Журнал наблюдений Урана и Нептуна

[wad]

Искать Уран легко.
Уран надо искать ниже и левее четырёхугольника Пегаса.
В этой области стрелка из трех звезд ориентир для поиска Урана.

Действительно сейчас Уран найти очень легко - три звезды - прекрасный ориентир! Кстати, советую отслеживать движение  Урана во время длительных периодических наблюдений- очень интересно как движется планета относительно окружающих звезд. Да и находить Уран после подобных наблюдений очень легко! Кстати, Уран легко находится в обзорный бинокль ( 7х35 мм) и искатель (6х30 мм) телескопа. Был бы очень рад, если схема Олега Парфенова и мой рисунок движения Урана за осень этого года поможет начинающим ЛА найти этот объект на звездном небе! Хотя еще лучше это видно в стеллариуме. Единственно, что хотел посоветовать тем ЛА, которые ищут местоположение Урана: сначала найти его в бинокль с большим полем зрения, а уж потом уже рассматривать его в телескоп при большом увеличении- так проще!

[wladimir]

За два вечера набрал 7 точек блеска Нептуна. (8 не получилось - на морозе сел аккумулятор фотоаппарата). Технология вся была отработана на Уране, все делал также. Единственное отличие - атмосфера была спокойней и прозрачней, поэтому точность измерения получилась не хуже 0,03 m. В качестве звезды сравнения использовал SAO 165042 с блеском 7,157. Полученные данные в прикрепленной таблице. Сразу порадовало, что зафиксированно изменение блеска на 0,14m. Это почти в 5 раз больше ошибки измерения, т.е. я решил что Нептун живет и меняется.
Дальнейшая обработка показала, что период вращения у Нептуна получился в моем исполнении как 16,13 часа. Истинный - 16,11 часа. Ошибка чуть более минуты. Или 0,12%.  Обработку вел в EXEL.
Не давал покоя провал - видимо есть более высокочастотные колебания, с меньшим периодом.
Таких периодов удалось выявить еще 2
1. Период 7,86 часа - критерий совпадения модели и факта наименьший и равен 0,09
2. Период 3,51 часа - тут критерий побольше, но он наименьший в окрестности  и равен 0,16
Привожу три графика - как совпадает факт (красный) и модель (синий). Из графиков видно, период 7,86 хорошо описывает "средние и минимальные" значения, а период 3,51 - максимальные. Все точки приведены к одному периоду.
На мой взгляд так наглядней.
Так что снова принимаю поздравления с измерением периода вращения Нептуна.
Всем спасибо за высокую оценку работы по Урану.

[wad]

За два вечера набрал 7 точек блеска Нептуна

У вас как всегда научный подход к наблюдениям! +1

[Eugenio D.]

Поздравляю, отличная работа! Исправьте опечатку в истинном периоде.
+1.

P.S. Почему-то пишется, что нельзя поставить плюсик в течение 72 часов, но позднее обязательно поставлю.

[wladimir]

Спасибо за поправку.

[Mirali]

Так что снова принимаю поздравления с измерением периода вращения Нептуна.

Владимир, мои поздравления!
С уважением, Мирали

[wladimir]

Владимир, мои поздравления!
С уважением, Мирали

Огромное спасибо!

[wladimir]

Дело это нетривиальное.
До космическую эпоху фотометристам не удалось определить правильный период ни Урана ни Нептуна.

Я думаю, что им не хватало вычислительных мощностей.
 Я бы сказал, что против лома нет приема.
 У меня другая проблема -  слишком короткие ряды наблюдений. Получить длинные - у меня не получается, да и уже не интересно. В принципе показано, что можно получить результаты со скромным оборудованием.  Я все таки написал поисковую программу, но она позволяет получить очень приближенные значения - видимо где то я ошибся (скорее всего ограничил точность операций), поэтому я уточнял их в EXEL. Так мой примитивный поисковик выдал что-то около 15,99. Время поиска - минут 10. Т.е. миллионы вычислений. Подставил его значения в Exel - она уточнила до 16,13. Я не представляю, как с логарифмическими линейками можно было обрабатывать длинные ряды. Остается снять шляпу перед подвигом предтеч.
 Спасибо за добрые слова.

