SOHO увидел неизвестный объект

[Сергей Шмальц]

Может кому-то будет интересно или пригодится: Райнер Крахт, некогда пообещав научить меня, сделал пример выявления (возможной) связи C/2001 R8 и SOHO-2225.

P.S. Текущее положение поиска: в периоды с 15.10.2006 по 22.10.2006 и с 01.11.2006 по 15.11.2006 на снимках с С2 пока что пусто. По расчётам Райнера прохождение перигелия в 2006 году было 9 ноября...

[Сергей Шмальц]

Кжиштоф Кида из Польши только что открыл на С3 спорадическую (non-group) комету. Ещё пока не понятно как и куда она движется, имеются только первые 5 снимков. Наклонение весьма большое, примерно как у группы Майера или даже чуть больше. У меня есть даже подозрение, что это вполне может быть представительница этой группы, только ещё не пережившая достаточно долгую эволюцию, имея тем самым больший угол восходящего узла и чуть большее наклоние, с эволюцией они оба постепенно уменьшаются. Но это пока только спекуляция, посмотрим, как явление будет развиваться дальше, станет ли комета заметно огибать Солнце или пойдёт дальше поперёк всего снимка.

[Сергей Шмальц]

У меня есть даже подозрение, что это вполне может быть представительница этой группы, только ещё не пережившая достаточно долгую эволюцию

Ну, точно комета группы Майера оказалась, самая обыкновенная, без отклонений, но милашка, просто загляденье! Позже сделаю анимашку сюда.

А какая длиннющая у неё дуга выйдет, ух! Вряд ли на сутки вытянет, но как минимум часов на 15 или более, а это весьма много, интересно, смогут ли на базе её астрометрии как-то лучше узнать период? Было бы просто класс! А орбита ужасно параболическая. Я почему и подумал, что это не спорадическая, а именно группа Майера – она из глубины прилетела, её всего за три часа до первых рапортованных позиций вообще не видно было, а на рапортованных позиция она уже очень яркая была, и это на С3, где их и без того редко видно, движение именно такое, как сейчас расположены орбиты группы, перицентром к нам по лучу зрения. Прям экземпляр для учебника. Надо бы поискать её послезавтра на снимках STEREO B (они с двудневным запозданием появляются), с него по идее хороший ракурс на восходящий рукав должен быть, если она там будет видна, тогда действительно есть шанс на интересную астрометрию.

[Сергей Шмальц]

А какая длиннющая у неё дуга выйдет, ух! Вряд ли на сутки вытянет, но как минимум часов на 15 или более

Длина дуги набрала уже 21 час, и это ещё не конец!

Я тут немножко поигрался в программе GeoGebra: взял из доступных снимков самые крайние две и три промежуточные точки и по 5 точкам построил эллипс, получив тем самым его уравнение (см. вложение). Учитывая, что полученный эллипс является лишь проекцией истинной орбиты на плоскость, то следующей задачей было бы выяснить под каким углом к друг другу находятся плоскость орбиты и плоскость коронографа. Зная этот угол, можно было бы произвести элементарное координатное преобразование, которое дало бы истинную форму эллипса! Есть идеи, как узнать искомый угол?

[boch]

Трем мозги?
Истинная форма эллипса однозначно определяется элементами орбиты. 

[Сергей Шмальц]

Так я уже тру их. Думаю тут можно пойти другим путём. Итак, задача.

Дано:

5 элементов орбиты. Эксентриситет и большая полуось задают форму эллипса, которая нам уже известна, пусть и в проекционном виде, это не страшно. Наклонение и долгота восходящего узла определяют ориентацию плоскости орбиты, сравнительно точно рассчитать их даже на короткой дуге, как правило, легче, чем эксцентриситет и большую полуось (во всяком случае у меня возникло именно такое впечатление, поправьте меня, если я не прав). Аргумент перигелия нас вообще не интересует, так как его положение уже имеется в той же проекции эллипса.

Возможный путь решения:

Дожидаемся астрометрии (или как-то сами мудрим её) и вытекающих из неё наклонения и долготы восходящего узла, которые оба по значению будут около 73° (средние значения для этой группы). В той же самой программе GeoGebra можно создавать трёхмерные конструкции. Беру плоскость XY за плоскость эклиптики, Солнце в начале координат, ось ОХ будет направлением на точку весеннего равноденствия. К плоскости XY строю плоскость под углом 73° (наклонение) и поворачиваю её относительно ОZ (полярной оси эклиптики) на 73° (долгота восходящего узла) против часовой стрелки от оси OX, получив тем самым истинную ориентацию плоскости орбиты к плоскости эклиптики. В плоскости XY нахожу положение Земли относительно Солнца на момент обнаружения кометы. Отрезком соединяю точки Солнца и Земли. К этому отрезку строю перпендикулярную плоскость, которая будет являться плоскостью коронографа, поскольку его луч зрения примерно совпадает с этим отрезком. Вышеприведённые пять точек проекции орбиты в плоскости коронографа проецируем обратно на плоскость орбиты, а именно прямыми перпендикулярными к плоскости коронографа и проходящими через эти 5 точек. На полученных пяти точках в плоскости орбиты строим искомый истинный эллипс.

