Avaleht Foorum Ajakiri «Vaatleja» Tähistaevas Maailm Õpik Astronoomia Facebookis Astronoomia Twitteris
None

Postitused sildiga "Tartu Tähetorn"

Vaatlusõhtu Tartu Tähetornis

14. mai 2016 kell 22:00–23:59

Selge ilmaga vaatleme Kuud, Jupiteri, Marssi ja Saturni

Soovitused Merkuuri ülemineku vaatamiseks

Janet Laidla , Kadri Tinn | 06.05.2016

9. mail saab selge ilmaga vaadelda Merkuuri üleminekut päikesekettast. Tegemist on üsna haruldase taevanähtusega, mille vaatlemiseks on vaja spetsiaalset või filtriga varustatud teleskoopi või binoklit. Merkuuri üleminek algab kell 14:11 ning vaadeldakse seda ka tähetornis kuni võimalik näha on.

Kuna Merkuur on üsna pisike, siis inimsilm seda läbi filtri päikesekettal ei erista. Seega ei sobi Merkuuri ülemineku vaatlemiseks sama varustus, millega proovisime eelmise aasta märtsis päikesevarjutust vaadata. Merkuur on Päikesest väga palju väiksem: (nurk)läbimõõtude suhe 12:1800 = 1:150. Mis tähendab, et kui projekteeritud päikeseketta läbimõõt on 30 cm, paistab Merkuur kahemillimeetrise täpina. Appi tuleb võtta binoklid ja teleskoobid!

  1. Leia seltskond, kes vaatleb Merkuuri üleminekut päikeseteleskoobi või spetsiaalse filtriga kaetud teleskoobiga. Kindlasti toimuvad avalikud vaatlused Tallinnas, Tartus, Tõraveres ja Pärnus.
  2. Kasuta vaatluseks projektsioonimeetodit. Selleks:

      a) kinnita teleskoop või binokkel statiivile.

      b) säti teleskoop või binokkel varju järgi Päikese suunda. Kui vari paistab kõige väiksem, siis on õige suund käes. Kindlasti ära võta teleskoobilt ega binoklilt ettevalmistuste juures katteid eest ära! Kindlasti ärge kasutage Päikese leidmiseks ilma filtrita giidpikksilma!

      c) aseta binokli või teleskoobi taha valge kartong või muu tugevam valge alus, nii et see on teleskoobiga risti selle okulaari otsa pool (see ots, kust sisse vaadatakse) sellest mõnikümmend sentimeetrit eemal. Projektsiooniks on hea kasutada pikema fookuskaugusega okulaari ehk teisisõnu väiksemat suurendust. Ekraan, millele päikeseketas projekteeritakse, ei tohi olla päikesevalguses. Seni on parima tulemuse andnud Newtoni süsteemi peegelteleskoop (näiteks vana Mizar teleskoop). Kui kasutate otsevaate-teleskoopi või tavabinoklit, tuleks selle külge kinnitada varje. Eriti mõnus on, kui varje asub otsija ja okulaari vahel – siis tekitab kujutise ka otsija ja teleskoopi on selle abil mugav suunata.

      d) siis, kui teleskoop või binokkel on valmis seatud võib katiku eest ära võtta. Kui teleskoop on õigesti suunatud, siis paistab juba kartongil või alusel Päike. Pildi teravustamiseks saab kartongi/alust lähemale või kaugemale liigutada.

  3. Tee ise oma binoklile või teleskoobile spetsiaalsest filtrist kate. Selleks:

      a) leia kodust või tee sobivas suuruses pappkarp, mis parajalt üle teleskoobitoru või binokli mahuks ilma, et see sealt tuulega lihtsalt ära lendaks.

      b) tee üks külg lahti ja lõika teise külge ümmargune ava, mis tuleb katta filtrikilega (NB! Filtrikilega tuleb ümber käia ettevaatlikult, kriimustatud filter on silmanägemisele ohtlik).

      c) võta katik eest ära ja pane filter teleskoobi toru otsa, mis on suunatud Päikesele.

      d) sea teleskoop varju järgi Päikese suunas. NB! Kindlasti ära kasuta Päikese leidmiseks ilma filtrita giidpikksilma!

      e) Igaks juhuks kontrolli, et filter on ikka õiges otsas, mitte sealt, kust sisse vaatate.

Projektsioonimeetodi jaoks on eriti sobivad kuni ca 8 cm läbimõõduga läätsteleskoobid või binoklid. Kui teleskoobi peegel või lääts on sellest suurem, tuleks projektsiooni jaoks teleskoobi ava väiksemaks teha. Sama tasub teha ka filtrikile kasutades. Kui teleskoobikatik pole selleks spetsiaalselt mõeldud, siis saab teha ava väiksemaks kasutades pappi ja sinna sobiva suurusega ümmarguse ava välja lõigates.