[Александр Анохин]

Вчера решил посмотреть Уран. Нашел планету без труда сначала в бинокль, затем в телескоп ТАЛ75. При увеличении 190х. Уран выглядит голубоватым диском. Без деталей, естественно.

[Наблюдатель Звезд]

Только что наблюдал Уран. Условия наблюдений: Деревня, полная темнота. Атмосфера хорошая, выше среднего, где то 8 по Пикерингу. Температура воздуха -5. Термостабилизация ~ 2 часа.   Ньютон SW 2001Р. Уран нашел без проблем в искатель 9Х50 в виде звезды, при увеличении 100Х Уран просматривался уже в виде горошинки, при увеличении 160Х отчетливо диск, при 250Х также отчетливый диск но немного больше в размерах, 320Х также четкий диск. 500Х диск немного уже замыливался, стали плохо видны очертания краев. Цвет Урана был серым практически без намеков на голубой или зеленоватый оттенок на всех увеличениях. О деталях на диске не могло быть и речи, удивляюсь снова, как товарищи видят четкие детали в 100мм, как писалось выше. Также пытался рассмотреть хоть один спутник, безрезультатно, хотя и не удивительно, теоретическая величина спутников выходит за рамки апертуры 200мм. Спустя час после наблюдений небо затянуло тучами и наблюдения пришлось прекратить.

Всем чистого неба и приятных наблюдений.

[Виталик В]

Цвет Урана был серым практически без намеков на голубой или зеленоватый оттенок на всех увеличениях.

Тоже сегодня смотрел в SW1501 цвет также серый без намека на голубой, центр светлый края потемнее. 2 недели назад смотрел был голубой, странно.

[Diff]

Я думаю, что им не хватало вычислительных мощностей...

Присоединяюсь к поздравлениям. Точность поражает!
Я так понимаю, что вы аппроксимируете экспериментальные точки синусом вида:
Y=A sin(t/T+b)+B, где A, B, T, b свободные параметры?

Если так, то особых выч. мощностей тут не нужно, перебор можно делать только по одному параметру T, так как остальные параметры линейные, они находятся напрямую, без итераций (метод наименьших квадратов). Может у них не было метода так точно определять яркость?

 Другое дело, что яркость от времени не обязательно синусоидальная функция. Она должна быть периодической но не обязательно синусоидальной. Т.е. для большей точности, раскладывать надо в ряд Фурье, но для этого надо больше точек. Похоже, что то подобное вы и делали когда пытались аппроксимировать двумя синусоидами. Т.е., второй период не несет в себе особого физического смысла, надо всегда брать наибольший.     




 

[Diff]

А почему?
Априори неясно. 

Я не совсем понял как Wldaimir их нашел. Если, Wldaimir просто обнаружил, что помимо основного минимума, существуют минимумы функции невязки на более высоких частотах, то это артефакт вызванный недостаточным количеством экспериментальных точек, и неравномерным их распределением по оси времени.

В случае, если использовалась аппроксимирующая Функция вида, Y=A0+A1*sin(t/T1+b1)+ A2*sin(t/T2+b2)
то если период T2 близок к T1/N где N целое число, тогда это может иметь смысл высшей Фурье гармоники.
Напомню что ряд Фурье имеет вид:
Y=A0+A1*sin(t/T+b1)+ A2*sin(2*t/T+b2) +A3*sin(3*t/T+b3) ...
Хотя, в определенных случаях, высшие Фурье гармоники могут соответствовать масштабу неоднородностей, в общем случае это не так. Например Фурье ряд для периодического прямоугольного импульса имеет массу высших гармоник, а "физический" период там только один.

[wladimir]

Если так, то особых выч. мощностей тут не нужно, перебор можно делать только по одному параметру T, так как остальные параметры линейные, они находятся напрямую, без итераций (метод наименьших квадратов). Может у них не было метода так точно определять яркость?

Так просто не получится. Играет фаза - она внутри синуса. Если взять производную и искать нули функции, то ясно, что фаза будет двигать 0. И соответственно будут изменяться решения. А насчет яркости - вполне возможно. Но уж очень это дело трудоемкое и медленное для меня оказалось.
 И,  Diff, в Ваших выражениях двух Пи не хватает.

[wladimir]

 Другое дело, что яркость от времени не обязательно синусоидальная функция. Она должна быть периодической но не обязательно синусоидальной. Т.е. для большей точности, раскладывать надо в ряд Фурье, но для этого надо больше точек.

