Od września 2002 roku do 2005 roku w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Piwnicach pod Toruniem realizowany był projekt badawczy Semi-Automatic Variability Search (SAVS, Półautomatyczne Poszukiwanie Zmienności), którego celem jest odkrywanie gwiazd zmiennych w wybranych obszarach nieba północnego. Program ten kierowany był przez dr hab. Andrzeja Niedzielskiego i został zainicjowany przez wybitnego polskiego uczonego – prof. Bohdana Paczyńskiego.

Autor: Łukasz Bukowiecki

Widok z lotu ptaka na Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Piwnicach.

W ramach projektu SAVS wykorzystywana jest już istniejąca infrastruktura Obserwatorium (kopuła, sieć komputerowa) oraz instrumentarium. Obserwacje prowadzone były za pomocą kamer CCD: SBIG ST-8XE o rozmiarach 1510 na 1020 pikseli lub SBIG ST-7XE o rozmiarach 765 na 510 pikseli. Matryca jest schładzana termoelektrycznie 45 stopni Celsjusza poniżej temperatury otoczenia. Pozwala to na obniżenie temperatury matrycy w czasie obserwacji do zakresu od -10 do -25 stopni Celsjusza. Kamera podłączona jest do komputera przez szybkie złącze USB. W jej obudowie znajduje się koło z 5 filtrami UBVRI systemu Johnsona-Cousinsa, przy czym przy obserwacjach wykorzystywane są jedynie BVR (przeważnie V).

Za układ zbierający światło służy achromatyczny obiektyw MC APO Telezenitar-M o ogniskowej 135 mm i światłosile f/2,8. Jest to typowy obiektyw stosowany przy aparatach fotograficznych typu Zenit. Pole widzenia całego instrumentu wynosi 6 na 4 (lub 3 na 2) stopnie przy skali obrazu 13,8 sekundy łuku na piksel. Układ optyczny pozwala na detekcję gwiazd do około 14,5 wielkości gwiazdowej przy czterominutowej ekspozycji w filtrze V.

Instrument – kamera CCD plus obiektyw – osadzony jest na tubusie amatorskiego teleskopu Meade LX200. Teleskop ten został wyposażony w elektronicznie sterowany montaż paralaktyczny widłowy, co umożliwia jego pełną kontrolę przy pomocy komputera. Znaczna automatyzacja instrumentu pozwala na wykonywanie obserwacji z pobliskiego budynku obserwatorium poprzez lokalną sieć komputerową. Rola obserwatora ogranicza się jedynie do uruchomienia bądź wyłączenia sprzętu oraz zdalnej kontroli jego pracy.

W odróżnieniu od typowych przeglądów nieba, projekt SAVS nie monitoruje w sposób ciągły całej dostępnej sfery niebieskiej, a jedynie kilkadziesiąt wybranych (dokładnie 57) pól gwiazdowych o łącznej powierzchni około kilkuset stopni kwadratowych. Taka strategia podyktowana jest brakiem możliwości wykonywania systematycznych obserwacji z powodu niezbyt korzystnych warunków pogodowych panujących na terenie Polski. Pola zaś wybrano tak, aby w nich znajdowały się znane gwiazdy zmienne, a my szukaliśmy w ich pobliżu nowych zmiennych.

Zebrany materiał obserwacyjny był poddawany redukcji przy pomocy automatycznego oprogramowania stworzonego na potrzeby projektu SAVS. Pozwalał on w łatwy sposób przejść od surowych obrazów nieba, uzyskanych kamerą CCD, do krzywych blasku poszczególnych gwiazd i ich analizy pod kątem detekcji zmienności. Oprogramowanie posiada graficzny interfejs użytkownika i jest uniwersalne – sprawdza się zarówno podczas pracy na niewielkich wycinkach nieba zawierających obrazy gromad otwartych, jak i na większych jego obszarach o rozmiarach kilku stopni.

