainiosti. Halusin kuitenkin, että uuden jalustan on tarjottava vähintään PEC, autoguiding sekä mahdollisuus seurata kohdetta minimissään 60 sekunttia ilman automaattista ohjausta. Eräs jalustalle asettamani vaatimus oli tarkka GoTo toiminto. Muuttujahavaitsija saattaa yön aikana havaita jopa kymmeniä kohteita joten tarkka Go-To on tällöin oivallinen ajan säästäjä. Pitkällisten laskelmien ja vertailujen jälkeen päädyin jalustan osalta HEQ-5 Pro Go-TO jalustaan. Syitä tämän jalustan valitsemiseksi olivat hinta, hiljainen ja tarkka Go-To (havaitsen useimmiten kerrostalon parvekkeelta jolloin hiljainen jalusta on tärkeä tekijä naapurisovun säilyttämisessä). Yksi tärkeä valintaan vaikuttanut tekijä on se, että SkyWatcherin tarjoama käsiohjain ja siinä oleva SynScan ohjelmisto on mahdollista kokonaan hylätä ottamalla käyttöön EQMOD niminen ohjelmisto. Muita jalustan valintaan vaikuttavia tekijöitä olivat sen suhteellisen hyvä kantokyky sekä jalustan modulaarinen rakenne (varsinkin jos sitä vertaa isompien SCT putkien haarukkajalustoihin jotka ovat erittäin raskaita). 5 Kuva 3: Jalustassa on sisäänrakennettu napatähtäin jonka tarkoituksena on helpottaa napasuuntausta. Jalustan kantokyky Testasin HEQ-5 Pro jalustan kantokykyä seuraavilla kuormituksilla: Scopos 66mm ED-APO+SBIG CCD-kamera, SkyWatcher 150mm MaksutovCassegrain+SBIG CCD-kamera sekä Meade 10 tuuman SCT+SBIG CCD-kamera. Vastaavasti kokonaiskuormat vastapainoineen näille kolmelle kaukoputkelle olivat seuraavat: Scopos, 10 kiloa, SkyWatcher Maksutov, 15 kiloa ja Meade, 36 kiloa. Näistä selvästi painavin oli Meade jonka kokonaispaino ylitti 36 kiloa. Pelkästään vastapainoja oli 4 kappaletta ja jokainen näistä oli 5 kiloa. Meaden pelkkä putki painaa noin 11 kiloa ja adapterilevyt (kaksi kappaletta), polttovälin lyhentäjä, adapterirenkaat, etsinputki ja kamera toivat lisäpainoa yli 5 kiloa. Toteaisin, että HEQ-5 Pro jalusta on äärimmillään 36 kilon kuorman kanssa. Tällöin jalustan tasapainotus on tehtävä huolellisesti tai muuten sähkömoottorit eivät jaksa kääntää putkea. Jos tasapaino ei ole kohdallaan niin putken liikuttelussa voi esiintyä lipsumista. Positiivinen havainto oli se, että itse seurannassa tai sen tarkkuudessa en huomannut käytännössä mitään eroa kevyempään kuormaan verrattuna.

6 Numero 5, Vuosi 2007 Kuva 4: Meaden 10 tuuman SCT putki HEQ-5 Pro Goto jalustan päällä. Kokonaiskuorma on yli 35 kiloa. Varsinaiseen kysymykseen siitä onko jalusta käyttökelpoinen 36 kilon kokonaiskuorman kanssa vastaisin että visuaalikäytössä ei ole käytännössä ongelmia ja CCD-kuvausta voi harrastaa vallan hyvin lyhyillä valotusajoilla tai sitten käyttäen apuna automaattista seurantaa. En päässyt testaamaan miten tälläinen kuorma toimisi tuulisella säällä mutta tyynellä ilmalla jalusta toimi tyydyttävästi 36 kilon kuorman alla. 6 ta on harmillista huomata, että SkyWatcher yhtiölle (Synta) näyttää olevan aivan erityisen vaikeata tuottaa toimivaa ohjelmistoa ja viimeinenkin versio (v3.12 tätä kirjoitettaessa) on edelleen aivan yhtä täynnä virheitä kuin aikaisemmatkin versiot. Asiaa ei paranna se että kyseinen yhtiö ei näytä olevan kiinnostunut vastaanottamaan asiakkaiden palautetta (tätäkin on yritetty). Testatessani jalustaa huomasin että jos käyttäjä valitsee käsiohjaimen omasta tietokannasta tietyn tyyppisiä kohteita (kuten muuttujia) sotkee käsiohjain oman ohjelmistonsa itse jolloin seurauksena oli yleensä lukkiutuminen tai käsiohjaimessa olevan tietokannan korruptoituminen. Tällöin ei muu auttanut kuin asentaa käsiohjaimen ohjelmisto uudelleen. Tälläistä operaatiota ei haluaisi tehdä kesken havaitsemisen. Muitakin puutteita ja jopa suoranaisia suunnitteluvirheitä on. Jalustan ns alignment on toteutettu hieman hölmösti. Käyttäjälle kyllä tarjotaan 1, 2 tai 3 tähden alignment eli suuntaus. Tämä tarkoittaa sitä prosessia jolla jalustalle kerrotaan mihin kohtaan taivaalla se on suunnattu sen jälkeen kun varsinainen napasuuntaus (polar alignment) on tehty. Jostain syystä käyttäjälle ei kuitenkaan tarjota yksinkertaisesti selkeää mahdollisuutta kertoa jalustalle mihin koordinaatteihin jalusta on suunnattu. Sen sijaan käyttäjä pakotetaan rullaamaan läpi pitkiä valikkoja ja valitsemaan tähti sieltä ja toinen täältä jne. Tämä kaikki syö kallista havaintoaikaa ja on lisäksi aivan turhaa. Paljon yksinkertaisempaa olisi, että napasuuntauksen tehtyään käyttäjä vain suuntaa jalustan haluaamansa kohtaan taivaalla ja sitten kertoo jalustalle mihin koordinaatteihin jalusta on suunnattu. Kuva 5: HEQ-5 kantaa ja operoi kevyesti SkyWatcher 150mm Maksutov-Cassegrain teleskoopin, kameran ja kaksi vastapainoa. SynScan ja HEQ-5 käsiohjain HEQ-5 Pro jalusta on muuten kelpo jalusta mutta sen heikoin lenkki on ehdottomasti käsiohjain eli Hand Controller (HC). Tämä käsiohjain ja erityisesti sen firmware ohjelmisto on kauniisti sanottuna läpeensä mätä. Kesän aikana tekemissä testeissä löysin useita virheitä jotka käytännössä vaikeuttavat havaitsemisesta merkittävästi tai paikoitellen tekevät sen mahdottomaksi. Käsiohjaimen ohjelmiston voi päivittää itse mut Kuva 6: Jalustasta löytyy myös autoguider-portti. Lyhyissä testeissä totesin sen toimivaksi. Käsiohjain sekoilee Toisinaan (kesken havaitsemisen) käsiohjain keksi, että kun käyttäjä on siirtymässä deklinaatista +25