Полностью согласен. Ряды Фурье изучал в 1967- 1968 годах. Вспоминать детали в лом. Да и точки получить препятствуют много факторов:
а) погода
б)лень
в) много всего другого.
 Я ставил перед собой 2 задачи:
1. Убедится, что блеск дальних планет не постоянен.
2. Если я засеку изменения блеска, попытаться измерить период.
Обе задачи получились. Я удовлетворен.

[wladimir]

Т.е., второй период не несет в себе особого физического смысла, надо всегда брать наибольший.     

Тезис сомнительный. О втором периоде в книге Цесевича:
 Уран : Т2=10ч49 м (у меня  10ч45м )
Нептун: Т2=7ч54м (у меня 7ч 52м)
 Т.е Второй период не является порождением моей неправильной методики, а существует независимо, поскольку его обнаруживали исследователи прежних лет. Причем обнаруживается на 2-х планетах.
Я думаю, что тут наиболее вероятно наличие пары потемнений на диске Нептуна, которые вращаются выше (или ниже) экватора. Поэтому 2*Т2<16,11.
Период вращения у полюсов 12 часов... Надо тут много думать. 

[Diff]

Так просто не получится. Играет фаза - она внутри синуса.
 И,  Diff, в Ваших выражениях двух Пи не хватает.

Можно показать, что выражение A * sin(t/T+phi) как аппроксимирующая функция эквивалентна A*sin(t/T)+B*cos(t/T)
(используем формулу для синуса суммы)
2 pi не включаю для краткости.

Я написал програмку по вашим данным, и ваших рез-тов не получил. Хотя по тестовому сигналу с известной частотой програма работает идеально.  У вас в таблице яркость уже после калибровки по звезде?

[wladimir]

Я написал програмку по вашим данным, и ваших рез-тов не получил. Хотя по тестовому сигналу с известной частотой програма работает идеально.  У вас в таблице яркость уже после калибровки по звезде?

Да, блеск Нептуна уже привязан к звезде. Насчет программы ничего не могу сказать. (Правда я не понимаю, как писать программу по данным?) Я программу писал после поиска вручную. Так сказать перенес опыт. Может быть поэтому моя программа ищет и находит. Как доберусь до дачи (у меня там все материалы) покажу промежуточные результаты поиска. Насколько я помню там на интервале периодов от 3ч до 18ч более 4000 локальных минимумов. Фокус найти наименьшие. Вот этот шаг я делал почти вручную - строил график и на нем находил зоны минимумов, оставалось их уточнить в Exel.
 Кстати - перебор в Вашей формуле все равно надо делать по двум параметрам - T и B или T и A... Если Вы не учитываете фазу - ничего не выйдет. Может быть дело в этом. Ваша программа ведет перебор просто по периоду?
                     
                  
                  
                     
                     
                     
                        

[Diff]

...промежуточные результаты поиска. Насколько я помню там на интервале периодов от 3ч до 18ч более 4000 локальных минимумов. Фокус найти наименьшие. Вот этот шаг я делал почти вручную - строил график и на нем находил зоны минимумов, оставалось их уточнить в Exel.

Верно, я подцепил картинку на ней невязка как функция T (т.е. для каждого T находились оптимальные остальные параметры A, B, и C, и для них считалась невязка). В моем случае невязка это корень из суммы квадратов разности между наблюдаемой величиной и моделью. Красные вертикальные линии это найденные вами периоды для Урана.

Кстати - перебор в Вашей формуле все равно надо делать по двум параметрам - T и B или T и A... Если Вы не учитываете фазу - ничего не выйдет. Может быть дело в этом. Ваша программа ведет перебор просто по периоду?

Невязка это функция четырех параметров, задача найти ее минимум. Если параметр линейный, как A,B и C в моем случае, то их оптимальные значения находятся без итераций. По периоду приходится делать перебор. Фаза есть, она сидит в A и В. Если более подробно: a*sin(t/T+phi)= a*sin(t/T)*cos(phi)+a*cos(t/T)*sin(phi)  ,  переобозначаем A=a*cos(phi) и   B=a*sin(phi), и получаем эквивалентное выражение только все параметры кроме T линейные. 

[wladimir]

Эта картинка по Урану или Нептуну?