Определение предельной звездной величины

[Garmisch]

На форуме довольно часто возникает вопрос, как же оценить предельную звездную величину на полученном снимке (или в общем случае, на любом). Не претендуя на оригинальность, я попробую описать один из наиболее простых и быстрых методов для оценки предельной звездной величины - визуальном сравнении наиболее слабых звезд на вашем снимке со изображением этой же области из он-лайн архива профессиональных наблюдений.

Сделаем это, используя возможности всемирно известной астрономической базы данных Simbad, а именно сервис изображений Aladin. В качестве примера возьмем недавний снимок Сергея Киселева (kis) скопления Abell 426 https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,20067.msg370744.html#msg370744 , для которого мы и попытаемся оценить примерную предельную звездную величину. Все, что нам будет нужно - это современный браузер с поддержкой JAVA и доступ в Интернет.

Итак, поехали:

1. Загружаем страничку сервиса Aladin: http://aladin.u-strasbg.fr/java/nph-aladin.pl . При этом апплет может попросить у вас разрешения на запуск. Разрешаем (нажимаем "YES").

[Garmisch]

2. Перед нами окно приложения. Теперь нам нужно загрузить изображение интересующего нас участка неба из архива астрономических снимков. Нажимаем на кнопку "LOAD".

3. В новом открывшемся окне нам предоставляется два варианта поиска нашей области: по координатам или же по названию. Если вас интересует первый вариант, то при этом в поле "TARGET" вы указываете экваториальные координаты области, а в поле "RADIUS" - размер области в угловых минутах. Во втором варианте, вам достаточно лишь указать название обьекта. Именно так мы и сделаем. В нашем случае обьект - Abell 426. Вводим его название в поле "TARGETS" и нажимаем на клавиатуре "Enter". После недолого ожидания (зависит от скорости вахсего соединения) в центральной части этого окошка отобразится список доступных изображений из архива.

В общем случае нам будут интересны снимки из Второго Паломарского обзора неба. Находим строчку "POSS II  J  (optical B) " (в данном случае она будет идти второй в списке). Она обозначает, что мы будем использовать изображение из Паломарского обзора, снятого в синих лучах (B-band). Далее, слева от этой надписи кликаем мышкой на чек-бокс и тем самым ставим на нем галочку - то есть, выделяем данное изображение для последующей загрузки. После этого кликаем мышкой на кнопку "SUBMIT" в правом нижнем углу текущего окна.

[Garmisch]

4. Как только вы нажали "SUMBIT", начинается загрузка изображения (скорость загрузки опять будет сильно зависеть от скорости вашего Интернет соединения). Следить за процессом загрузки вы можете в основном окне апплета в браузере. Мигающий зеленый индикатор говорит, что процесс еще находится в стадии выполнения. Давайте сейчас минимизируем (но не закроем !) модальное окно, в котором мы выбирали обьект, и тем самым окажемся на основной странице приложения. Изображение уже должно было загрузиться. (если еще нет, то ждем окончаня загрузки).

[Garmisch]

5. Изображение загрузилось. Теперь мы можем его рассмотреть в деталях. Для увеличения кликаем на кнопку "ZOOM", наводимся квадратом выделения на интересующую нас область и кликаем еще раз. Чтобы вернуть исходный масштаб, используем выпадающий список "ZOOM" в правом нижнем углу (выделил на рисунке красным).

6. Теперь одно из основных действий. Определяем ориентацию вашего снимка и отождествляем его по отношению к архивному Паломарскому. Для этого откройте ваш снимок в любой удобной для вас программе и постарайтесь отождествить область. Возможно это будет не совсем легко сделать. Например Паломарский снимок имеет размер ~ 12 угловых минут, а ваш может быть размером в градус и т.п. Одним словом, тут уже вам нужно хорошо поработать При этом замечаем область, где находятся наиболее слабые звезды, которые вы еще можете увидеть на вашем снимке. Именно их звездные величины мы и определим на следующем этапе.

[Garmisch]

7. Если предыдущий этап успешно пройден, переходим к следующему пункту. А именно - загрузке каталога звезд со звездными величинами. Если вы не закрыли предыдущее модальное окно со списком изображений, то находим его на панели задач и активируем. Если же вы его случайно закрыли, то не беда. Вновь кликаем на кнопку "LOAD" в приложении. Далее, в модальном окне нажимаем на кнопку в правом вертикалльном ряду "SURVEYS" и в окткрывшемся списке каталогов выбираем "USNO - A2". Выделяем его и жмем на "SUBMIT". Каталог будет загружен через непродолжительное время.