7 Numero 5, Vuosi 2007 deklinaatioon +24 niin jalustan mielestä +25 jälkeen alaspäin mentäessä ei tule +24 vaan -25. Kun tämä ohjelmistovirhe heräsi henkiin niin käsiohjain kieltäytyi tarjoamasta GOTO-toimintoa sillä verukkeella että sen mielestä kohde on horisontin alapuolella (mitä se ei tietenkään ollut!). Käyttöergonomiaa tuhoavia ideoita on mm se, että kun jalustaan kytketään virta niin käyttäjä pakotetaan joka kerta rullaamaan läpi samat tiedot uudestaan (maantieteelliset koordinaatit, aikavyöhyke, haluatko tehdä sitä ja haluatko tehdä tätä jne...). Jalusta kysyy aina kellonajan ja päiväyksen koska sen kello ei pysy ajassa kun virta on katkaistu (tämäkin ongelma olisi voitu välttää sillä, että käsikapulassa olisi pieni paristo, kustannukset pienelle digitaaliselle paristokäyttöiselle kellolle olisivat olleet noin euron luokkaa). Käyttäjän on siis tehtävä aika monta klikkausta ja vastattava moneen turhaan kysymykseen ennenkuin jalusta on käyttövalmis. Erityisen ärsyttäviä ovat täysin turhat varoitustekstit jotka on joka kerta napsautettava pois ruudulta tyyliin älä katso kaukoputkella aurinkoa sekä valmistajan oma mainosteksti virran kytkeytymisen yhteydessä. Tämä kaikki on aivan turhaa ja vain heikentää tuotteen arvoa. Tältä osin toteaisin, että Skywatcher yhtiöllä on vielä paljon opittavaa testauksesta, laadusta ja käyttöergonomiasta. Kuva 7: Syyllinen. Muuten hyvä jalusta on rikottu tarjoamalla asiakkaalle huonosti suunniteltu ja virheellisesti toimiva käsiohjain. Onneksi ratkaisu on olemassa. 7 Nurinkurista on suorastaa se, että kun jalusta keksii että nyt on aika tehdä meridian flip niin se juuri flippiä tehdessään luo sen ongelman minkä flipin pitäisi poistaa eli kaapeleiden kiertyminen jalustan ympäri. Huolellinen havaitsija on tietysti itse asettanut kaapelit juuri niin että ne eivät pääse kiertymään jalustan ympäri havaintoja tehdessä. Kun meridian flip iskee jalusta lähtee yllättäen ensin kääntymään 180 astetta vaaka-akselin ympäri plus 180 astetta pystyakselin ympäri. Ei ole vaikea kuvitella minkälaisessa solmussa kaapelit ovat tämän flipin jäljiltä silloin kun ne eivät satu juuttumaan johonkin jalustassa. Lisäksi nimenomaan juuri meridian flip aiheuttaa sen ongelman että putki saattaa kolahtaa jalustaan ja että kaapelit kiertyvät solmuun. Toinen ongelma jonka meridian flip aiheuttaa on se että flipin jälkeen havaittavana oleva kohde ei ole enää näkökentässä. Havaitsija joutuu käyttämään aikaa kohteen etsimiseen ja keskittämiseen. Kaiken lisäksi jos olet kiinnittänyt kameran putkeen niin flipin jälkeen kamera on kääntynyt ylösalaisin. Toisinsanoen, jos otat esimerkiksi aikasarjaa ja flip tapahtuu aikasarjan keskellä niin joudut jälkikäteen kääntelemään ylösalaisin olevia kuvia oikeinpäin jotta ohjelmistot pystyisivät automaattisesti löytämään niihin merkityt tähdet mittauksia varten. Kuva 8: Kolmijalan keskellä oleva tukilevy toimii okulaaritelineenä johon voi asettaa myös suuria 2 tuuman okulaareja. Levyssä on paikka myös käsiohjaimelle (vasemmalla oleva lovi levyssä). Parempi ratkaisu olisi ollut se, että käsiohjaimen voisi kiinnittää yksinkertaisella klipsillä mihin tahansa kohtaan kolmesta tukijalasta. Meridian flip luo vain ongelmia Jalustan valmistaja on myös sitä mieltä että niin sanottu meridian flip on pakko tehdä sekä etelässä että pohjoisessa. Käyttäjällä ei ole mitään keinoa kytkeä tätä toimintoa pois päältä. Usein meridian flip luo paljon enemmän ongelmia kuin mitä flipillä yritetään ratkaista. Meridian flip toiminto pitäisi ehdottomasti pystyä kytkemään pois päältä mutta koska se ei ole mahdollista niin tästä hyvin pitkä miinus käsiohjaimelle.

