On-line kamera
Kontakty
Astronomické oddělení - Hvězdárna
Kolářovy sady 3348
796 01 Prostějov
Tel: +420 582 344 130
Fax: +420 582 332 046
Muzeum a galerie v Prostějově,
příspěvková organizace
Nám. T. G. Masaryka 2
796 01 Prostějov
IČO: 00091405
Tel: +420 582 330 991
Fax: +420 582 344 798
ID dat. schr.: 3ejk6da
Bankovní účet: 156 053 416/0300
Zřizovatel: Olomoucký kraj

Hlavní stránka > Jak se počítaly fotony Munipackem

Jak se počítaly fotony Munipackem

Banner -

Vesmír je nepředstavitelně veliký a hvězdy jsou od nás nepředstavitelně daleko. Světlo, nebo obecněji elektromagnetické záření, je prakticky tím jediným prostředkem, jež nám poskytuje informace o vzdálených vesmírných objektech, které nás obklopují a záleží pouze na důvtipu astronomů, jak jej dokáží zpracovat a co vše z něj dokáží vyčíst.

Mgr. Filip Hroch, PhD., který byl odborným garantem jednodenního semináře, konaného na naší hvězdárně, nás nejprve v úvodu seznámil s fyzikální podstatou světla, jako nositele informace z vesmíru. Probrali jsme základní pojmy, jako je například foton a jeho prezentace na astronomických snímcích.  Vysvětlili jsme si, proč je nutné v astronomii používat univerzální formát FITS a nikoliv například všeobecně známý a rozšířený JPG. Rovněž jsme si ukázali, jaké hlavní informace lze najít v informačním popisu každého snímku. Naším základním nástrojem, který nám celý den sloužil ke zpracování astronomických snímků, byl program Munipack, jehož autorem je právě Filip Hroch. Munipack obsahuje veliké množství funkcí a Filip Hroch jej stále postupně vylepšuje. Základními rutinami programu Munipack jsou korekce astronomických snímků s využitím pomocných snímků bias, odečtením darkframů a podělením flatfieldy. Dále program Munipack provádí detekci hvězd a fotometrickou kalibraci. Jinými slovy, program hledá na jednotlivých snímcích hvězdy a měří jejich jasnost. Filip Hroch nám též ukázal, jak správně nastavit hranici citlivosti tak, aby program našel co nejvíce hvězd, avšak současně aby nevygeneroval falešné hvězdy - „duchy“. Metodou podobných trojúhelníků dále program Munipack identifikuje vůči referenčnímu snímku stejné hvězdy na různých dalších snímcích – tzv. funkce Matching. Velmi důležitou funkcí je rovněž astrometrická kalibrace, tj. identifikace hvězd na snímku s hvězdami z hvězdného katalogu. A zde jsme se setkali s veledůležitým pojmem „virtuální observatoř“, což je v podstatě snaha sjednotit astronomická data a přístup k nim. K astrometrické identifikaci slouží v programu Munipack příkaz „cone“ (kužel) a dle doporučení Filipa Hrocha je možné použít např. katalogy Tycho, Hipparcos, GSC (Guide  Star Catalog) UCAC4, nebo UCAC5 (USNO CCD Astrograph Catalog). Filip Hroch osobně dává většinou přednost katalogu UCAC4. Výsledkem tohoto procesu jsou kalibrované snímky v jednotlivých filtrech. Tyto snímky pak umí program Munipack složit dohromady a získat například astrofotografii objektu v „reálných“ barvách.  To jsou v podstatě barvy, jaké bychom viděli očima, pokud by i při malém osvětlení byly naše oči schopné vnímání barev.

