25 i 27 sierpnia 2026 roku wykonałem obserwacje asteroidy bliskiej Ziemi typu Apollo (523609) 2005 PJ2. Celem nie było wykonanie efektownego zdjęcia, lecz precyzyjny pomiar jej położenia na tle gwiazd i porównanie otrzymanych wyników z efemerydą JPL Horizons.
Obserwacje wykonałem Newtonem Sky-Watcher 200/1000 na montażu CQ350 i kamerą monochromatyczną ZWO ASI290MM. Ze względu na bardzo szybki ruch asteroidy zastosowałem krótkie ekspozycje. Materiał został następnie zredukowany i zmierzony w programie Astrometrica, z wykorzystaniem katalogu Gaia DR3.
x2_6.png)
x2_6%20-%20znacznik.png) |
| Asteroida (523609) 2005 PJ2 na pojedynczej 6-sekundowej ekspozycji wykonanej 25 sierpnia 2026 r. Teleskop Sky-Watcher 200/1000, kamera ZWO ASI290MM |
Pierwsza sesja – dobre pomiary, ale coś się nie zgadza
Pierwszą serię wykonałem 25 sierpnia. Wybrałem pięć klatek wykonanych pomiędzy 20:23 a 20:56 UTC.
Sama redukcja astrometryczna wyglądała bardzo dobrze. Typowe błędy RMS wynosiły około 0,23–0,35 sekundy łuku. Kiedy jednak porównałem zmierzone współrzędne asteroidy z pozycjami przewidywanymi przez JPL Horizons, pojawiła się zagadka.
Wszystkie pięć pomiarów było przesuniętych o około 7″.
Co szczególnie interesujące, przesunięcie nie było przypadkowe. Wszystkie pomiary były przesunięte o około 7 sekund łuku niemal dokładnie wzdłuż toru asteroidy, ale przeciwnie do kierunku jej ruchu. Oznaczało to, że na zdjęciach asteroida znajdowała się w miejscu, które zajmowała kilkanaście sekund wcześniej. Była to silna wskazówka, że problem nie leży w pomiarze pozycji, lecz w czasie zapisanym w plikach FITS.”
2005 PJ2 poruszała się wtedy z prędkością około 36″ na minutę, czyli około 0,60″ na sekundę. Przesunięcie około 7,3″ odpowiadało więc błędowi czasu rzędu:
7,3″ ÷ 0,60″/s ≈ 12 sekund.
Pojawiło się podejrzenie, że problemem nie jest sama astrometria, lecz zegar komputera zapisującego czas wykonania ekspozycji do plików FITS.
Windows potwierdził podejrzenie
Analiza usługi Windows Time Service przyniosła bardzo ciekawy rezultat. Około dwóch godzin przed obserwacją komputer raportował:
PhaseOffset = −10,172 s
a jednocześnie zegar nie był prawidłowo zsynchronizowany z serwerem czasu.
Jeszcze mocniejszy dowód pojawił się następnego dnia. Windows wykonał rzeczywistą korektę zegara:
13,368 sekundy.
Zegar laptopa spieszył się więc o ponad 13 sekund i został cofnięty.
Było to niezależne potwierdzenie tego, co wcześniej wynikało z ruchu planetoidy. Z astrometrii otrzymałem około 12,1 s, a Windows później wykrył 13,37 s. Różnica jest całkowicie wiarygodna, biorąc pod uwagę dalszy dryf zegara pomiędzy obserwacją a późniejszą synchronizacją.
Dla kontroli przesunąłem czasy pierwszej sesji o około 12 sekund i ponownie porównałem obserwacje z JPL Horizons. O−C spadło z około 7″ do zaledwie 0,10–0,62″.
To bardzo mocno potwierdziło, że sama redukcja astrometryczna była prawidłowa, a głównym źródłem systematycznego błędu był czas.
Druga sesja – po rozwiązaniu problemu z zegarem
Kolejną sesję 2005 PJ2 wykonałem już po uporządkowaniu synchronizacji czasu. Tym razem uzyskałem cztery dobre pomiary pomiędzy 22:17:07 a 22:41:04 UTC.