8 Numero 5, Vuosi Sync-toiminto puuttuu Toinen merkittävä puute on se, että käsiohjain ei tue SYNC-toimintoa. Silloin kun jalusta on löytänyt kohteen GOTOtoiminnolla mutta kohde ei ole aivan keskellä kuvakenttää ei käyttäjä voi yksinkertaisesti keskittää kuvaa kohteeseen ja synkronoida jalustan koordinaatteja kohteen koordinaatteihin. Tälläinen olisi helppo toteuttaa mutta nyt se puuttuu kokonaan. Sync-toiminnon etu on siinä, että sillä voidaan tarkentaa seuraavaa GOTO-hyppyä. Nyt kun Synctoimintoa ei ole niin useiden peräkkäisten hyppyjen seurauksena hyppyvirhe kumuloituu ja lopulta GOTO-hypyt menevät joka kerta enemmän ohi kunnes virhe kasvaa niin suureksi että jalusta ei enää löydä haluttua kohdetta. Tätä tilannetta voisi havainnollistaa siten, että kuvitellaan että esimerkiksi jokaisen hypyn hyppyvirhe olisi 10 kaariminuuttia niin 10 hypyn jälkeen virhe on kumuloitunut jo 100 kaariminuutiksi joten kymmenes hyppy on jo melkein kaksi astetta pielessä ensimmäiseen hyppyyn verrattuna. Sync-toiminnolla jokainen hyppy voitaisiin aina synkronoida (tai kalibroida) kohteen koordinaatteihin jolloin jokaisen hypyn jälkeen hyppyvirhe on 10 kaariminuuttia. Tällöin kumuloituvaa hyppyvirhettä ei pääse tapahtumaan. Omien kohteiden lisääminen Jalustan valmistaja mainostaa että käyttäjä voi lisätä omia kohteita käsikapulaan. Tämä on tosin lähinnä vitsi. Kohteita voi lisätä 25 kappaletta. Näiden lisääminen on hidasta ja kömpelöä ja kun yrität käyttää omia kohteita sotkee se käsikapulan pahemman kerran. Omissa kokeiluissani en saanut tätä toimintoa kertaakaan toimimaan ilman että käsiohjaimen ohjelmisto sekosi täysin ohjelmistovirheen takia. Erilaisia ergonomiaan tai toiminnallisuuteen liittyviä ongelmia on muitakin (käsikapulan mukana tuleva johto on voimakas spiraalivieteri joka magneetin tavoin pyrkii aina nykimään käsikapulaa mukaansa, käsikapulan voi kiinnittää vain yhteen kohtaan jalustassa joka on aina tietenkin väärällä puolella siihen nähden missä havaitsija sattuu itse olemaan, napasuuntauksen pysty- ja vaakaruuvit ovat liian pitkiä ja törröttävät ulos 15 senttiä jalustasta jne.). Osan ergonomiaa heikentävistä ongelmista voi korjata itse helposti. Vaihdoin esimerkiksi käsiohjaimen johdon suoraan johtoon (kuvissa sininen kaapeli) joka ei ikävästi pyri aina repimään ohjainta mukaansa. Tällöin ohjaimen voi asettaa vaikka pöydälle jalustan viereen. Jos jalustaa haluaa vakavissaan käyttää niin on parasta heittää käsiohjain kokonaan pois ja ostaa EQ- DIR lisämoduli ja siihen soveltuva kaapeli sekä asentaa tietokoneeseen EQMOD niminen ohjelmisto. Nämä yhdessä tekevät HEQ-5 jalustasta käyttökelpoisen. StarMap ohjelmisto ja HEQ-5 Koska HEQ-5 jalustan käsiohjain on niin ongelmallinen ja käytän itse Mac OS X käyttöjärjestelmää jolle EQMOD ohjelmisto ei ole vielä saatavilla niin olen yrittänyt kiertää ja minimoida käsikapulan käyttöä integroimalla jalustan hallinnan kirjoittamaani Star- Map ohjelmistoon. Tällä tavoin olen onnistunut kiertämään vain osan rajoituksista. Olin kirjoittanut ensimmäisen version StarMap ohjelmistosta jo kesällä 2005 ja laajensin kesällä 2007 sen toiminnallisuutta siten, että sillä pystyy ohjaamaan HEQ-5 jalustaa RS-232 kaapelin kautta. Tässä menetelmässä ei ohjata suoraan jalustan sähkömoottereita vaan jalustalle annetaan Nexstar protokollaan pohjautuvia komentoja. Projektin edetessä huomasin ettei Syntan HEQ-5 käsiohjain tue kaikkia Celestronin Nexstar protokollan komentoja. Esimerkiksi jo edellä mainittu Synckomento puuttuu jostain ihmeen syystä. Koska HEQ-5 Pro ei luonnostaan osaa tehdä sync-toimintoa niin toteutin tämän toiminnon suoraan StarMap ohjelmistossa. Toisinsanoen nyt tarjolla on Sync jonka logiikka hoidetaan siis StarMap ohjelmistossa itsessään eikä käsiohjaimessa. Käsiohjain edelleen kuvittelee olevansa suunnattu johonkin tiettyyn (siis väärään) koordinaattiin mutta oikaisu (eli sync) tehdään StarMap ohjelmistossa (SYNC-nappi oheisessa kuvassa). Toinen merkittävä etu StarMap ohjelmistossa on se, että ohjelmisto pystyy ruudulla näyttämään mihin kohtaan taivasta putki on suunnattu ja putkea voidaan myös kääntää eri kohteisiin joko klikkaamalla GOTO-nappia tai ohjaamalla putkea ruudulla olevilla Up-Down-Left-Right napeilla jotka vastaavat samaa toiminnallisuutta kuin käsiohjaimen vastaavat napit. Tämän lisäksi jalustan seuranta voidaan helposti kytkeä päälle tai pois. Olen toteuttamassa StarMap ohjelmistoon uusia toimintoja (seuraavaksi vuorossa on toiminto joka ehkäisee Meridian Flipin) mutta koska nyt ohjelmisto ohjaa jalustaa käsiohjaimen läpi ja joutuu nojautumaan Syntan rikkomaan Nexstar protokollaan aiheuttaa käsiohjain edelleen pullonkauloja. Optimaalisin ratkaisu on se, että jalustan sähkömoottoreita ohjataan suoraan ohi käsiohjaimen. Näin toimii alla mainittu Windows pohjainen EQMODohjelmisto.

9 Numero 5, Vuosi Kuva 9: StarMap ohjelma auttaa muuttujahavaitsijaa työssään. Nyt sillä voi rajoitetusti ohjata myös HEQ-5 Pro jalustaa minimoiden käsiohjaimen tarpeen. EQMOD ja EQDIR pelastaa jalustan Kuva 10: EQDIR ja EQMOD nostavat HEQ-5 jalustan aivan uudelle toiminnalliselle tasolle. Tasolle, jota jalustan valmistaja ei osaa edes kuvitella. Lisätietoja: Kaikki edellä mainitut ongelmat joita olen tässä artikkelissa kuvannut ovat syntyneet pelkästään huonosti toteutetusta käsiohjaimen firmwareohjelmistosta. HEQ-5 Pro GOTO jalustan varsinainen rauta (eli sähkömoottorit ja mekaniikka) ovat itsessään varsin kelvollisia. Jopa periodic error (eli PE) on melko pieni (omassa jalustassani se on noin 15 kaarisekuntia) ja sitä voi edelleen kompensoida PEC korjauksella. Tämän jalustan käsiohjaimen kanssa ovat ilmeisesti monet muutkin tuskailleet koska jalustan asiakaskunta on ottanut tuotekehityksen ohjat omiin käsiinsä ja ratkaissut käsiohjaimeen liittyvät ongelmat. Ratkaisun nimi on EQDIR (rautamoduli) ja EQ- MOD (ohjelmisto). EQMOD on tällä hetkellä saatavilla vain Windows koneille. EQDIR+EQMOD käytännössä jalostaa jalustan toimivaksi järjestelmäksi jolloin jalustan muuten