Et tegemist ei ole lihtsa vaatlusega, tuleme tagasi esimese soovituse juurde – ühinege organiseeritud vaatlusega. Kui see ei ole võimalik, siis soovitame päikesepaistelisel päeval teha proovivaatlus. Kui näete oma käsutuses olevate vahenditega päikeseplekke, peaksite nägema ka Merkuuri. Reaalset plekkide seisu saate kontrollida lehelt: http://www.spaceweather.com/.

Merkuuri üleminekul tasub meeles pidada nn nelja kontakti – 1. kontakt kui Merkuur paistab puutuvat Päikese välimist äärt ja hakkab päikese ketta peale liikuma. 2. kontakt, kui Merkuur paistab viimast korda puutuvat päikese ketta äärt ja on üleni ketta peal näha. 3. kontakt kui Merkuur on veel viimast korda täielikult Päikese kettal näha ja üks Merkuuri serv puutub Päikese välimist serva ja 4. kontakt kui Merkuuri ketas viimast korda puutub Päikese serva ja on täielikult kettast möödunud.
1. ja neljas kontakt ei ole projektsiooni meetodi puhul näha, vesinik-alfa filtriga varustatud teleskoobiga võivad need kontaktid olla nähtavad, kui Merkuur siseneb või väljub päikese kettale kohast, kus parajasti paistab mõni protuberants.

Merkuuri üleminek algab Eesti aja järgi kell 14:11:53 (esimene kontakt), Merkuur on täielikult näivalt Päikese ketta peal 14:15 (teine kontakt). Kolmas kontakt on Eesti aja järgi kell 21:37 ja neljas kell 21:40, need kaks ei ole aga Eestis nähtavad, kuna 9. mail loojub Tartus Päike kell 21:22 ja Tallinnas 21:36.

Merkuur paistab Päikese kettale jõudvat idast natuke põhja pool ja ülemineku jooksul paistab liikuvat lõunapoolsele servale. Väga kenasti on üleminek animeeritud lehel: http://www.timeanddate.com/eclipse/transit/2016-may-9

Vaatlus Tartu Tähetornis

9. mai 2016 kell 14:00–18:00

Vaatame Merkuuri üleminekut Päikesest.

Selge ilmaga on teleskoobid õues kl 14-18.

Astronoomialoeng Tartu Tähetornis

17. mai 2016 kell 18:15–19:30

Kadri Tinn

Reisimisest meie Galaktikas pöidlaküüdiga ja ilma.

Astronoomialoeng Tartu Tähetornis

3. mai 2016 kell 18:15–19:30

Kadri Tinn, Janet Laidla

Merkuur üle päikeseketta

Räägitakse Merkuuri üleminekust päikesekettast ja õpetatakse, kuidas seda vaadelda saab.

Jaak Jaaniste

Päikesevarjutusest 9. märtsil Indoneesias.

Kuidas Friedrich Bessel meie Struvele “ära tegi.”

Jaak Jaaniste | 25.04.2016

See on mõtisklus Tartu Tähetornis avatud näituse puhul.
Legend pajatab, et esimesena mõõtsid tähtede kaugusi kolm meest: meie mees Wilhelm Struve, tema kolleeg Königsbergist Friedrich Bessel ja Kaplinna observatooriumi direktor Thomas Henderson, hilisem Šoti kuninglik astronoom. Kuigi mõõtmised olid tehtud erinevatel aegadel (Henderson 1833., Struve 1837. ja Bessel 1838. aastal), avaldati nad kõik aastal 1838. John Herschel, Kuningliku Astronoomiaühingu tolleaegne president ja vaieldamatu autoriteet vaatlevate astronoomide hulgas, omistas esmamõõtja au Besselile, kelle tulemus oli tema arvates kõige usaldusväärsem. 1841. aastal autasustatigi Besselit Kuningliku Astronoomiaühingu kuldmedaliga.

Püüaksime alljärgnevas valgustada selle otsuse tagamaid. Struve mõõtmistest on Eestimaal palju juttu olnud, räägime seekord tema konkurentide tegemistest.