W czasie ponad 2 lat funkcjonowania projektu odkryto 125 wcześniej nieznanych gwiazd zmiennych różnych typów – układów zaćmieniowych (39), gwiazd pulsujących regularnie (10)oraz zmiennych pół-regularnych i zmiennych nieregularnych (76).

Bezpośrednią kontynuacją SAVSa był tak zwany “Deep SAVS”. Ten projekt, jak i następne, były realizowane również w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Piwnicach pod Toruniem, jednak z użyciem największego teleskopu optycznego w Polsce, Teleskopu Schmidta-Cassegraina (TSC90).

TSC90

Teleskop Schmidta-Cassegraina (TSC90).

Jest to instrument mogący pracować w dwóch konfiguracjach, jako kamera Schmidta o średnicy sferycznego zwierciadła 90cm, średnicy płyty korekcyjnej 60 cm i ogniskowej 180 cm lub w układzie Cassegraina o ogniskowej 1350 cm. Do celu poszukiwania gwiazd zmiennych teleskop pracował w ustawieniu Schmidta. Detektorem zainstalowanym w ognisku głównym teleskopu jest dużych rozmiarów kamera CCD SBIG STL-11000M. Jej matryca ma rozmiary 408 na 2672 pikseli. Pole widzenia instrumentu wynosi 71,8 na 47,8 minuty łuku przy czym detektor jest zamontowany w taki sposób, że jego dłuższy bok jest prostopadły do płaszczyzny równikowej. Skala obrazu wynosi 1,08 sekundy łuku na piksel. Kamera jest wyposażona w filtry UBVR w systemie Johnsona-Cousinsa. Matryca schładzana jest termoelektrycznie do temperatury 45 stopni poniżej temperatury otoczenia. Układ optyczny pozwala na detekcję gwiazd do około 19,5 wielkości gwiazdowej przy dziesięciominutowej ekspozycji w filtrze V.

Projekt prowadzony był w latach 2005-2006 przez dr Gracjana Maciejewskiego i miał na celu poszukiwanie gwiazd zmiennych w gromadach otwartych NGC 2266, NGC 7762, NGC 6939 (wszystkie trzy obiekty są to stare gromady otwarte, których wiek wyznaczono na ponad miliard lat). W wyniku tego przeglądu wykryto 77 gwiazd zmiennych w tym 28 układów podwójnych, 15 gwiazd pulsujących regularnie, oraz 34 zmiennych pół-regularnych oraz zmiennych nieregularnych. Osiem z tych zmiennych prawdopodobnie należy do wymienionych gromad, reszta stanowi składnik bogatego tła galaktycznego.

Kolejnym projektem mającym na celu wykrywanie gwiazd zmiennych w gromadach otwartych były obserwacje trwające w latach 2007-2008, prowadzone przez dr Gracjana Maciejewskiego i mgr Łukasza Bukowieckiego. Celem były dwie gromady otwarte, King 7 oraz NGC 457. W rezultacie wykryto 47 gwiazd zmiennych, z czego 9 prawdopodobnie należy do tych gromad.

Na zdjeciu przedstawione sa krzywe blasku gwiazd zmiennych wykrytych w gromadzie NGC 457. Jest to mloda gromada, jej wiek szacowany jest na okolo 25 mln lat.

Na zdjeciu przedstawione sa krzywe blasku gwiazd zmiennych wykrytych w gromadzie King 7. Jest to gromada o wiele starsza od NGC 457, jej wiek to okolo 1 mld lat. Tak jak NGC 457 stanowi ona gromade otwarta.

Obecnie trwają obserwacje dwóch kolejnych obiektów, gromady otwartej Trumpler 3 (w średnim wieku, około 200 mln lat) oraz NGC 957 (młoda, około10 mln lat). Wyników można spodziewać się na wiosnę 2009 roku.

Zatem do tej pory odkryliśmy w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Piwnicach pod Toruniem 249 gwiazd zmiennych, a wykrywanie kolejnych trwa, kompletne wyniki ukażą się na wiosnę.

Autor

Redakcja AstroNETu