Výzkumy v ASU AV ČR (93): Videometeory jako nástroj určení orbit meteoroidů
Informovaným čtenářům je jistě dobře známo sledování meteorů s pomocí autonomních bolidových kamer, s jejichž pomocí jsou získávány informace o průletech těch nejjasnějších meteorů – bolidů. Existují však i konkurenční metody, vhodné například k sledování slabších meteorů, a to s dobrým časovým rozlišením, mezi nimiž hlavní roli hraje zejména metoda videometeorů. Pavel Koten z ASU se podílel na analýze datových archívů získaných touto metodou, jež vedla až k článku poukazujícím na některé problematické aspekty této metody.
Videotechnika je oproti známější fotografické pasti vhodnější pro studium meteorů v případě, že je třeba rozlišit mezi jednotlivými meteory prolétajícími v různých časech. Aparatura se v případě této metody sestává z videokamery (dnes výhradně digitální) s objektivem s velkým zorným polem. V optické cestě je ještě často zařazen zesilovač obrazu, který má za cíl prolétající meteory ještě více zvýraznit proti pozadí. Pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU mají s touto metodikou bohaté zkušenosti, které již léta zúročují při studiu vlastností meteorických rojů.
Datový archív ondřejovských pozorování se stal jedním z pilířů porovnávací studie zaměřené na chyby plynoucí z této metodologie. S dostupností moderní technologie totiž ve světě vyrostlo několik automatických meteorických sítí, provozovaných často amatérskými organizacemi. To sice vedlo k velkému nárůstu počtu detekovaných meteorů objevivších se v katalozích těchto přístrojů, ale často na úkor kvality určených parametrů jednotlivých meteorů. Vcelku známým nedostatkem metod zpracovávajících videopozorování je systematicky chybně určená rychlost letu, což se překládá do chybně určené hlavní poloosy heliocentrické dráhy původního meteoroidu. Jedna z těchto sítí je i u nás, jde o síť CEMeNt (Central European Meteor Network), na níž se podílí amatérští astronomové z Čech a Slovenska.
Společným jmenovatelem katalogů meteorů vycházejících z těchto sítí je to, že pozorování jsou zpracovávána víceméně automaticky bez zásahu člověka. Oproti tomu pozorování z ASU jsou vyhodnocována výhradně ručně. Katalog je tak sice nepoměrně chudší než srovnatelné katalogy z konkurenčních sítí, ale zato obsahuje pouze spolehlivé údaje.
Rozdíl mezi oběma přístupy je především ve způsobu odečítání poloh meteorů na exponovaných snímcích videosérie. Zatímco automatické algoritmy vyhodnocují (a nějak zohledňují) především pozici hran exponovaného meteoru (i pozice těžiště obrazu je z velké části určena polohou hran), člověk volí pozici „uvnitř“ a podvědomě koriguje vliv tzv. bloomingu – tedy jevu „přetečení“ světlých partií do tmavších, tak dobře známého z fotografování „proti světlu“.
Srovnávací studie založená výhradně na analýze meteorů z roje Geminid, na níž se Pavel Koten z ASU podílel, pak jednoznačně ukazuje, že chyby určení pozic meteorů v záznamu se jednoznačně přepisují do chyb odvozených parametrů ať už atmosférické, nebo heliocentrické dráhy – statistické rozdělení například pozic začátků jednotlivých meteorů se přepisuje do nepřesnosti určení polohy radiantu, která může být nerealisticky velká. V pozicích se také objevují systematické posuny, kdy např. radiant krátkých meteorů je posunut od radiantu meteorů dlouhých a je velmi obtížné rozhodnout, zda jsou pozorované posuny reálné způsobené například nehomogenitou vlákna nebo zda jsou artefaktem metody.
Přímé porovnání údajů o Geminidách s údaji určenými z fotografických nebo radarových pozorování pak přímo poukazuje na systematické podceňování odvozených hodnot hlavních poloos meteoroidů a také geocentrických rychlostí. Tento neduh byl prokázán pro všechny archívy automatických videometeorických sítí až na pozorování z Ondřejova, která jsou, a to je třeba znovu zdůraznit, proměřována výhradně ručně zkušeným pozorovatelem.
Autoři článku poukazují na skutečnost, že katalogy různých projektů obsahují data rozdílné kvality, což je třeba při jejich využití pro další analýzy brát v úvahu. Automatické používání dat z těchto katalogů bez jejich další selekce proto může vést k výsledkům s těžko odhalitelnými systematickými chybami.
REFERENCE
Hajduková M., Koten P. a kol., Meteoroid orbits from video meteors. The case of the Geminid stream, Planetary and Space Science 143 (2017) 89-98, preprint arXiv:1704.03750
KONTAKT
RNDr. Pavel Koten, Ph. D.
Oddělení meziplanetární hmoty Astronomického ústav AV ČR, v. v. i.
Email: pavel.koten@asu.cas.cz
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Oddělení meziplanetární hmoty ASU
Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.