[Garmisch]

8. После загрузки каталога мы уже можем закрыть модальное окно и переходим к основному окну приложения. Теперь вы увидите, что практически каждая звездочка на изображении будет помечена цветной точкой. Если точка присутствует - значит для этой звезды есть данные в каталоге. В противном случае данных для нее нет.

9. Самое интересное. Сравнивая ваш снимок с архивным снимком, мы пытаемся найти те наиболее слабые звезды, которые мы заранее отобрали для определения предельной звездной величины и смотрим, отмечены ли они соотвествующими цветными метками (точками) на архивном снимке. Задача - нам нужно найти наиболее слабую звездочку, имеющую такую метку (и тем самым - иформацию в каталоге). Как правило такой поиск не занимает много времени.

10. Итак, вам повезло и вы нашли наиболее слабый обьект и он имеет метку. Кликаем на архивном снимке мышкой на обьекте и тут же на нижней панели отобразится соответствующая информация из каталога. А именно - название звезды, координаты и ее звездные величины в фильтрах B (синий) и R (красный). Смотрим на соотвествующую колонку и замечаем цифры. Поздравляю ! Вы определили "предельную" звездную величину для вашего снимка.

[Garmisch]

А вот и полученный нами результат сравнения. Наиболее слабая звездочка, отождествленная на обоих изображениях имеет блеск 19.0m в фильтре B.
(бОльшее изображение - наш снимок, небольшая вставка - фрагмент изображения из каталога)

Успешных вам поисков и чистого неба !

[Семен]

Огромное спасибо!!

будем искать и оценивать 

[Mirali]

Спасибо за информацию! Попробовал и несколько приудивился. Судя по данным этого серсиса, на своем снимке M1 (конечно, с задранными уровнями) я на пределе вижу звезду 19.1 (на снимке на нее указывает стрелка, а на карте она выделена зеленым квадратом), а звезды 18.5 и около того видны совершенно отчетливо. И это 200мм и 30 минут (с 15 секундными субъекспозициями) на рассветном подмосковном небе!
С уважением, Мирали

[Garmisch]

И это 200мм и 30 минут (с 15 секундными субъекспозициями) на рассветном подмосковном небе!

Поздравляю ! Очень достойный результат. Действительно, на ваших снимках на пределе можно угадать ~19m. На самом деле, строго говоря, данные величины будут весьма примерными. Т.к. звезды из каталога наблюдались в определенных фильтрах (а любители как правило наблюдают без них), то будет неизбежные искажения результата (из-за наличия ненулевого показателя цвета звезд и т.д.).

[Mirali]

Юрий, еще раз спасибо. Справедливости ради стоит сказать, что в данном случае следует ориентироваться скорее на звездную величину R (18.4), поскольку у DSI Pro чувствительность в красном канале повыше, но все равно неплохо.
Начало старческого брюзжания :

Помню в феврале 1978, будучи студентом, работал на Южной станции ГАИШ в Крыму. Я снимал на 40см астрографе (фюрлинзер Зоннефельда) с только что поступившими на станцию пластинками ZU2. За 45 минут в Крыму удавалось вытягивать примерно 18 величину, до этого, на ZU1 выше 17.5 забираться не удавалось...

Конец старческого брюзжания.

С уважением, Мирали.

[Garmisch]

Справедливости ради стоит сказать, что в данном случае следует ориентироваться скорее на звездную величину R (18.4), поскольку у DSI Pro чувствительность в красном канале повыше, но все равно неплохо.

Совершенно верно. Я бы за основу брал величины из R (большинство современных цифровых приемников инеют повышенную чувствительность в красной области).

[Zakoruchkin]

Ochen ploxo mne ne udastsia proverit cvoi foto, ISKANDER posmotri chto tam ha moix foto galaktik 
Zaranee spasibo
Urii Zakoruchkin

[Vitaliy]

Что-то странно, я нашел 19 зв.в . по B в своих Плеядах

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4398.msg369839.html#msg369839

[Andrey Prokopovich]

Добавлю от себя...

6. Теперь одно из основных действий. Определяем ориентацию вашего снимка и отождествляем его по отношению к архивному Паломарскому. Для этого откройте ваш снимок в любой удобной для вас программе и постарайтесь отождествить область.