10 Numero 5, Vuosi erinomainen mekaniikka pääsee oikeuksiinsa. Näillä lisukkeilla jalustasta saadaan täysin ASCOMyhteensopiva ja käytännössä yllä mainitut ongelmat poistuvat kokonaan. EQMOD on teknisesti Windows DLL-kirjasto joka ohjaa suoraan HEQ-5 jalustan sähkömoottoreita RS-232 kaapelin yli ilman käsiohjainta (käsiohjainta ei siis kytketä enää ollenkaan). Näin ollen koko jalustan ohjaamiseen tarvittava logiikka siirretään tietokoneelle. Valitettavasti tätä kirjoitettaessa EQMOD on saatavilla vain Windows-koneille joten ohjelmistosta ei ole vielä Mac OS X versiota. Olen käynyt keskusteluja ohjelmiston tekijän kanssa ja on mahdollista että EQMOD-kirjastosta laaditaan ensi vuoden aikana myös Mac OS X versio. EQMOD ohjelmiston lähdekoodi ei ole avointa joten työhön tarvitaan ohjelmiston alkuperäistä tekijää. Lisäksi mainittakoon, että kun siirrytään käyttämään EQMOD ohjelmistoa saadaan tästä jalustasta täysin etäohjattava järjestelmä joka käytännössä siirtää HEQ-5:n hyvin edullisten etäohjattavien robottijalustojen kategoriaan. En lähde tässä artikkelissa tämän tarkemmin käymään läpi EQMOD ohjelmistoa ja sen kaikkia mahdollisuuksia. Tästä löytyy paljon materiaalia ja tietoa internetistä joten jätän tarkemman selvityksen lukijan harteille. Tähän astisen käyttökokemuksen perusteella voin suositella jalustaa mutta vain sillä ehdolla että harrastaja suostuu investoimaan noin 50 euroa mainittuihin EQDIR+EQMOD lisälaitteisiin. Kuva 11: Scopos 66mm ED-APO johon kiinnitettynä sekä ST402ME CCD-kamera että jatko-osa jotta kuva saadaan fokusoitua. Testasin Scopos putkea sekä CCD-kuvauksissa että visuaalihavainnoissa ja olen ollut siihen tyytyväinen. Lähiöolosuhteissa yllän visuaalihavainnoissa noin 11 magnitudiin jota pidän hyvänä saavutuksena tämän kokoiselle linssille. Paremmissa olosuhteissa tällä pikkuputkella voi päästä tästä hieman ylikin. Kuva 12: Scopos putken 66mm linssi. Linssiä on vaikea erottaa tässä kuvassa joka on hyvä merkki. Se tarkoittaa että linssin pinnoitteet ovat kelvolliset ja heijastuksia eli valokatoa ei synny. Linssin kuuluu imeä kaikki valo eikä heijastaa sitä takaisin ulos. Scopos 66 mm ED APO Jos jalustan käsiohjain ja sen aiheuttamat ongelmat olivatkin pettymys niin Scopos 66 mm ED APO oli positiivinen yllätys. Tätä samaa putkea myydään usealla eri nimellä (mm Astro-Tech jne) ja usean eri välittäjän kautta. Putki on edullinen ja hintaansa nähden se on optisesti laadukas. Koska putkessa on lyhyt polttoväli (400mm) antaa se varsin laajan kuvan CCD-havaitsijalle. CCDkameroissahan on tunnetusti varsin pieni kenno joka aiheuttaa usein sen ongelman että kuvakenttä jää siten kovin pieneksi joka taas korostaa jalustan seurannan heikkouksia. Laaja kuvakenttä antaa anteeksi seurannassa olevia pieniä virheitä ja laajan kuvakentän kanssa on muutenkin helpompi työskennellä.

