Stabilire la posizione dei corpi celesti minori con Astrometrica

Entrare nel mondo dell'astrometria

Imita gli astronomi professionisti e prova a determinare la posizione e la luminosità degli oggetti.

Produrre belle immagini è lo scopo primario di molti astrofotografi. Chi pratica l’astronomia amatoriale può dedicarsi, con gli strumenti a disposizione, anche ai compiti classici dell’astronomia, per esempio l’astrometria e la fotometria, ovvero alla misurazione della posizione e della luminosità degli oggetti. Con il programma Astrometrica è possibile eseguire una valutazione appropriata delle immagini.

L'enorme quantità di tempo passata al telescopio, molto preziosa in campo professionale, è un vantaggio per gli astrofili, anche se si è ridotta a causa dei controlli automatici.

Gli astrofili infatti possono contribuire a migliorare la banca dati relativa a corpi celesti minori, comete e perfino stelle variabili. A titolo di esempio, descriviamo qui come determinare la posizione di un corpo celeste.

I requisiti tecnici per iniziare a fare astrometria non sono elevati. Di norma, per la misurazione degli oggetti celesti è sufficiente avere un piccolo telescopio con inseguimento e camera CCD. Un campionamento ragionevole di 2"/pixel (o migliore) per l'astrometria si ottiene già con un piccolo rifrattore. Per la ricerca di pianeti minori ancora sconosciuti, i campi immagine più ampi possibili e quindi i sensori di grandi dimensioni sono ovviamente un vantaggio, perché permettono di coprire una vasta porzione di cielo. Per i primi tentativi di osservazione di oggetti noti, questo aspetto non riveste ancora un ruolo importante.

Tipicamente, i corpi celesti minori richiedono una esposizione che va da alcune decine di secondi ad alcuni minuti. Per buoni risultati di misurazione, l’oggetto non deve essere sovraesposto. La durata è un compromesso per ottenere un buon rapporto segnale/rumore e una rappresentazione ancora puntiforme. Nelle esposizioni più lunghe il movimento di questi oggetti celesti diventa presto visibile: confrontando diverse immagini, si rivelano infatti come puntini in movimento davanti allo sfondo stellato.

Per la valutazione delle immagini presentiamo qui il programma Astrometrica. La sua struttura è semplice e tutte le funzioni importanti sono accessibili tramite la barra degli strumenti. A proposito, per i primi tentativi non sono strettamente necessarie immagini proprie. Il software viene fornito con un piccolo set di immagini di prova, ideali per i valori predefiniti della configurazione.

Per fornire una valutazione delle immagini, Astrometrica necessita di alcune informazioni. Quindi per prima cosa è necessario accedere al menù “Program Settings” per inserire i dati relativi al luogo di osservazione e al sistema di ripresa, ovvero la lunghezza focale del telescopio, le caratteristiche del sensore e l’orientamento della fotocamera. Eventualmente va impostato come l’header di FITS interpreta le informazioni temporali; le informazioni tecniche sul sensore della fotocamera di solito sono riportate nella scheda tecnica della fotocamera stessa.

Ora Astrometrica conosce le dimensioni e l'orientamento del campo visivo. Le altre impostazioni del programma di solito vanno bene e per ora possono essere lasciate sui valori predefiniti; eventualmente saranno migliorate in seguito.

Si possono quindi caricare i file FITS. Per la calibrazione, è possibile elaborare anche dark frame e flat frame. All'apertura, per ogni immagine vengono visualizzate le informazioni temporali dell'header FITS, a titolo di conferma.

La valutazione inizia con la funzione “Astrometric Data Reduction”, dopo la quale si inseriscono le coordinate del centro dell'immagine con la massima precisione possibile. Nel caso di un corpo celeste minore noto o di una cometa, la sua posizione prevista può essere caricata dal catalogo. A questo punto inizia il riconoscimento automatico dell’asterismo. Per impostazione predefinita, è installato il catalogo USNO-B1.0 dello United States Naval Observatory, con circa un miliardo di stelle fino a magnitudine 21. Se necessario, è possibile utilizzare anche cataloghi più profondi, come l'UCAC4, per esempio quando servono lunghezze focali maggiori o campi visivi più piccoli.

Se i parametri della configurazione sono corretti, il risultato dell'allineamento viene visualizzato dopo pochi secondi. Le stelle dell'immagine sono contrassegnate da cerchi. Il verde indica le stelle di riferimento riconosciute. Se il segnale di una stella di riferimento è troppo debole, viene contrassegnato in giallo

Se la regolazione non riesce, è possibile procedere manualmente. Il modello del catalogo di riferimento si sposta con i tasti freccia e si modifica con l'angolo di orientamento e l'impostazione della lunghezza focale finché non si ottiene una corrispondenza. La lunghezza focale è spesso fonte di errore, poiché può discostarsi dalle specifiche del produttore a causa della dispersione in serie. I valori modificati devono essere poi trasferiti nella configurazione in modo che la regolazione automatica si adegui.

Se l’asterismo di riferimento viene riconosciuto, mancano solo pochi passi per determinare le prime posizioni. Per l’identificazione degli oggetti in movimento nel campo visivo aiuta la funzione di lampeggio. Una volta rilevato un oggetto, facendo clic su sull’oggetto stesso si ottiene la posizione. Il profilo di luminosità dell'oggetto viene regolato con una funzione gaussiana. Nel caso di una sequenza di immagini, questa operazione viene eseguita automaticamente per tutte le immagini con la funzione “Moving Object Detection”. Un'astrometria riuscita permette di ottenere le coordinate equatoriali dell'oggetto! I risultati vengono registrati nel file di testo MPCReport.txt.

Anche gli astrofili possono facilmente utilizzare la loro attrezzatura fotografica per progetti di misurazione. Chi lo fa con il giusto entusiasmo può contribuire a migliorare i dati orbitali nel monitoraggio di asteroidi o comete. Un altro campo di attività è l'osservazione di stelle variabili o di novae e supernovae. Con Astrometrica, anche la valutazione fotometrica è possibile seguendo la procedura descritta.

Autore: Mario Weigand / Su gentile concessione di: Oculum-Verlag GmbH