Удобно  использовать с целью отождествления, например, PinPoint engine встроенный в МаксимДЛ. Он отождествит звезды, и добавит WCS координаты  в FITS файл, что в дальнейшем значительно облегчит работу с изображением в Aladin. Отпадает необходимость грузить Паломарский снимок.

Приведу окно Астрометрического движка МаксимаДЛ... Заполнив поля жмем process и при успешном завершении сохраняем fits. Далее работаем в Аладине.

[Астровитянин]

Так же добавлю, те кто пользуется программой Cartes de Ciel тоже могут упростить процесс. В меню «Ресурсы сети Интернет» есть возможность загрузить из каталога USNO-A2.0 выбранную область неба размером до 2 градусов, объем загрузки составляет около 700кБ. После загрузки можно вывести на экран информацию по любой звезде с указанием блеска в красных и синих лучах.

Процесс очень простой. Выбираете в окне программы интересующую вас область неба. Подключаетесь к сети, далее в программе: «Файл»->«Ресурсы сети Интернет»->«USNO-A» затем выбираете подходящий источник: CDS VizieR или ESO Skycat (они отличаются масштабом, с которым проводился обзор, последний более детализован). Жмете на выбранный источник, в появившемся окне выбираете «Соединиться», после загрузки «Ok» и на вашем экране звезды до 20m. Только для полного отображения звезд не забудьте в меню «Параметры каталогов и объектов» в «Звездах» убрать галочку «Предел».

Кстати, программа позволяет так же использовать ваш снимок в качестве фона для карты, но это уже другая тема.

Ниже пример карты, полученной подобным образом, для галактики NGC2841.

[HEYEN]

-Дорогой Гармиш. Может я не разглядел, но вы часом не позабыли подумать о том что нам тут необходимо представить  Самый передержанный из принципиально максимально возможно долгих экспозиций, а не просто Очень очень хороший.
-Т. е. мы лично - ваще не знаем длительности такой вещи как предельно долгая экспозиция [для конкретно эитой аппертуры] (где хоть уточнение об аппертуре Киселева-то?)
-И ГЛАВНОЕ!,- была ли в нашем случае та самая предельная величина выдержки ? (отметим , что зависит минимальная величина звезд еще и от кач. фотоаппарата, , меры наведения lsd_яркости в фотике, берется ли особо удачных кадров или кадры неотбираются)

[Ivan Mhitarov]

Гусары - МОЛЧАТЬ!
Попробую перевести на русский и дать комментарии.

-Дорогой Гармиш. Может я не разглядел, но вы часом не позабыли подумать о том что нам тут необходимо представить  Самый передержанный из принципиально максимально возможно долгих экспозиций, а не просто Очень очень хороший.

Видимо здесь вопрошалось о выборе оптимальной или максимальной экспозиции.
Экспозицию выбирают так чтобы не пересветить объект съемки. Для слабых объектов ограничением является засветка, погода, механика телескопа, купола и тепловой шум приемника.

-Т. е. мы лично - ваще не знаем длительности такой вещи как предельно долгая экспозиция [для конкретно эитой аппертуры] (где хоть уточнение об аппертуре Киселева-то?)

В первом сообщении была ссылка на сообщение Сергея Киселева с описанием условий съемки.

-И ГЛАВНОЕ!,- была ли в нашем случае та самая предельная величина выдержки ? (отметим , что зависит минимальная величина звезд еще и от кач. фотоаппарата, , меры наведения lsd_яркости в фотике, берется ли особо удачных кадров или кадры неотбираются)

Сергей скорее всего снимал кадр не для оценки проницания. Для получения максимального проницания часто пренебрегают пересветом ярких звезд и других объектов.

[mo]

А вот аналогичное исследование другими средствами.
http://www.starlab.ru/showthread.php?t=7966&page=287

ШН 6" + Orion StarShot Monochrome DeepSky II, десятиминутный кадр.
20 зв.величина видна. Проверю предложенными в этой теме способами чуть позже.

[Opossum]

А не знает ли кто метод определения лучшего, чем 20m, проницания?
На некоторых лучших работах явно видны звёзды в соседних галактиках. Если не ошибаюсь, самые крутые Ia Ригели в Андромеде и в Треугольнике  ~21-22m

P.S. ошибаюсь: Ригель был бы звездой 17-17.5m. Отсюда вывод: в М31 должна быть видна уймища звёзд! Ура!