Täheparallakside mõõtmise (ja selle kaudu tähe kauguse määramise) probleem oli ülal aegade algusest. Esimesena pakkus Linnutee vöös paikneva kaksiktähe 61Cygni kui sobiva objekti mõõtmiseks Giuseppe Piazzi 1789. a, lähtudes tähe (tol ajal) suurimast omaliikumisest. See valik oli teada nii Struvele kui Besselile, paraku ei mahtunud Struve mikromeetri vaatevälja 61Cygni kõrvale ühtki sobivat võrdlustähte.

Bessel oli tellinud heliomeetri, mõeldes eeskätt tähtede omavahelise paiknemise mõõtmisele – selleks, et täiendada meridiaaniringiga tehtud „absoluutseid mõõtmisi“. See vaatlusriist sobis suurepäraselt ka parallaksi määramiseks, kuivõrd kasutada oli kogu teleskoobi vaateväli. Et viimane sõltub suurendusest, see aga omakorda okulaari fookusekaugusest, võis seda vastavalt vajadusele (näiteks võrdlustähe otsimiseks) suurendada või (mõõtmistäpsuse huvides) vähendada.

heliomeeter

Tartu Tähetorni heliomeeter. Samasugust süsteemi kasutas ka F.Bessel.

Bessel sai oma masina töökorda 1829. aastal. Viis aastat (pedant nagu ta oli!) kulus tal heliomeetri katsetamiseks ja kalibreerimiseks; 1834 alustas ta 61Cygni vaatlusi. Mõne kuu pärast katkestas Bessel mõõtmised, kuivõrd liig nõrgad (~11 tähesuurus) võrdlustähed kippusid kehvemate ilmadega ära kaduma. Kuna tal oli teisigi kohustusi, (Halley komeedi vaatlused, valitsuse tellitud geodeetilised mõõtmised), sai ta uue seeriaga algust teha alles 1837.a augustis juba pärast Struve esialgsete mõõtmiste teatavakstegemist. Struve mõõtmisi hindas ta julgustavateks, aga mitte veel edukateks (not as complete success, nevertheless seems to offer good prospects).

Uut seeriat alustas Bessel kahe suhteliselt heleda (9.–10. tähesuurus) võrdlustähe valimisega. Nüüd oli tal mõõtmiseks 4 tähte: 61Cygni kaks komponenti vahekaugusega 30’’ ning võrdlustähed neist vastavalt 461’’ ja 706’’ kaugusel. Kui varasematel vaatlustel mõõtis Bessel võrdlustähe kaugust 61Cygni mõlemast komponendist, siis nüüd otsustas ta mõõta kaugust kahest võrdlustähest kaksiktähe „optilise tsentrini“ – punktini, mis poolitas tähti ühendava sirglõigu.
Kas meelega või kogemata – Bessel oli teinud parima otsuse. Võrdlustähe toomine kaksiktähe kahe komponendi vahele oli (tänapäeva nägemispsühholoogiast lähtuvalt) kõige täpsem visuaalse määrangu variant. Vähe sellest: tegu oli hetkmõõtmisega, mis ei sõltunud ei atmosfääri turbulentsist ega nähtavuse kõikumisest.

heliomeeter2

Skeem on muidugi vaid minu ettekujutus. Põhimõtteliselt võib pööramist-nihutamist teha ükskõik kui palju kordi. Nupud objektiivi pööramiseks ja selle poolte nihutamiseks olid toodud vaatleja poolsesse otsa – süsteemi sai juhtida kahe käega, kuni soovitud täpsus oli saavutatud.

Struvel polnud siin midagi vastu panna. Sel ajal, kui tema oma mikromeetrit kruttis, juhtus taevas nii mõndagi. Tähed värelesid, nende heledus võis muutuda, pealegi oli tema mõõdetav täht Veega võrdlustähest tuhandeid kordi heledam. Mis täpsusest siin rääkida. Aga Struvel oli ka eeliseid: parem/täpsem teleskoop ja aastakümnete pikkune vaatluskogemus.

Nagu varem öeldud, oli Bessel pedant. Lisaks vaatlemisele pani ta mängu oma matemaatika-alased teadmised ja andis täpse numbri: p = 0’’,3136 ± 0’’,0202. Tänapäevane väärtus on 0’’,28588 ± 0,00054. See jääb väljapoole Besseli poolt antud vea piire. Nii et …

Originaalartiklite tabelid on tolle aja kombe kohaselt põhjalikud ja lubavad igaühel autori mõttekäiku jälgida ning vajadusel teha kontrollarvutusi. Just see oli John Herscheli jaoks otsuse langetamisel määrava tähtsusega. Ja peaasi teaduse jaoks: tegu oli täiesti sõltumatute vaatlustega – erinevad objektid, erinevad instrumendid, erinev metoodika.