Rozwiązanie astrometryczne klatek w Astrometrica było bardzo dokładne. Reszty dopasowania gwiazd referencyjnych do katalogu Gaia DR3 wynosiły dla poszczególnych zdjęć zaledwie około:
RA: 0,10–0,33″
Dec: 0,10–0,33″
Równie interesujące było bezpośrednie porównanie pozycji asteroidy z JPL Horizons. Całkowite O−C dla czterech pomiarów wyniosło około:
0,90″ → 0,71″ → 0,58″ → 0,44″.
Wszystkie pomiary znalazły się więc w odległości mniejszej niż jedna sekunda łuku od przewidywanej pozycji.
Zmierzyłem również ruch samej asteroidy
Z czterech kolejnych pozycji można niezależnie wyznaczyć prędkość kątową obiektu.
Z moich pomiarów otrzymałem:
37,86″/min
oraz kąt pozycyjny ruchu:
PA = 296,29°
JPL Horizons dla tego okresu podawał około:
37,91″/min, PA ≈ 295,5°.
Różnica prędkości wyniosła więc zaledwie około 0,05″/min, czyli 0,13%.
Co więcej, prędkość wyznaczona niezależnie pomiędzy kolejnymi parami zdjęć wynosiła:
37,93 → 37,86 → 37,79″/min.
Ruch jest więc bardzo regularny i wszystkie cztery pomiary tworzą spójny tor.
 |
| Podsumowanie astrometrii (523609) 2005 PJ2. Pierwsza sesja ujawniła systematyczne O−C około 7″ spowodowane błędem czasu komputera. Po prawidłowej synchronizacji zegara pomiary z 27 sierpnia osiągnęły zgodność z JPL Horizons lepszą niż 1″. |
Dlaczego dokładny czas jest tak ważny?
Ta obserwacja okazała się świetnym praktycznym przykładem znaczenia synchronizacji zegara w astrometrii szybko poruszających się obiektów.
Przy prędkości około 36–38″/min:
1 sekunda błędu czasu → około 0,6″ błędu pozycji
5 sekund → około 3″
12 sekund → ponad 7″
Można więc uzyskać świetne rozwiązanie astrometryczne z błędami rzędu 0,2–0,3″, a mimo to otrzymać pozycję przesuniętą o kilka sekund łuku wyłącznie dlatego, że komputer miał źle ustawiony zegar.
Od tej obserwacji kontrola synchronizacji UTC stała się dla mnie obowiązkowym elementem przygotowania każdej sesji astrometrycznej.
Zdanie podsumowujące same pomiary:
Dla porównania zmierzone prędkości i PA asteroidy:
Porównanie pomiarów własnych z JPL Horizons
| Data | Źródło | Prędkość kątowa | PA | Różnica prędkości względem JPL | Różnica PA względem JPL |
|---|---|---|---|---|---|
| 25.08.2026 | Pomiar własny | 36,09″/min | 344,38° | +0,01″/min | +0,06° |
| JPL Horizons | 36,08″/min | 344,32° | |||
| 27.08.2026 | Pomiar własny | 37,86″/min | 296,29° | −0,05″/min | +0,77° |
| JPL Horizons | 37,91″/min | 295,52° |
Objaśnienie: wartość ujemna różnicy prędkości oznacza, że zmierzona przeze mnie prędkość kątowa była nieznacznie mniejsza od wartości JPL Horizons. Dodatnia różnica PA oznacza, że zmierzony kąt pozycyjny był większy od wartości podawanej przez JPL Horizons
Widać też, że w ciągu dwóch dni asteroida nie tylko nieco przyspieszyła kątowo, ale też bardzo wyraźnie zmienił się kierunek jej pozornego ruchu na niebie.
Sprzęt i oprogramowanie
Teleskop: Sky-Watcher Newton 200/1000 f/5
Montaż: Sky-Watcher CQ350
Kamera: ZWO ASI290MM
Prowadzenie: sidereal, bez guidingu
Ekspozycje drugiej sesji: 4 s, gain 350
Akwizycja: N.I.N.A.
Redukcja i pomiary: Astrometrica 4.16.4.468
Katalog astrometryczny: Gaia DR3
Efemeryda kontrolna: JPL Horizons
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz