25
B ř e1 5z e2n0
n
be
Du
10
5
30
10
15
Z
21
17
16
18
19
20
te v ě1 5
ic
M
2
n0
21
25
30
20
l
De
5
l
Sgr
Aq
Vul
Č e r1 5v e 2n0
10
e
Sg
19
Cyg
Sct
Lyr
Dra
Aqr
Ser
18
25
http://nio.astronomy.cz/om/
Copyright © 2003, Jan Tošovský
Her
i
18
20
20
5
Labuť Delfín Mečoun Drak Koníček Eridanus Pec Blíženci Jeřáb Herkules Hodiny Hydra Malý vodní had Indián Ještěrka Lev Malý lev Zajíc Váhy Vlk Rys Lyra Tabulová hora Drobnohled Jednorožec Moucha Pravítko Oktant Hadonoš Orion
M
20
5
5
Cygnus Delphinus Dorado Draco Equuleus Eridanus Fornax Gemini Grus Hercules Horologium Hydra Hydrus Indus Lacerta Leo Leo Minor Lepus Libra Lupus Lynx Lyra Mensa Microscopium Monoceros Musca Australis Norma Octans Ophiuchus Orion
U
19
25
PsA
30
5
Oph 17
CrB
Pav Peg Per Phe Pic Psc PsA Pup Pix Ret Sge Sgr Sco Scl Sct Ser Ser Sex Tau Tel Tri TrA Tuc UMa UMi Vel Vir Vol Vul
10
Če
i
Sco
16
Ser
15
rv e
20
ne
25
c
Pavo Pegasus Perseus Phoenix Pictor Pisces Piscis Austrinus Puppis Pyxis Reticulum Sagitta Sagittarius Scorpius Sculptor Scutum Serpens Caput Serpens Cauda Sextans Taurus Telescopium Triangulum Triangulum Austr. Tucana Ursa Major Ursa Minor Vela Virgo Volans Vulpecula
LM
Cyg Del Dor Dra Equ Eri For Gem Gru Her Hor Hya Hyi Ind Lac Leo LMi Lep Lib Lup Lyn Lyr Men Mic Mon Mus Nor Oct Oph Ori
Lib
Hy
Páv Pegas Perseus Fénix Malíř Ryby Jižní ryba Lodní záď Kompas Síť Šíp Střelec Štír Sochař Štít Hlava hada Ocas hada Sextant Býk Dalekohled Trojúhelník Jižní trojúhelník Tukan Velká medvědice Malý medvěd Plachty Panna Létající ryba Lištička
JV
30
12
PŘEHLED SOUHVĚZDÍ
a
UM
1
22
ap
C
25
K0
n
20
23
de
1
0
u Eq
15
Psc
Le
2
Scl
25
a
Leo
Andromeda Vývěva Rajka Vodnář Orel Oltář Beran Vozka Pastýř Rydlo Žirafa Rak Honicí psi Velký pes Malý pes Kozoroh Lodní kýl Kasiopeja Kentaur Cefeus Velryba Chameleón Kružítko Holubice Vlasy Bereniky Jižní koruna Severní koruna Havran Pohár Jižní kříž
Peg
10
Eri
2
1
5
4
2
2
30
Lac
r
Cas
25
r
Pe
u
Ta
Cae
And
n o1 5
5
15
Ří
P0r o 1s5 i n 2e0 c
5
3
10
1
Aur
Cam
Ori
Lep
p Ce
5
Lyn
Gem
Col
22
23
Andromeda Antlia Apus Aquarius Aquila Ara Aries Auriga Bootes Caelum Camelopardalis Cancer Canes Venatici Canis Major Canis Minor Capricornus Carina Cassiopeia Centaurus Cepheus Cetus Chamaeleon Circinus Columba Coma Berenices Corona Australis Corona Borealis Corvus Crater Crux Australis
25
c
Cn
i
CM
6
23
0
Ce t
5
a 2d0
8
7 Mo n
CMa
0
1
Tri
25
o1 p5
p
Pu
1
2
SZ
Fo r
Z 1á5 ř í 2 0
10
25
Ú
30
st L 1i 0
3
S
Uran Neptun Pluto Slunce Měsíc
Symboly objektů
Merkur Venuše Mars Jupiter Saturn
2
9
2
SV
J
Obr. 1: Otoˇcn´ a mapka hvˇezdn´e oblohy. Uk´azka.
Ari
CVn
Pix
4
An
3
10
o
5
5
5
e n2 0 r p1 5
Bo
10
t
S
x Se10
4
Crt
5
Crv
V
11
6
13
7
Com
Váhy Štír Střelec Kozoroh Vodnář Ryby
JZ
6
Vir
8
8
14
7
15
Beran Býk Blíženci Rak Lev Panna
Znamení zvěrokruhu
And Ant Aps Aqr Aql Ara Ari Aur Boo Cae Cam Cnc CVn CMa CMi Cap Car Cas Cen Cep Cet Cha Cir Col Com CrA CrB Crv Crt Cru
´ klady astronomie 1 za praktikum 1. ˇ na ´ mapka a orientace Otoc ˇzdne ´ obloze na hve
´ 1 Uvod
1.1 Obecn´e informace
Kaˇzd´ y, kdo se chtˇel zad´ıvat na oblohu plnou hvˇezd a nauˇcit se na n´ı orientovat, zcela jistˇe pouˇzil mapku hvˇezdn´e oblohy, nejl´epe tu otoˇcnou. V t´eto praktick´e u ´loze se pokus´ıme takovou otoˇcnou mapku hvˇezdn´e oblohy sestrojit a nauˇcit se ji pouˇz´ıvat. K tomu vyuˇzijeme speci´aln´ı program. Takov´ y program zˇrejmˇe vyuˇzijeme jen jednou, ale mˇeli bychom se nauˇcit pouˇz´ıvat i dalˇs´ı dostupn´e programy zobrazuj´ıc´ıch hvˇezdnou oblohu jako Stellarium, WorldWideTelescope, nebo Guide, Megastar ˇci internetov´e zdroje Aladin, SDSS a podobnˇe.
2 Pracovn´ı postup
2.1 Vytvoˇren´ı otoˇcn´e mapky hvˇezdn´e oblohy
Pˇripravte si dva listy tuˇzˇs´ıho pap´ıru form´atu A4. Na str´ank´ach kurzu http://www.physics. muni.cz/~zejda/student.html#za1 si st´ahnˇete program Otoˇcn´a mapka 2.0, kter´ y vytvoˇril Jan Toˇsovsk´ y (om setup20.exe). Program se ovl´ad´a intuitivnˇe. Vytvoˇrte otoˇcnou mapku hvˇezdn´e oblohy pro pozorovac´ı stanoviˇstˇe na 50. stupni severn´ı zemˇepisn´e ˇs´ıˇrky. Zvolte zobrazen´ı dn˚ u v mˇes´ıci a na pˇripraven´ y tuˇzˇs´ı pap´ır vytisknˇete verzi s jemnˇe naznaˇcen´ ymi spojnicemi jasn´ ych hvˇezd v souhvˇezd´ıch a n´ azvy souhvˇezd´ı. Zvl´aˇst’ si pak pˇripravte verze bez spojnic i bez n´azv˚ u. Takovouto slepou“ mapu stranu 2 z v´ ystupu programu si vytisknˇete (staˇc´ı na ” obyˇcejn´ y pap´ır) a pouˇz´ıvejte ji d´ ale pro vlastn´ı potˇrebu. Neodevzd´avejte ji.
je n
20
25
30
2.2 Znalosti souhvˇezd´ı Do mapky hvˇezdn´e oblohy na obr´ azku 3 zakreslete zn´am´e skupiny hvˇezd a souhvˇezd´ı. Vyznaˇcte spojnice hvˇezd tak, aby vynikly zn´am´e obrazce. Pˇr´ıpadnˇe oznaˇcte i jm´ena jasn´ ych nebo v´ yznamn´ ych hvˇezd, pokud je zn´ate.
2.3 Orientace na hvˇezdn´e obloze Pˇripravte si kr´ atkou prezentaci (maxim´alnˇe na 10 min), ve kter´e pˇredstav´ıte souhvˇezd´ı a jejich nejv´ yraznˇejˇs´ı objekty ve zvolen´e ˇc´ asti hvˇezdn´e oblohy. P˚ ujde o jednu z n´asleduj´ıc´ıch skupin souhvˇezd´ı - jarn´ı, letn´ı, podzimn´ı, zimn´ı, cirkumpol´arn´ı, pˇr´ıpadnˇe jiˇzn´ı souhvˇezd´ı. Zamˇeˇrte se zejm´ena na orientaci, tedy, kde se jak´e souhvˇezd´ı nach´az´ı, kdy je viditeln´e, s jak´ ym soused´ı a pˇr´ıpadnˇe jak´ y zaj´ımav´ y objekt v nˇem lze pozorovat pouh´ yma oˇcima nebo mal´ ym dalekohledem a jak jej najdeme. Do tohoto pracovn´ıho listu napiˇste velmi struˇcnˇe obsah prezentace. Uved’te, kter´ a souhvˇezd´ı, v´ yznamn´e skupiny hvˇezd, objekty byly prezentov´any, kdy a jak je lze naj´ıt apod. M´ısto v´ ypisu obsahu prezentace m˚ uˇzete pˇriloˇzit i prezentaci vytiˇstˇenou. Prezentaci je moˇzn´e pˇripravovat ve dvojic´ıch nebo trojic´ıch. O konkr´etn´ım zad´an´ı - tedy spolutv˚ urci(-´ıch) a skupinˇe souhvˇezd´ı, kterou m´ate prezentovat rozhoduje vyuˇcuj´ıc´ı na cviˇcen´ı.
2.4 Pozorov´an´ı hvˇezdn´e oblohy Pˇredchoz´ı u ´koly byly vesmˇes teoretick´e, ale mˇely v´as pˇripravit na praktickou ˇc´ast t´eto u ´lohy. K jej´ımu splnˇen´ı bude zapotˇreb´ı dobr´e poˇcas´ı a vhodn´e pozorovac´ı stanoviˇstˇe, ze kter´eho budete moci pozorovat dostateˇcnˇe velkou ˇc´ast hvˇezdn´eho nebe na obloze a kde v´as nebude pˇr´ıliˇs ruˇsit mˇestsk´e osvˇetlen´ı. Vyberte si pro toto praktikum tak´e noc bez Mˇes´ıce (alespoˇ n po dobu pozorov´ an´ı). Poznaˇcte si do pozorovac´ıho den´ıku ˇcas a m´ısto pozorov´an´ı, pozorovac´ı podm´ınky (ruˇsiv´e prvky - pouliˇcn´ı osvˇetlen´ı, proj´ıˇzdˇej´ıc´ı auta...), poˇcas´ı a samozˇrejmˇe tak´e, co jste pozorovali. Pokud pozorovac´ı den´ık (nˇekdy t´eˇz zvan´ y noˇcn´ık) nem´ate, je nejvyˇsˇs´ı ˇcas k jeho zaloˇzen´ı. Klasick´ a pap´ırov´ a podoba by mˇela m´ıt podobu seˇsitu minim´alnˇe form´atu A5, nejl´epe A4 s tuh´ ymi deskami. Samozˇrejmˇe je moˇzn´a i elektronick´a podoba, ale do n´ı zpravidla nelze bezprostˇrednˇe pˇri pozorov´ an´ı kreslit. Na aktu´ aln´ı obloze najdˇete alespoˇ n pˇet v´ yznamn´ ych skupin hvˇezd nebo souhvˇezd´ı. Jejich pozorov´ an´ı si poznaˇcte do den´ıku. Pokuste se nal´ezt planety, pokud jsou pozorovateln´e, a proved’te n´ akres orientaˇcn´ı mapky podle n´ıˇz by napˇr´ıklad vaˇsi kolegov´e mˇeli b´ yt schopni planetu na obloze naj´ıt. Pokud nebude viditeln´a ˇz´adn´a planeta, vyberte si jedno z pozorovan´ ych souhvˇezd´ı a zakreslete orientaˇcn´ı mapku tohoto souhvˇezd´ı.
2.5 Demonstraˇcn´ı mˇeˇren´ı paralaxy Po prvotn´ım sezn´ amen´ı se s hvˇezdnou oblohou je moˇzn´e pˇristoupit i k prvn´ım mˇeˇren´ım. Nebudou to mˇeˇren´ı nijak n´ aroˇcn´ a a nav´ıc, mˇeˇr´ıc´ı pˇr´ıstroj m´ate vlastnˇe k dispozici. Jsou j´ım vaˇse ruce. P˚ ujde o mˇeˇren´ı u ´hlov´ ych vzd´ alenost´ı dvou objekt˚ u na obloze, tedy o vzd´alenost dvou 1 smˇer˚ u k tˇemto objekt˚ um. K odhadu velikosti tohoto u ´hlu lze jednoduˇse pouˇz´ıt r˚ uzn´ ych ˇc´ast´ı ´ ruky na nataˇzen´e paˇzi. Uvaha je vcelku prost´a. Snadno ovˇeˇr´ıte, ˇze 1 cm dlouhou u ´seˇcku kolmou na smˇer od naˇseho oka vid´ıme pod u ´hlem t´emˇeˇr pˇresnˇe 1◦ ve vzd´alenosti 57,3 cm. D´elka nataˇzen´e paˇze u dospˇel´eho ˇclovˇeka odpov´ıd´a pˇribliˇznˇe vzd´alenosti 58 cm. To znamen´a, ˇze ˇıˇrka zavˇren´e pˇesti n´am popomoc´ı zhruba 2 cm ˇsirok´eho palce m˚ uˇzeme odhadnout u ´hel 2◦ . S´ ◦ kryje vzd´alenost zhruba 10 a vzd´ alenost mezi mal´ıˇckem a palcem rozevˇren´e ruky pˇredstavuje ◦ 20 (viz obr´ azek 2). Samozˇrejmˇe lid´e jsou r˚ uzn´ı, rozmˇery ˇc´ast´ı tˇela se liˇs´ı, jak poprv´e ovˇeˇril a prok´azal A. Bertillion 2 . Proto si pˇred vlastn´ım mˇeˇren´ım na obloze nejprve zjistˇete rozmˇery 1
Pˇripom´ın´ am, ˇze smˇer definujeme v naˇsem kurzu jako polopˇr´ımku vych´ azej´ıc´ı z vaˇseho oka a m´ıˇr´ıc´ı na dan´ y objekt. 2 Antropolog a vedouc´ı oddˇelen´ı identifikace pachatel˚ u paˇr´ıˇzsk´e policie Alphonse Bertillion hledal zp˚ usob,
3
vaˇs´ı paˇze a ruky, zapiˇste do tabulky 5 a zjistˇete, jak velk´e u ´hly lze s vaˇsimi fyzick´ ymi parametry zjiˇst’ovat. Nyn´ı pˇristupte k vlastn´ımu mˇeˇren´ı. Vaˇs´ım u ´kolem je zmˇeˇrit, odhadnout vz´ajemn´e u ´hlov´e vzd´ alenosti hvˇezd ve Velk´em voze a u ´hlovou vzd´alenost hvˇezdy Dubhe od Pol´arky. V´ ysledky uved’te do tabulky 5.
Obr. 2: Mˇeˇren´ı u ´hl˚ u pomoc´ı rukou.
Pouˇzit´e zdroje a dalˇs´ı materi´aly ke studiu Kleczek, J., 1986, Naˇse souhvˇezd´ı, Albatros, Praha Pudiv´ıtr, P., 2004, Disertaˇcn´ı pr´ ace, MFF UK Praha Toˇsovsk´ y, J., 2011, http : //nio.astronomy.cz/om/index cz.html Zajonc, I., 2009, Teleskopie XIX, http://www.jiast.cz.
kter´ y by mu umoˇznil identifikovat jiˇz jednou odsouzen´e zloˇcince. Roku 1822 zveˇrejnil svoji metodu, kter´ a spoˇc´ıvala v mˇeˇren´ı fyzick´ ych znak˚ u ˇclovˇeka a byla po nˇem nazv´ ana bertilion´ aˇz.
4
´ C ˇ AST ´ PRAKTICKA
´ Uloha: Otoˇ cn´ a mapka a orientace na hvˇ ezdn´ e obloze Jm´ eno: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Datum odevzd´ an´ı: . . . . . . . . .
Shrnut´ı u ´ kol˚ u: 1. Vytvoˇren´ı otoˇcn´e mapky a slep´e mapy hvˇezdn´e oblohy. 2. Vyznaˇcen´ı skupiny hvˇezd a souhvˇezd´ı na mapce.
ˇ ast hvˇezdn´e oblohy. Vyznaˇcte skupiny hvˇezd a souhvˇezd´ı, kter´a zn´ate. Obr. 3: C´
5
3. Prezentace ˇc´ asti hvˇezdn´e oblohy Prezentovan´ a ˇc´ ast hvˇezdn´e oblohy Dalˇs´ı ˇclenov´e t´ ymu, kteˇr´ı se pod´ıleli na prezentaci Struˇcn´ y popis prezentace dle pokyn˚ u v zad´an´ı u ´kolu
4. Z´aznam pozorov´ an´ı hvˇezdn´e oblohy Na tomto m´ıstˇe pˇrilepte kopii z´aznamu z vaˇseho pozorovac´ıho den´ıku o pozorov´an´ı hvˇezdn´e oblohy. Pokud je z´ aznam delˇs´ı neˇz vymezen´ y prostor, pˇriloˇzte jej na zvl´aˇstn´ım listu.
6
5. Mˇeˇren´ı u ´hlov´ ych vzd´ alenost´ı Zmˇeˇrte d´elku sv´e paˇze, pˇresnˇeji ˇreˇceno vzd´alenost od oˇc´ı k palci pˇri nataˇzen´e paˇzi a d´ale ˇs´ıˇrku palce, ˇs´ıˇrku zat’at´e pˇesti a vzd´alenost mezi koncem palce a koncem mal´ıˇcku kdyˇz budou prsty ruky maxim´ alnˇe roztaˇzen´e od sebe. Zapiˇste hodnoty do tabulky a spoˇctˇete jak velk´e u ´hly m˚ uˇzete pomoc´ı v´ yˇse uveden´ ych rozmˇer˚ u zjiˇst’ovat. Diskutujte, jak se nepˇresnost vaˇseho mˇeˇren´ı a nepˇresnost v nastaven´ı paˇze projev´ı na pˇresnosti urˇcen´ı u ´hlov´ ych vzd´ alenost´ı na obloze. Tabulka 1: Rozmˇery paˇze mˇeˇren´a vzd´alenost [cm]
odpov´ıdaj´ıc´ı u ´hel [◦ ]
vzd´ alenost oko-palec pˇri nataˇzen´e paˇzi
–
ˇs´ıˇrka zat’at´e pˇesti ˇs´ıˇrka roztaˇzen´e pˇesti ˇs´ıˇrka palce
Zmˇeˇrte vz´ ajemn´e u ´hlov´e vzd´ alenosti hvˇezd ve Velk´em voze a vzd´alenost nejjasnˇejˇs´ı hvˇezdy ze souhvˇezd´ı Velk´e Medvˇedice Dubhe ke hvˇezdˇe Pol´arce. Parametry vozu jsou zobrazeny na obr´ azku 4. Pozorov´an´ı prov´adˇejte bˇehem jedn´e noci s odstupem alespoˇ n jedn´e aˇz dvou hodin nebo v r˚ uzn´ ych noc´ıch tak aby pozice Velk´eho vozu na obloze nebyla stejn´ a. Nezapomeˇ nte si poznamenat ˇcas a m´ısto pozorov´an´ı. Odhadnˇete poziˇcn´ı u ´hel Dubhe v˚ uˇci Pol´ arce. Tabulka 2: Mˇeˇren´e u ´hlov´e vzd´alenosti Mˇeˇren´ı
ˇc. 1
ˇc. 2
ˇc. 3
ˇc. 4
ˇc. 5
d´elka vozu a vzd´ alenost spodn´ıch kol b d´elka korby c d´elka oje d v´ yˇska vozu e poziˇcn´ı u ´hel Dubhe-Pol´ arka ˇcas mˇeˇren´ı
Obr. 4: Parametry Velk´eho vozu.
Diskuse v´ ysledk˚ u v tabulk´ ach 1 a 2: 7
pr˚ umˇer
chyba
6. Kontroln´ı ot´ azky Na z´avˇer jeˇstˇe odpovˇezte na n´ asleduj´ıc´ı ot´azky. K jejich zodpovˇezen´ı budou tˇreba nejen zkuˇsenosti z pozorov´ an´ı, ale i znalosti z pˇredn´aˇsek a cviˇcen´ı: a) Jak se pohybuj´ı souhvˇezd´ı na hvˇezdn´e obloze? b) Pohybuj´ı se vˇsechna souhvˇezd´ı na obloze stejn´ ym smˇerem? c) Kolik je definov´ ano souhvˇezd´ı? d) Kolik je takzvan´ ych zv´ıˇretn´ıkov´ ych souhvˇezd´ı a kolik souhvˇezd´ı leˇz´ı na ekliptice? e) Kolik souhvˇezd´ı jste dosud naˇsel/naˇsla na skuteˇcn´e obloze? f) Zˇrejmˇe zn´ ate znamen´ı, ve kter´em jste se narodil/-a. Kdy je nejl´epe pozorovateln´e na ˇ souhvˇezd´ı stejn´eho jm´ena. Souhlas´ı toto obdob´ı s datem vaˇseho noˇcn´ı obloze v CR narozen´ı? Pokud ne, uved’te rozd´ıl a vysvˇetlete jej.
g) Mohou nˇekter´ a souhvˇezd´ı zmˇenit svou orientaci na obloze aˇz o 360◦ ? h) Je moˇzn´e, aby nˇekdo pozoroval bˇehem jedn´e noci postavu Oriona v pˇr´ısluˇsn´em souhvˇezd´ı vzpˇr´ımenou, otoˇcenou o 90◦ , pˇr´ıpadnˇe pˇr´ımo vzh˚ uru nohama? Jestliˇze ano, napiˇste kdy a za jak´ ych podm´ınek.
8