Aga kuhu jääb Thomas Henderson? Kui rida ajada, oli just tema esimene – alfa Centauri vaatlused said tehtud 1833. aastal. Aga millised? Wikipedia andmetel oli Kaplinna Kuninglikus Observatooriumis tol ajal kaks instrumenti: Dollondi 10-jalane passaažiriist (pisut suurem kui Tartu Tähetornil) ja 6-jalane „müüriring“ (mural circle – meridiaani sihis paiknevale seinale kinnitatud instrument taevakehade nurkkõrguse mõõtmiseks, keskaegse müürikvadrandi edasiarendus). Ei parallaktilist monteeringut, ei kellamehhanismi ega mikromeetrit… Millest siin rääkida! Ja tulemus – „alla ühe kaaresekundi“ pole just suurem asi määrang.
Aga puht juhuslikult oli Henderson pihta saanud kõige lähemale tähele. Alfa Centauri tegeliku aastaparallaksi määras 1891.a. David Gill, sealsamas Kaplinna observatooriumis, saades tulemuseks 0’’,75 ± 0’’,01. Tänapäevane väärtus on 0’’75481 ± 0’’,00411 (Hipparcose andmed).
Täpsustuseks: Gill kasutas heliomeetrit ja Besseli metoodikat. Ka alfa Centauri on kaksiktäht, komponentide vahekaugus oli Gilli vaatluste ajal umbes 20’’.

Mis sai edasi? Täheparallakside visuaalne mõõtmine oli ränk ja aeganõudev töö, tulemused ebakindlad. Aastaks 1900 oli enam-vähem rahuldavalt teada 60 tähe parallaksid. 20. sajand tõi kaasa uued vahendid – fotograafia, Schmidt’i teleskoobid, CCD-vastuvõtjad ja skaneerivad süsteemid. Parallakside arv kasvas kiiresti, 1950. a oli teada juba 6000 tähe kaugused, töösse rakendati eriprogrammid, mis kestavad tänaseni.
1997.a avaldati Hipparcos’e satelliidi mõõdetud 118 000 tähe parallaksid. Praegu kestab ESO missioon GAIA, millelt oodatakse kuni miljardi tähe asukohti.

Aga ega ka astro-ajaloolased maga. – Wikipedias on välja tuldud väitega, et esimesena mõõtis täheparallaksi hoopiski Collegio Romano observatooriumi direktor Giuseppe Calandrelli, kes sai 1806.a Veega parallaksiks 4 kaaresekundit. (Osservazione e riflessione sulla parallasse annua dall’alfa della Lira). Kuidas, millal, millega ja mismoodi? Kus lõpeb „arvamine“ ja kust algab teadmine?
Kui siit edasi minna, siis (aasta)parallaksi idee peaks olema sama vana, kui heliotsentriline maailmasüsteem. Kas hakkame aega lugema Kopernikust või Aristarchosest? Kui Galilei mõõtis Miitsari kaugust Alkorist, kas ta mõõtis siis parallaksi? Kas Bradley mõõtmisi, mille käigus avastati aberratsioon ja nutatsioon, võis lugeda „parallaksi mõõtmiseks“? Või tuleme ikka tagasi Struve juurde, kellel oli (tänapäeva teadmiste seisukohalt!) esimesena kasutada nii teadmised kui instrument, mis võimaldas parallaksi numbrilist väärtust tegelikult mõõta?
Siingi leidsin uudise. Venekeelse Wikipedia järgi mõõtis Struve aastal 1821 (neli aastat enne Fraunhoferi teleskoobi käikminekut!) Altairi parallaksiks (0,181″±0,094″). Tänapäevane väärtus on 0,195’’. Oli see siis mõõtmine või ei olnud? Usun, et sedalaadi „fakte“ võib internetist rohkesti leida.

Kokkuvõtteks: kui „ajalooline udutamine“ välja jätta, jäävad sõelale Besseli ja Struve mõõtmised aastatest 1835–40. Nemad olid esimesed, kellel oli kasutada piisava täpsusega aparatuur. Struve oli (ajaliselt) esimene, Bessel usaldusväärsem. Ja ehkki John Herschel andis prioriteedi Besselile, on mehed seda väärt, et koos ajalukku minna.

LISA. Mis on mõõtmine ja mis on mõõtmistulemus.