Ч.т.д.?

P.S. В идеале для нахождения истинного положения пяти точек эллипса орбиты следует ещё учитывать параллакс, возникающий из-за орбитального движения Земли. Позволю себе пренебречь им в данной ситуации.

[boch]

Наклонение и долгота восходящего узла определяют ориентацию плоскости орбиты, сравнительно точно рассчитать их даже на короткой дуге, как правило, легче, чем эксцентриситет и большую полуось (во всяком случае у меня возникло именно такое впечатление, поправьте меня, если я не прав).

Истину глаголешь...

[Сергей Шмальц]

В той же самой программе GeoGebra можно создавать трёхмерные конструкции.

Ёлки, уже так увлечённо построил плоскости, и выясняется, что в программе ещё пока не реализовано построение конусного сечения по 5 точкам в режиме 3D (программа в настоящее время находится в стадии разработки), эх досада! Попробую решить задачу чисто численным методом, а потом осуществить трансформацию на декартовой плоскости, посложнее будет, но попробовать можно, так как углы все известны теперь. Кстати, пока строил приведённые во вложении плоскости с усреднённым значением 73° для наклонения и долготы восходящего узла, подумал, что ещё лучше будет осуществить построение для целого набора орбитальных плоскостей, т.е. взять все имеющиеся значения, для каждой кометы построить соотвественно свою персонально ориентированную плоскость и уже делать обратную проекцию пяти точек на каждую из них. Таким образом получим набор сотни орбит, в крайних пределах которых будут лежать орбиты всей группы. А этого уже будет достаточно, чтобы сделать вывод о пределах орбитального периода.

И ещё, вопрос по матчасти: если известно уравнение эллипса или, что в принципе равнозначно, значение эксцентриситета и большой полуоси, то как из них рассчитывается период? А то я не могу найти, где бы почитать об этом.

[boch]

С этим знакомы? Если нет, то это первая книга для введения в орбиты. Главное все сверхпросто изложено. А потом уже Постоянная Часть Астрономического календаря.
http://telescop1.ucoz.ru/index/0-6

[Сергей Шмальц]

Вроде бы понятно, что во второй половине зимы мы плохо видим крейцевские потому, что они восходят за Солнцем, дальше от Земли, чем в другие времена года. Тем не менее не понимаю, почему мы на С2 не видим крейцевские кометы в период с 5 января по 5 марта, как минимум, настолько же хорошо, как в период с 5 марта по 5 мая – периоды с одинаковой геометрией?

Смотрите иллюстрацию во вложении. Окружность – орбита Земли/SOHO, чёрная точка на окружности – SOHO в разные даты по солнечной долготе, подписи к трём точкам на верхней дуге окружности – долготы восходящего узла в пределах от 30° до 330°, зелёные стрелки – лучи зрения SOHO на околосолнечное пространство, синяя точка – представитель I-й подгруппы Крейца с указанными долготами восходящего узла, красная точка – представитель II-й подгруппы Крейца (в четыре раза менее населённая чем I-я подгруппа), оранжевый сектор – двухмесячный период невидимости крейцевских на С2. Под невидимостью понимается невозможность открытия на С2, все крейцевские в этот период открывают только на С3, лишь единичные, самые ярчайшие из них после открытия на С3 совсем коротко видны на С2.

Исходя из конструкции, всё должно быть наоборот – с 5 января по 5 марта видимость должна быть лучше, чем с 5 марта по 5 мая, когда многочисленная I-я подгруппа максимально удалена от нас. Однако практика показывает обратное. Я где-то не "докрутил"?

[boch]

Попробуйте нарисовать "отрезки орбиты от начала до конца видимости" в соответствии с наклонением орбиты - куда будут проецироваться на плоскость эклиптики концы отрезков дуги орбиты? Может что и прояснится?

[Сергей Шмальц]

Схематично нарисовать на скорую руку без больших искажений эллипса в данной ситуации можно, так как аргумент перигелия близок к 90°, ну а наклонение в 135° при проекции на эклиптику лишь увеличит вытянутость эллипса, что тоже не сыграет большой роли при сравнении.

Что касается "отрезка орбиты от начала до конца видимости", то он находится исключительно слева от синей/красной точки (они лежат именно в плоскости эклиптики, изображая восходящие узлы), так как мы наблюдаем крейцевские исключительно до восходящего узла, лишь самые живучие крупненькие успевают до полного испарения подняться на снимке выше средней горизонтальной линии, лежащей в плоскости эклиптики (ошибка наклона, как я читал, не более 1°). Ну, и глядя на этот самый отрезок сразу слева от точек, я всё равно не вижу объяснения на поставленный вопрос, так как расстояния от Земли до кометы остаются на оба двухмесячных периода всё равно примерно равны.

Я ещё пытался учесть фазовый и позиционный углы (особенно второй может значительно влиять на видимый блеск кометы), но в оба обсуждаемых периода они примерно одинаковы, разница становится заметной только по прошествии большего времени.

