Determinar a posição de planetoides com o Astrometrica

Iniciar na astronomia de medição

Aventure-se na determinação da posição e do brilho de objetos, tal como os astrónomos profissionais.

A produção de belas imagens é o objetivo predominante de vários astrofotógrafos. Contudo, os astrónomos amadores também podem utilizar o seu equipamento para realizar as típicas tarefas de astronomia como, por exemplo, a astrometria e a fotometria — isto é, determinar a posição ou o brilho dos objetos. O programa Astrometrica permite a avaliação adequada das fotografias.

O enorme potencial de tempo telescópico, que é muito precioso no ramo profissional, é uma vantagem dos astrónomos amadores, mesmo que tenha diminuído devido a levantamentos automáticos.

Os astrónomos amadores podem contribuir para melhorar a base de dados durante a observação de planetoides, cometas ou mesmo de estrelas variáveis. A determinação da posição de planetoides é descrita aqui a título de exemplo.

Os requisitos técnicos para se iniciar na astronomia de medição não são muito exigentes. Um pequeno telescópio com seguimento e uma câmara CCD são, em princípio, adequados para a medição de objetos. Uma amostragem adequada para a astrometria de 2”/pixel (ou superior) já é conseguida com um pequeno refrator. Para procurar planetoides ainda desconhecidos, os maiores campos de imagem possíveis e, consequentemente, grandes chips são naturalmente vantajosos para cobrir uma área do céu tão vasta quanto possível. Para dar os primeiros passos em objetos conhecidos, isto ainda não é importante.

Geralmente, para planetoides, a exposição é de algumas dezenas de segundos a alguns minutos. Além disso, para ótimos resultados de medição, o objeto não pode estar em sobre-exposição. A duração é um desafio para conseguir uma boa relação sinal/ruído, sem deixar de ser pontiforme. Com maiores tempos de exposição, o movimento dos planetoides torna-se rapidamente percetível. Numa comparação entre várias imagens, os planetoides revelam-se como pontos em movimento à frente do fundo estrelado.

Para a avaliação das imagens, o programa Astrometrica será aqui apresentado. A sua estrutura é simples e todas as funções importantes são acessíveis através da barra de símbolos. A propósito, para dar os primeiros passos não precisa necessariamente das suas próprias imagens. O software inclui um pequeno conjunto de imagens de teste, cujos valores padrão se ajustam bem à configuração.

Para a avaliação de imagens, o Astrometrica necessita de algumas informações. Portanto, o primeiro passo é ir a “Program Settings” para indicar as informações sobre o local de observação e o sistema de captação. Estas incluem a distância focal do telescópio, as características do chip e a orientação da câmara. Se necessário, adaptar a forma como as informações temporais no cabeçalho FITS devem ser interpretadas. As informações técnicas do sensor da câmara podem ser geralmente consultadas na ficha técnica da câmara.

Agora, o Astrometrica conhece as dimensões e o alinhamento do campo de imagem. As restantes definições do programa funcionam normalmente e podem ser deixadas nos valores iniciais por agora e eventualmente melhoradas numa fase posterior.

Isto permite o carregamento dos ficheiros FITS. Para a calibração, também é possível realizar o processamento de imagens escuras e claras. Ao abrir, a informação temporal do cabeçalho do FITS é exibida para cada imagem, para que essa possa ser confirmada.

A avaliação começa com a função “Astrometric Data Reduction”, após a qual as coordenadas do centro de imagem são introduzidas pela primeira vez com a maior precisão possível. Alternativamente, no caso de um cometa ou planetoide conhecido, é possível carregar a respetiva posição esperada a partir do catálogo. De seguida, inicia-se a identificação automática do padrão de estrelas. Por predefinição, está instalado o catálogo USNO-B1.0 do United States Naval Observatory, com cerca de mil milhões de estrelas com um brilho de até 21m. Se necessário, também podem ser utilizados catálogos mais detalhados, como o UCAC4. Este pode ser necessário para distâncias focais mais longas ou campos de visão mais pequenos.

Assim que os parâmetros na configuração estiverem corretos, o resultado da comparação é exibido após alguns segundos. As estrelas da imagem estão assinaladas por círculos. Verde significa estrelas de referência conhecidas. Se o sinal de uma estrela de referência for demasiado fraco, esta é assinalada a amarelo.

Se a adaptação falhar, esta pode ser realizada manualmente. O padrão do catálogo de referência é movido com as teclas de seta e alterado com o ângulo de orientação e o ajuste da distância focal até ser alcançada uma correspondência. Muitas vezes, o erro está na distância focal, pois esta pode divergir das especificações do fabricante devido à dispersão em série. Os valores alterados devem ser posteriormente transferidos para a configuração, para que a adaptação automática funcione a partir daí.

Assim que for encontrado o padrão de estrelas de referência, faltam apenas alguns passos para realizar a primeira determinação da posição. A função intermitente ajuda a identificar objetos móveis no campo de imagem. Assim que um objeto é identificado, um clique sobre o mesmo fornece a posição adequada. O perfil de brilho do objeto é ajustado com uma função de Gauss. Numa sequência de imagens, isto também é automaticamente realizado para todas as imagens com a função “Moving Object Detection”. O resultado após uma astrometria bem-sucedida são as coordenadas equatoriais do objeto! Os resultados são documentados no ficheiro de texto MPCReport.txt.

Os astrónomos amadores também podem utilizar muito facilmente o seu equipamento fotográfico para projetos de medição. Qualquer pessoa que o faça com entusiasmo pode contribuir para melhorar os dados orbitais durante a sua monitorização de asteroides ou cometas. Um outro campo de atividade é a observação de estrelas variáveis ou novas e supernovas. Com o Astrometrica, a avaliação fotométrica também é possível seguindo o procedimento descrito.

Autor: Mario Weigand / Licença: Oculum-Verlag GmbH