Millal on mõõtmine sooritatud? – Siis, kui number on käes.
Numbreid võib leida mitmeti:
a) oletus (kogemusest lähtuvalt). Kui täht on Päikesest miljon korda kaugemal (ja sama heledusega), siis paistab ta miljon miljonit (1012) korda tuhmim. 1012 vastab 30 tähesuurusele, seega paistaks Päike, kui ta oleks miljon korda kaugemal, – 26,74 + 30 = 3m,26. Normaalne. Seda (juhtu, kus kaugust hinnatakse heleduse järgi) nimetatakse mõnikord ka „fotomeetriliseks parallaksiks“. Rehkendame selle „parallaksi“: 1 parsek on 206265 aü, seega 106 aü vastab kaugusele D = 106/206265 = 4,85 pc ning parallaktiline nihe p = 1/D = 0’’,206 (kaaresekundit). Umbes sinna kanti peaksid minema tähtede parallaktilised nihked.
b) otsene mõõtmine. See, kui täpselt suudame mõõta, sõltub nii mõõteriistast kui mõõdetavast objektist. Reichenbachi-Erteli meridiaaniringi lugemi täpsuseks on (valmistaja poolt antud) 0’’,5 . Selle teleskoobi objektiivi läbimõõt on 10 cm, mis annab teoreetilise lahutusvõime Θ = 138/100 = 1’’,38 – see on kehvem kui skaala täpsus.
Tähe kujutise – turbulentsiketta – keskmine läbimõõt on Tartus 3 kaaresekundit, parimates mägiobservatooriumides (Kanaari saared, Mauna Kea) kuni 0,4 kaaresekundit. Kui seal on ka teleskoop apertuuriga vähemalt 35 cm, on poolesekundiline täpsus igati ootuspärane. Aga mitte rohkem!
c) statistiline määrang. Siit edasi tuleb mängu statistika. Toome näite: olgu paberil kaks punkti (vahekaugus ca 20 cm). Kasutada on meil millimeeterjaotistega joonlaud. Kas mõõtetäpsus üks mikromeeter on võimalik?
Oletame, et silma järgi on joonlaua abil võimalik hinnata pikkust täpsusega 0,1 mm. Teeme 30 mõõtmist, saades tulemuseks viiel korral 196,6; 10 korral 196,5; 10 korral 196,7 ja 5 korral 196,4. Leiame kolmekümne mõõtmise aritmeetilise keskmine, saame 196,5666667 (perioodiline kümnendmurd, kuutesid võime sinna vahele kirjutada kuitahes palju).
Kui suur on täpsus? Dispersiooni arvutus annab keskmise ruuthälbe väärtuseks σ = 0,0205
Oletame, et mõõtmisi oli 100 korda rohkem, st 3000 ja nad jaotusid samal viisil. Nüüd saame σ = 0,00202. Tuntud asi: dispersioon väheneb võrdeliselt ruutjuurega mõõtmiste arvust.
Aga kas täpsust tuli juurde? Kas on võimalik mõõta mõõteriistaga, mille täpsus on 0,1 mm täpsusega 0,002 mm? Tänapäeval väidetakse, et on …

Vaatlusõhtud Tartu Tähetornis

14. aprill 2016 kell 20:00–22:00
16. aprill 2016 kell 20:00–22:00

Seekordsetel pikkadel õhtutel on üldiseks teemaks amatöörteleskoobid. Kui ilm on selge, vaadeldakse Kuud ja Jupiteri, pilves ilmaga toimub tegevus planetaariumis.

Astronoomialoeng Tartu Tähetornis

19. aprill 2016 kell 18:15–19:30

Enn Kasak
teadusfilosoof

Lõpmatusest

Lõpmatuse olulistest aspektidest on võimalik teha arusaadav ja lõpliku kestusega ülevaade. Seda kinnitab hiljuti eestikeelseks saanud A. Moore’i raamat „Lõpmatus“, millest on Tähetornis ka varem juttu olnud. Me oskame opereerida matemaatilise lõpmatusega, kuid ikkagi kerkib küsimus nö tõelisest lõpmatusest. Moore arvates juhib matemaatilise lõpmatuse üle mõtisklemine metafüüsilise lõpmatuse juurde. Sealt kasvab välja küsimus, kas inimese vaimus peitub lõpmatuslikke aspekte. Kui see nii on, siis pole veel kindel, kas suure, kuid siiski lõpliku võimsusega tehisintellekt suudab inimese tulevikus üle mängida.

Astronoomialoeng Tartu Tähetornis

5. aprill 2016 kell 18:15–19:30

Taavi Tuvikene
Taru Observatooriumi teadur

Vanad astronoomilised fotoplaadid ärkavad uuele elule

Astronoomialoeng Tartu Tähetornis

16. veebruar 2016 kell 18:15–19:30

Martin Vällik

Kas Maa ongi lame?