11 Numero 5, Vuosi Kuva 13: Scopos putken fokuseri eli tarkennin on ongelmallinen. Ratkaisu lipsumiseen löytyi pitkällisen pähkäilyn jälkeen. Käytännössä kaikkia kuutta pientä upotettua ruuvia on säädettävä jotta oikea kitka löytyy ja lipsuminen saadaan loppumaan. Koholla oleva metallinen nuppi ei ole oikea ruuvi fokusointikitkan säätämiseen. Mikään ei kuitenkaan ole täydellistä. Putken fokusointilaitteen kitkaa ei ole aivan helppo säätää kohdalleen. Itseltäni meni jokunen tuokio ennenkuin ymmärsin miten fokusointilaitteen säädöt ja nupit toimivat. Muttereita on nimittäin useita ja niiden kohdalleen saaminen vaati kokeilua. Alunperin ongelmana oli se että fokuseri oli aivan liian löysällä joten fokusointi lipsui jos putki oli kohdistettu kohti taivaita. Fokuserin alapuolella olevaa metallin väristä ruuvia (kuvassa ainut koholla oleva ruuvi) ei ole tarkoitettu lisäämään kitkaa fokusointiputkeen vaan ainoastaan lukitsemaan fokus paikoilleen. Kitka säädetään pienistä muttereista jotka on upotettu fokuseriin. Nämä upotetut ruuvit näyttävät hämäävästi tavallisilta kiinnitysruuveilta eivätkä suinkaan kitkan säätöruuveilta. Useiden kokeilujen jälkeen sain fokuserin mutterit säädettyä niin että kitka oli riittävä estämään okulaariosan alas valahtamisen. Pienten muttereiden säätäminen fokuserin alaosassa vaatii erityistä kuusiokoloavainta joten niiden jotka haluavat ostaa tämän putken kannattaa samantien käydä rautakaupassa hankkimassa sopivan kokoiset kuusiokoloavaimet. Hyvää fokuserissa on se että se on kaksinopeuksinen. Käytettäessä fokuserin hienosäätöfokusnuppia tähdet ikäänkuin naksahtavat tarkoiksi vaivattomasti. Putken fokusointiosaa voi lisäksi pyörittää 360 astetta ympäri. Tästä on etua jos havaitsija on kiinnittänyt putkeen kameran ja haluaa kääntää kameraa sopivaan asentoon. Lukitusrengas jolla fokuserin kääntyminen lukitaan ei ole mekaanisesti kovin hyvä mutta menettelee. Kuva 14: SBIG ST402ME CCD-kamera kiinnitettynä Scopos putkeen. Scopos putken fokusointivara ei riitä kuvan tarkentamiseen CCD-kameran kanssa joten kaukoputkeen oli kiinnitettävä jatke. Onneksi sellainen löytyi omasta ylijäämävarastosta. Tämä Scopos putki on erittäin pieni joten se on helppo ottaa mukaan tähtiretkille ja sen saa helposti mahtumaan myös reppuun. Koska putken polttoväli on lyhyt on useimmiten hyvä varautua barlowlinssin hankintaan. Barlowilla voi polttovälin tuplata tai triplata joten planeettahavainnot ja kaksoistähtien havaitseminen on mielekkäämpää. Omissa kokeiluissani 2x Barlowin käyttö antoi edelleen optisesti hyvän kuvan. Refraktoreiden laatua määritellään usein sillä miten vähän värivirhettä (false color) kuvassa esiintyy. Omissa testeissäni värivirhettä ei juurikaan esiintynyt mutta tämä johtui ehkä siitä että en pumpannut suurennosta kovin korkealle. En saanut värivirhettä näkyviin tarkkaillessani Vegaa joka oli korkealla elokuisella taivaalla. Suurennuskerroin oli tosin vain 66 x. Yleisesti ottaen tämä linssiputki tarjoaa hyvän kuvan ja mm difraktiorenkaat olivat kauniin symmetriset ja selkeästi nähtävissä kun kuvaa epätarkensi. Kuvan kontrasti oli mielestäni erinomainen. Esimerkiksi Joutsenen tähdistön erityisen kaunis kaksoistähti Albireo näkyi todella hienosti ja komponenttien värisävyt sinertävä ja kullan keltainen oranssi näkyivät puhtaasti. Tähtien värejä tutkittaessa kannattaa joskus hieman epätarkentaa kuvaa jolloin tähti ei näy pistemäisenä vaan muuttuu pieneksi kiekoksi. Tällöin silmä erottaa värisävyt helpommin (samoin kuin kirkkauserotkin) koska tähdelle muodostuu näkökentässä pinta-ala. Silmän on tunnetusti hankala hahmottaa kovin pistemäisten kohteiden värejä tai kirkkauseroja. Tämän pienen linssiputken kyky toistaa tähtien värit on itseasiassa paljon parempi kuin 10 tuuman SCT putkeni (joka on aina hyvin kollimoitu). Käytin testeissä samoja okulaareja kuin mitä käytän suuremman SCT putken kanssa. Kun pidetään mieles-

12 Numero 5, Vuosi sä että okulaarikokoelmassani ei ole ns huippukalliita okulaareja niin voin uskoa että jollakin huippuokulaarilla visuaalihavaitsija saa tästä pikkuputkesta vielä enemmän irti. Olen valmis suosittelemeen tätä pikkuputkea kaikille. Se on hyvä matkaputki, se toimii hyvin pienenä astrograafina ja siinä on hyvä optiikka. Erityisesti kiikarihavaitsijoille jotka ovat tottuneet laajan kuvakenttään tämä putki tarjoaa varteenotettavan vaihtoehdon. Se soveltuu myös erinomaisesti havaitsijalle joka aloittaa muuttujien havaitsemisen koska kaukoputken laajasta näkökentästä on etua paitsi muuttujia etsittäessä niin myös silloin kun vertailutähtiä sovitellaan samaan näkökenttään. SBIG ST402ME CCD-kamera Lyhyesti: ST402ME on erinomainen kamera. Se toimii luotettavasti ja tekee mitä pyydetään silloin kun pyydetään. Kuvasin elokuussa yli 3000 kuvaa tällä kameralla ja se ei pettänyt minua kertaakaan. Tässä on fotometrinen työjuhta johon voi luottaa. Kamera on varustettu USB2-portilla joten täysikokoisten kuvien siirtoaika kamerasta tietokoneelle on vain 0.8 sekuntia. Ne jotka ovat tehneet havaintoja vanhanaikaisilla CCD-kameroilla joissa on hidas rinnakkaisportti tietävät mitä luksusta nopeat siirtoajat ovat. Nopea siirtoaika helpottaa erityisesti fokusointia kameran kanssa. Tämän kameran kvanttitehokkuus eli Quantum Efficiency (QE) on noin 85 prosenttia jota voidaan pitää hyvänä. Kamera on Peltier-jäähdytteinen. Pieni kennon koko tarkoittaa käytännössä sitä, että kamera pystyy kuvaamaan kaukoputken tarjoamasta näkökentästä vain pienen alueen. Usein tämä vaikeuttaa käytännön havainnointia joten polttovälin lyhentäjä on tarpeellinen. Scopos 66mm putken polttoväli on sen verran lyhyt (400mm) että kamera tuottaa noin 60 kaariminuutin levyisen kuvan joka on muuttujatyöskentelyssä useimmiten riittävä. Jos kamera kytketään pitkän polttovälin SCT putkeen on erillinen polttovälin lyhentäjä käytännössä pakollinen lisälaite. ST402ME kamera on myös sikäli mielenkiintoinen että sillä voi ottaa ns TDI kuvia. TDI tulee sanoista Time Delay Integration ja se tarkoittaa tekniikkaa jolla otetaan pitkävalotteisia tähtikuvia taivaasta ilman seurantaa. Tällöin taivaan annetaan kulkea kameran editse ja kamera skannaa taivasta jatkuvasti. Kuvan vaakaleveys on riippuvainen kokonaisvalotusajasta mutta kuvan valotusaika on silti riippuvainen siitä ajasta mikä kohteelta kuluu sen lipuessa CCD-kennon yli. Toisinsanoen TDI kuvauksessa kuvan valotusajan määrittää kuvakentän koko eli se aika mikä tähdeltä kestää kulkea kuvakentän poikki. TDI kuvaus soveltuu parhaiten deep-sky kohteiden kuvaamiseen ja sen kiistaton etu on siinä että seurannasta syntyvät virheet eliminoituvat kokonaan. TDI kuvaustekniikkaa hyödyntäen voidaan kuvauksessa käyttää vaikkapa Dobson tyyppistä kaukoputkea joka pysyy paikallaan. Pienenä hankaluutena TDI kuvauksessa on se, että kameran CCDkennon on oltava ehdottomasti RA-koordinaatiston suuntainen eli tähtien on kuljettava kennon yli siten että ne pysyvät saman pystypikselilinjaston kohdalla. Tästä seuraa mm se että TDI kuvia ei voi ottaa alueilta jotka ovat lähellä pohjantähteä koska tähtien kulkuradat olisivat kaarevia CCD-kennolla. Yksi syy miksi valitsin SBIG-kameran oli se, että nämä kamerat ovat hyvin tuettuja eri käyttöjärjestelmien suhteen. SBIG kameroita voi käyttää niin Windows käyttäjät kuin Linux ja Mac OS X käyttäjätkin. Mielestäni tämä kamera soveltuu erinomaisesti ensimmäiseksi tähtikameraksi. Se on hyvin herkkä ja havaitsijalta kuluu jokunen vuosi ennenkuin kasvaa ulos kameran mahdollisuuksista. Fotometristille kamera saattaa hyvinkin riittää loppuelämäksi. Kuva 16: SBIG ST402ME CCD-kamera soveltuu hyvin fotometriseen työhön. Kamera on NABG tyyppiä (Non-Anti Blooming Gate) joka tarkoittaa että sen lineaarisuus on parempi verrattuna ABG kameroihin. Mielestäni kameran ainut heikkous on sen CCDkennon suhteellisen pieni fyysinen koko. Kennon resoluutio on 765 x 510 pikseliä ja pikselien koko on 9 mikronia. Tämä tarkoittaa, että CCD-kennon fyysinen koko on vain 4.6 x 6.9 mm eli 32 neliömillimetriä. Yhteenveto Olen koekäyttänyt tässä artikkelissa testattuja laitteita useita kertoja loppukesästä ja syksyllä Kuvasaalista on kertynyt yli 5000 kuvaa. Jonkinlaisena yhteenvetona voisin todeta että kokonaisuudessaan laitteet täyttävät niille alunperin asettamani kriteerit. Olen myös testannut näiden laitteiden mobiliteettia eli siirrettävyyttä. Laitteita olen kuljettanut ja testannut mm Artjärvellä (heinä-