[boch]

 

Элементарно!

В январе-феврале концы отрезка "конца видимости" упираются в сторону квадрата C2-FOV...
а в марте-апреле они упираются в угол квадрата  C2-FOV...

Корень квадратный из двух равен 1.4 (примерно)

Если принять, что конец отрезка видимости упирается в середину стороны квадрата C2-FOV, и тут видимость прекращается (объект угас и не может быть открыт), то арифметическое действие

1.4-1.0=0.4 (полустороны квадрата)

Дает нам гандикап в 0.4 "минимально возможного радиуса C2-FOV", то есть мы имеем фору в марте-апреле 0.3-0.4 "пробега до лимба Солнца".

Вот эта фора в 0.4 "полустороны квадрата" C2-FOV и дает возможность легко открывать кометы в марте-апреле "на излете угасания", в то время как в январе-феврале "излет угасания" находится за пределами C2-FOV.

Если бы матрица на телескопе спутника была круглая  данный эффект был бы сведен до нуля и разницы бы календарной не было в плане открытия объекта.

[Сергей Шмальц]

Да, согласен, звучит логично, спасибо. Попробую тогда как раз в этот март-апрель измерить средний радиус до последних видимых точек угасания от Солнца (центра снимка) для самых тусклых комет с видимостью только на С2. Этот радиус может оказаться весьма интересен при попытке идентификации аналогичных по блеску крейцевских комет с "невидимостью" на С2 в январе-феврале по максимум двум-трём позициям, несмотря на отсутствие дальнейших позиций. Из-за малого кол-ва позиций они, видимо, воспринимаются "мусором" на снимках. Формально такое открытие признано не будет, т.к. требования предполагают не менее пяти точек, но меня больше интересует сам факт детекции и точной идентификации на основе вот этого самого радиуса по длине шага в пикселях.

[Сергей Шмальц]

Попробую решить задачу чисто численным методом

Что-то нарешал, уж не знаю, насколько я близок окажусь к истине, так как дрова рубить я тоже умею.
И тем не менее, вот результаты моих вычислений для группы Майера:

a=9.2995
e=0.996968
P=28.359

В общем афелий где-то за Сатурном (правда, пожалуй не стоит его сюда пританцовывать, слишком далеко группа от плоскости эклиптики, так что это скорее просто для мысленного представления удалённости в сравнении с ним). Ну и исходя из периода в ~28 лет имевшиеся повторные наблюдения комет группы на снимках SOHO за период его работы с 1996 года я соотвественно исключаю.

[boch]

Оформите и отошлите корифеям, там разберутся...

[Сергей Шмальц]

На заметку тем, кто в настоящее время охотится на кометы на снимках SOHO. Как известно, сегодня с раннего утра и скорее всего до завтрашнего вечера на снимках SOHO густая "снежная буря", через которую вообще ничего не разобрать, т.е. двое суток поиска у нас выпадут; есть теоретический выход! Теоретический потому, что я сам собираюсь впервые опробовать его на практике, а именно, прочесать за эти два дня снимки с COR2, прежде всего со STEREO-B (с него более выгодный вид на текущую орбиту крейцевских). Так что если кто захочет, но не знает, где брать снимки и как их обрабатывать, свистните тут, я вкратце опишу. А появятся они, как это всегда бывает со снимками со STEREO, двумя днями позже после требуемой даты, т.е. за 7-8 марта будут 9-10 марта.

[boch]

Интересно, до какой широты опустится овал? Будет ли видно хотя бы в Ярославле?
В прошлый раз когда я засек "снежный буран", я вовремя выехал за город, - и тогда сияние опустилось до широты Москвы.
Правда было полнолуние, но все прошло замечательно. Возможно, максимум придется на дневное время. Если "снег" появился рано утром, то 8 марта разыграется... на праздник аккурат. Короче, все кто выше Москвы, сторожите... "снег" - явный признак того, что выброс идет точно к Земле. Возможно, начиная с утренних часов (жаль, Луна через дымку пробивается), но скорее всего днем начнется.
И почему самое интересное всегда выпадает именно на полную Луну?!

[Сергей Шмальц]

Оформите и отошлите корифеям, там разберутся...

Долго взвешивал все за и против, а то ведь учёные умы тоже попусту тревожить и отвлекать не хочется. Решил вот что сделать: возьму "тройку" 2000 O3 = 2005 W4 = 2011 E1 из группы Крахта, проделаю для всех трёх появлений те же самые построения, если в итоге получу результаты близкие к имеющимся, то можно смело браться за оформление расчёта для группы Майера, предварительно подкрепив его примером для этой кометы группы Крахта. Думаю, так будет дипломатичнее и убедительнее для самого себя же...

P.S. Владимир Безуглый вчера обнаружил комету на снимках SWAN, предположительно группы Крейца.

[boch]

 В продолжение предыдущего сообщения - опубликовано:

http://www.cbat.eps.harvard.edu/cbet/003000/CBET003047.txt