V další části semináře, poeticky nazvané „Ladění barevné harmonie vesmíru“, nás potom Filip Hroch seznámil s pojmy „barva“ a „spektrální citlivost oka (XYZ)“ a jak se tato spektrální citlivost liší pro naše denní a noční vidění. Uplatňuje se zde především tzv. Purkyňův efekt“, kdy v noci vidíme o něco kratší vlnové délky než ve dne. V principu jde při získání barevné astrofotografie se správnými a nezkreslenými barvami o to, jak transformovat spektrální citlivost oka ve třech barvách (XYZ) do škály RGB, nebo BVR (Johnsonův systém), přičemž tyto filtry je nutné ještě navíc zkombinovat se spektrální citlivostí CCD kamery.

Na závěr semináře jsme probrali možnosti programu Munipack při zpracování měření jasností hvězd a získání křivek změn jejich jasnosti. Přesnost výsledného měření jasnosti je závislá především na kvalitě vyděleného flatfieldu.

 

Rádi bychom tímto velmi poděkovali Filipovi Hrochovi za přípravu i celodenní vedení tohoto fotometrického semináře. Jednalo se o akci, která minimálně v několika posledních letech neměla na prostějovské hvězdárně obdoby. Díky tomuto semináři, určenému především pro pokročilé astrofotografy a pozorovatele proměnných hvězd, jsme měli možnost nahlédnout do světa fyziky a astronomie na vysokoškolské úrovni. 

Seminář

Seminář proběhl v přednáškovém sále prostějovské hvězdárny.

 

Bolometr

Bolometr – zařízení, pomocí kterého lze za jasného počasí určit kalorimetrickým měřením sluneční konstantu. My jsme měli bohužel zataženo, takže jsme si určili alespoň výkon našeho umělého Slunce – žárovky v lampičce.

 

PC

Účastníci si měli možnost též sami prakticky vyzkoušet některé funkce programu Munipack.

 

M27_01R

Surový snímek (tzv. light) planetární mlhoviny M27 pořízený přes filtr „R“ univerzitním 60 cm dalekohledem v Brně na Kraví hoře.

 

M27_R

Obraz vzniklý složením mnoha surových snímků po odečtení tmavých snímků (tzv. darkframe). K dispozici v tomto případě bohužel nebyly světlé snímky (tzv. flatfield) a z toho důvodu je patrný světelný gradient v pravé spodní části obrazu.

 

M27_BVR

Výsledný obraz planetární mlhoviny M27 (Činka) v „reálných“ barvách. Tento obraz vznikl společným zpracováním jednotlivých kanálů BVR. Většina slabých hvězd tvořící pozadí se jeví červené, což odpovídá skutečnosti, že většina hvězd ve vesmíru jsou menší a chladnější než naše Slunce. Naproti tomu centrální hvězda planetární mlhoviny se jeví namodralá, protože se jedná o „bílého trpaslíka“ s vysokou povrchovou teplotou. Vodík září v mlhovině červeně a kyslík zeleno-modře. Rozhodně se v případě kyslíku nejedná o čistě modrou barvu, jak ji prezentují někteří astrofotografové.

 

Filip Hroch

Mgr. Filip Hroch, PhD.

 

Účastníci semináře

Účastníci semináře „POČÍTÁME FOTONY MUNIPACKEM“, kteří se k nám sjeli z celé České republiky i ze Slovenska.

 
{"prihlaseny":0,"jazyk":"1","povinne":"Povinn\u00e1 polo\u017eka","neopravnen":"Nem\u00e1te opr\u00e1vn\u011bn\u00ed k proveden\u00ed po\u017eadovan\u00e9 operace. Ov\u011b\u0159te jestli je va\u0161e p\u0159ihl\u00e1\u0161en\u00ed st\u00e1le aktivn\u00ed a sv\u00e1 p\u0159\u00edstupov\u00e1 pr\u00e1va.","ok":"OK","storno":"","ano":"Ano","ne":"Ne"}
http://www.hvezdarnapv.cz/
http://www.hvezdarnapv.cz/jak-se-pocitaly-fotony-munipackem
Během minut dojde k vašemu automatickému odhlášení ze systému. Potřebujete více času?
Z důvodu dlouho trvající nečinnosti jste byl automaticky odhlášen ze systému