13 Numero 5, Vuosi Kuva 15: Pimennysmuuttuja OO AQL. Kuva otettu ST402ME kameralla, Equinox Image ohjelmistolla ja Scopos 66mm ED APO putkella. Valotusaika 20 sekuntia, unfiltered, binning 1x1. kuussa sekä lokakuussa). Siirrettävyydenkin osalta laitteet täyttävät niille alunperin asettamani vaatimukset. Koko konseptin pystytykseen kuluu kokonaisuudessaan noin 15 minuuttia. Järjestelmä on sellaisenaan jo rajoitetusti etäohjattava. Tämä tarkoittaa sitä, että havaitsija voi esimerkiksi istua lämpöisessä autossa kannettavan tietokoneen kanssa samalla kun jalusta, kamera ja itse putki on pystytettynä auton viereen. Laitteiden johdot voidaan näppärästi vetää auton ikkunan yläreunasta. Kokeilin tätäkin havaitsemismuotoa Artjärvellä eräänä kylmänä lokakuun yönä ja konsepti on todellakin toimiva. Tällä nimenomaisella reissulla tosin kaukoputken etulinssi huurtui pahasti noin -2 asteen yöpakkasessa. Kokonaisuutta ja hintatasoa ajatellen olen mielestäni onnistunut rakentamaan melko hyvän ja toimivan konseptin muuttujien havaitsemiseen. Tässä artikkelissa olevia välineitä käytin toteuttaessani syksyn 2007 havaintoprojektin josta kerron tarkemmin seuraavassa artikkelissa. Pimennysmuuttujaa havaitsemaan Tässä artikkelissa kerrotaan havaintoprojektista jossa havaittiin Kotkan tähdistön OO Aquila pimennysmuuttujaa. Elokuussa 2007 tästä muuttujasta kuvattiin kymmenen CCD-aikasarjaa. Tämä artikkeli kertoo kohteen havaitsemisesta ja esittelee niiden pohjalta syntyneet valokäyrät. Valokäyrien pohjalta laskettiin myös tähden periodi ja luotiin taitettu valokäyrä. Nämä esitellään myös tässä artikkelissa. M. Luostarinen CCD-aikasarjaa OO AQL pimennysmuuttujasta Kotkan tähdistön OO Aquila (HD , BD , HD , SAO ) on harvinainen W Ursae Majoris (W UMA) tyyppinen pimennysmuuttuja

14 Numero 5, Vuosi jonka jakso on noin vuorokautta maksimikirkkauden ollessa V max = 9.2. Kuva 1: Konseptuaalinen kuva W UMA tyyppisestä muuttujasta. Huomaa tähtien pisaramuoto ja että ne ovat selvästi kontaktissa toisiinsa. Tähti soveltuu erinomaisesti harjoittelukohteeksi CCD-havaitsijoille lyhyen periodin ja jatkuvasti muuttuvan kirkkautensa takia. Kohdetta voi havaita myös visuaalisesti vaikkakin pienimmät kirkkaudenvaihtelut saattavat jäädä visuaalihavaitsijalta huomaamatta. kehittyä niiden myöhemmissä kehitysvaiheissa kääpiönovajärjestelmiksi kuten SS Cygni ja U Geminorum. Tätä teoriaa esitellään lyhyesti edellä mainitussa Ursan kirjassa sivuilla 186 ja 187. Verrattuna kääpiönoviin W Uma tähdillä on pitkä kiertoaika (yleensä vuorokautta) kun se kääpiönovilla vastaavasti on yleensä vain joitakin tunteja. Jos teoria pitää paikkansa niin W Uma järjestelmien vanhetessa niiden kiertoaikojen pitäisi lyhentyä. Vastaavasti niiden komponenttien massasuhteiden pitäisi muuttua siten, että primääritähdestä kehittyy selvästi massiivisempi kuin sekundääritähdestä. Toisinaan W Uma tähtien kiertoaikojen on myös huomattu pidentyvän. Esimerkiksi vuonna 2005 tehdyssä raportissa Kevin Alton (JAAVSO Volume 34, 2006, K. B. Alton) kertoi OO Aquilan kiertoajan hieman pidentyneen vuoden 2000 paikkeilla mutta pysyneen sen jälkeen stabiilina. Tässä on yksi hyvä syy miksi näitä kohteita kannattaa havaita ja niiden periodissa tapahtuvia muutoksia seurata. Kohteen esittely OO Aquila on lähekkäinen kaksoistähtijärjestelmä jonka molemmat tähdet ovat oman aurinkomme kaltaisia G-spektriluokan tähtiä. Tähdet ovat ns ylikontaktissa toisiinsa (overcontact binary) eli molemmat tähdet kiertävät yhteisen vaipan sisällä. Komponenttien ollessa näin lähellä toisiaan on gravitaatio muovannut ne pisaran muotoisiksi. Tähden amplitudi vaihtelee jakson aikana välillä magnitudia (V). Koska kohde on näinkin kirkas soveltuu se hyvin myös pienille cm kaukoputkille. Kiertoaika yhteisen painopisteen ympäri on noin vuorokautta. W Uma järjestelmäksi tähden periodi on pitkä ja järjestelmän epäilläänkin kehittyneet lähekkäiseksi kaksoistähtijärjestelmäksi vasta viimeaikoina. Näemme järjestelmän maasta käsin melkein suoraan sivulta järjestelmän ratatasoon nähden. Harvinaislaatuiseksi kohteen tekee paitsi sen pitkä periodi (tämän tyyppiselle kohteelle) niin myös se, että molemmat komponentit ovat suurinpiirtein saman massaisia (M 1 =1.04 M, M 2 =0.88 M ). Mielenkiintoisena kuriositeettija mainittakoon, että Ursan julkaisemassa kirjassa Auringosta Äärettömyyteen (Ursa ry, 1979) sivulla 143 kerrotaan että W Uma tyyppisten tähtien komponenttien massasuhde on yleensä 1/2 eikä ole löydetty ainuttakaan systeemiä jossa massasuhteet olisivat likimain yhtä suuret. Erään ajatuksen mukaan W Uma tyyppiset lähekkäiset kontaktissa olevat kaksoistähdet saattaisivat Havaintoprojektin tarkoitus Havaintoprojektin primäärinä tarkoituksena oli selvittää tähden periodi. Pimennysmuuttujien periodia on hyvä selvittää aika ajoin uudestaan jotta muutokset periodissa saadaan selville. Muutokset kertovat tähden kehityksestä ja havaintoja voidaan käyttää apuna teorioiden tarjoamien ennusteiden vahvistamisessa (tai kaatamisessa). Projektin toisena päämääränä oli harjoitella aikasarjan ottamista ja opetella syntyneen tietoaineiston analysointia. Instrumentit Havaitsin syksyllä 2007 OO Aquilaa pienellä 66 mm ED-APO linssiputkella (Scopos 66mm f/6) jossa on 400 mm polttoväli sekä SkyWatcher Maksutov- Cassegrain tyyppisellä 150mm kaukoputkella joka oli varustettu f3.3 polttovälinlyhentäjällä. Yleisesti ottaen olisi parempi ettei instrumenttia vaihdeta kesken projektin vaan havainnot pyrittäisiin tekemään konsistentisti samalla instrumentilla projektin aikana. Tämä minimoi erityyppisten virhetilanteiden syntymistä. Kamerana käytettiin SBIG ST-402ME CCDkameraa. Kuvat otettiin ilman suodatinta (unfiltered) ja itse fotometria tehtiin Maxim DL ohjelmistolla käyttäen AAVSOn tarjoamaa sekvenssiä. Koska sekä Scopos linssiputki että SBIG kamera

15 Numero 5, Vuosi on katselmoitu tässä Semiregular-lehdessä niin näitä laitteita ei enää toistamiseen esitellä tarkemmin tässä artikkelissa. mitattaessa käytettiin AAVSOn sekvenssiä. Kuva 2: Valokäyriä kuvattiin sekä Skywatcher Maksutov-Cassegrain 150mm kaukoputkella että Scopos 66mm linssiputkella. Oheinen kuva on otettu syksyisenä yönä erään havaintoistunnon aikana. Sijainti OO Aql on helppo löytää. Se sijaitsee lähellä Kotkan tähdistön päätähteä Altairia. Kuva 4: AAVSOn vertailukartta OO Aquila muuttujalle. Julkaistu AAVSOn luvalla. Copyright 2007 AAVSO. Käytetty vertailutähti oli 103 ja ns check-star 97. Nämä on merkitty oheiseen karttaan. Samoja vertailutähtiä käytettiin konsistentisti mitattaessa jokaista erillistä aikasarjaa. Lukijalle tiedoksi, että AAVSO muutti syksyllä vertailutähden kirkkautta asettaen sen 102 magnitudiin. Näin ollen kaikissa uudemmissa kartoissa tämän tähden kirkkaus on 102 ei 103 magnitudia. Kuvaaminen Kuva 3: Kohteen sijainti on merkitty kuvaan pienellä valkoisella laatikolla. Tähden koordinaatit (J2000) ovat: RA: Deklinaatio: Kohteen sijainti vahvistettiin sekä AAVSOn kartan avulla että käyttäen hyväksi Tycho-2 tähtiluetteloa. Tähti on kirkas ja sijaitsee alueella jossa virhetulkinnan mahdollisuus kohteen sijainnin suhteen on minimaalinen. Vertailutähdet Kohteen vertailutähdet sijaitsevat lähellä joka tekee havaitsemisesta tältäkin osin helppoa. Havaintoja Kohteesta kuvattiin eri öinä kymmenen erillistä aikasarjaa elokuussa Sarjoissa on nähtävissä kaksi minimiä ja kolme maksimia. Yhteensä kuvia otettiin 1760 kappaletta. Fotometria tehtiin MAXIM DL ohjelmistolla ja varsinainen kuvaus EquinoX Image ohjelmalla. Valokäyrät tuotettiin Semiregular.com palvelun valokäyrägeneraattorilla EPS-formaatissa. Parametrit Jokaisen aikasarjan yksittäinen kuva kuvattiin samoilla parametreillä. Nämä olivat: valotusaika 20 sekuntia, unfiltered ja binning 1x1. Kuvat prosessoitiin Equinox Image ohjelmistolla ja ne ovat dark-korjattuja. Sen sijaan flat-korjausta ei

16 Numero 5, Vuosi tällä kertaa tehty. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että kuvista mitatut arvot eivät ole aivan tarkkoja. Varsinainen fotometria tehtiin Maxim DL ohjelmistolla Windows koneessa koska EquinoX Image ei pysty mittaamaan useita kuvia kerralla. Kaikki huonolaatuiset kuvat poistettiin aineistosta ennen mittausta. Kamera oli jäähdytetty -5 celsius asteeseen ilman lämpötilan ollessa noin +15 astetta. Kuvien Signal-to-Noise suhde Jokaisessa kuvassa sekä kohteen että käytetyn vertailutähden Signal-to-Noise suhde (S/N) on ollut vähintään 100. Signal-To-Noise suhdeluku kertoo miten pieni tai suuri osa kuvasta mitattavasta tiedosta on kohinaa ja mikä osa varsinaista signaalia eli dataa. Mitä suurempi S/N arvo on sitä tarkempia mittauksia voidaan tehdä. Jos S/N arvo on kovin alhainen niin tällöin mittauksen virhemarginaali kasvaa suureksi koska merkittävä osa CCD-kuvan pikselin numeerisesta arvosta johtuu kohinasta eikä varsinaisesta datasta. Tietokoneen kellon synkronointi Ennen jokaista kuvaussessiota tietokoneen kello synkronoitiin Internetissä olevan time-serverin avulla. Käytetty palvelin oli time.euro.apple.com. Muuttujan periodia on käytännössä mahdotonta tarkasti määritellä jos kuvaukseen käytetyn tietokoneen kello ei käy tasaisesti. Aikasarjat Esittelemme seuraavaksi aikasarjat ja niiden pohjalta mitatut valokäyrät. OO AQL :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : JD :59 Kuva 9: OO AQL ensimmäinen aikasarja. Ensimmäinen havaintoistunto jäi lyhyeksi pilvisyyden takia. Valokäyrästä huomaa vain sen, että kohde on ollut kirkastumassa. OO AQL :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : JD :59 Kuva 10: OO AQL toinen aikasarja. Tämä aikasarja kuvattiin kaksi päivää ensimmäisen jälkeen. Tästä valokäyrästä näkee selvästi miten kohde on noussut maksimiinsa. Katkokset valokäyrässä johtuvat siitä että kohde kulki taivaalla kahden puun takaa jolloin kuvaaminen ei ollut mahdollista. OO AQL :00 Vuorokausia : 20 Havaintoja : JD :00 Kuva 8: OO AQL valokäyriä. Jokainen pystyviiva on erillinen kuvaussessio.

17 Numero 5, Vuosi Kuva 5: OO AQL kuvattuna Scopos 66 mm linssiputkella. Kuvakentän leveys on noin yksi aste. Valotusaika 20 sekuntia. Kohde on merkitty kahdella valkoisella viivalla kuvaan. Kuva 6: OO AQL kuvattuna Maksutov-Cassegrain 150mm kaukoputkella. Valotusaika 20 sekuntia. Kuva on otettu f3.3 polttovälinlyhentäjällä. Vertaa alempaan kuvaan.

18 Numero 5, Vuosi Kuva 7: OO AQL kuvattuna Maksutov-Cassegrain 150mm kaukoputkella. Valotusaika 20 sekuntia. Kohde on kirkas tähti alhaalla hieman vasemmalla kuvan keskikohdasta. Tämä kuva on otettu ilman polttovälin lyhentäjää polttovälin ollessa 1800 mm.

19 Numero 5, Vuosi OO AQL : :59 OO AQL : :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : 103 JD Vuorokausia : 0 Havaintoja : 200 JD Kuva 11: OO AQL kolmas aikasarja. Nyt kohteen minimikin on saatu kuvatuksi. Pitkä katkos johtui pilvistä jotka häiritsivät kuvaamista. Kuva 13: OO AQL viides aikasarja. Jälleen kohteen minimi on katkoksen kohdalla. Kohteen himmentyminen ja kirkastuminen on saatu kuvattua osittain. OO AQL : :59 OO AQL : :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : 143 JD Vuorokausia : 0 Havaintoja : 73 JD Kuva 12: OO AQL neljäs aikasarja. Tässä sarjassa itse minimi on katkoksen kohdalla mutta kohteen kirkastuminen on saatu melkein kokonaan kuvattua. Kuva 14: OO AQL kuudes aikasarja. Nyt minimikin on saatu kuvattua mutta kirkastumisesta on näkyvissä vain alku.

20 Numero 5, Vuosi OO AQL : :59 OO AQL : :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : 169 JD Vuorokausia : 0 Havaintoja : 514 JD Kuva 15: OO AQL seitsemäs aikasarja. Kohde on ollut tässä kuvaussessiossa himmentymässä. Sekä maksimi että minimi ovat jääneet session ulkopuolelle. Kuva 17: OO AQL yhdeksäs aikasarja. Tässä aikasarjassa näkyy komeasti maksimi. Taivas oli selkeä ja pilvetön. Kaksi katkosta valokäyrässä johtuu siitä, että kohde kulki taivaalla kahden eri puun takaa aiheuttaen valokäyrään katkokset. OO AQL :59 Vuorokausia : 0 Havaintoja : JD :59 Kuva 16: OO AQL kahdeksas aikasarja. Havaintojen tekoa häiritsi puolipilvinen sää. Pienemmät katkokset valokäyrässä ovat pilvien aiheuttamia. Kuvaajaan on kuitenkin saatu mukaan maksimi. OO AQL :00 Vuorokausia : 0 Havaintoja : JD :59 Kuva 18: OO AQL kymmenes aikasarja. Tässä istunnossa onnistuttiin kuvaamaan nousu ja maksimikohta. Taitettu valokäyrä Valokäyrät joita on kuvattu eri iltoina ja jotka esittävät kohdetta sen eri vaiheissa voidaan yhdistää yhdeksi käyräksi. Yhdistettyä valokäyrää kutsutaan taitetuksi valokäyräksi (folded light curve). Vaaka-akselilla esitetään päiväyksen sijasta ns vaihe eli phase. Taitettuja valokäyriä käytetään esittämään muuttujan koko periodi minimistä maksimiin. Se siis kuvastaa muuttujan sen hetkistä sykliä. Vaiheen nollakohta (phase 0) asetetaan yleensä primäärin minimin kohdalle. Periaatteessa taitetun valokäyrän muodostaminen on sitä helpompaa mitä enemmän muuttujasta