Zakrycia gwiazd przez Księżyc obserwowane w Polsce w latach 1644-1979 przez astronomów zawodowych
Prezentowany zbiór obserwacji zakryć gwiazd przez Księżyc obserwowanych w Polsce w latach 1644-1979 stanowi dorobek astronomów zawodowych.
Obserwacje te rozpoczął Jan Heweliusz w r.1630 obserwując zakrycie Saturna z pokładu statku. Jednak dopiero od r.1644 zaczął te obserwacje wykonywać ze swojego stałego obserwatorium w Gdańsku, organizując sobie przy tym służbę czasu opartą o pomiar wysokości gwiazd oraz zegar wahadłowy. Niedokładności służby czasu tego rodzaju przełożyły się głównie na błąd wyznaczania momentów. Momenty te, podobnie, jak wszystkie inne, są podane w czasie UT, a w każdym przypadku, gdy obserwator go nie używał (np. posługując się czasem lokalnym słonecznym), zostały nań przeliczone.
Kolejne osiągnięcia to obserwacje Jana Śniadeckiego, a także jego następców w Krakowie (szczególnie Maksymiliana Weisse’go) oraz Jana Jędrzejewicza w Płońsku. Od początku 20. wieku można mówić o obserwacjach regularnych w kilku ośrodkach profesjonalnych, a obserwatorami byli bardzo znani później i wybitni astronomowie polscy.
Większość z prezentowanych wyników obserwacji znajduje się z światowej bazie VizieR [1]. Niestety, są one oparte o wyniki wzięte, jak się wydaje, z nie do końca zweryfikowanych raportów – zawierają one m.in. błędy czasów, dat, numerów gwiazd, a w szczególności zupełnie błędne przypisanie nazwisk obserwatorów.
W związku z tym wykonano kwerendę w publikacjach źródłowych. Większość obserwacji publikowana była w Acta Astronomica w latach 1925-1976, poza tym w Okólniku Obserwatorium Warszawskiego, Astronomische Nachrichten i Journal des Observateurs. Prof. E. Rybka w r.1929 zestawił obserwacje z lat 1901-1922, eliminując wszkaże wyniki wyraźnie błędne. Wyniki te jednak włączono do niniejszego zbioru obserwacji. Ostatnie obserwacje profesjonalne (z Krakowa) opublikowano(Z. Dworak) w The Astronomical Reports w r.1980.
Obserwacje Heweliusza zostały przeliczone na UT i zanalizowane przez S. Newcomba w r.1878 z racji jego prac nad ruchami Księżyca [2]. Dorobek J. Śniadeckiego został z kolei omówiony przez autora wcześniej [3,4]. W przypadku konieczności własnego przeliczania czasu lokalnego na UT lub dla obliczeń sprawdzających dla innych obserwacji korzystano ze strony JPL HORIZONS [5].
Prezentowane zestawienie zawiera obserwacje, wykonane przez astronomów polskich lub innych narodowości, pracujących w obserwatoriach na terenie zaborów lub w aktualnych granicach Polski (a więc uwzględniono m.in. obserwatoria we Lwowie i Wilnie, lecz pominięto np. Gdańsk i Wrocław przed r.1945). Zestawienie zawiera notowane momenty zakryć, wyrażone w UT, nr gwiazdy lub planety, rodzaj zjawiska, miejsce obserwacji oraz dane obserwatora. Niektórych obserwatorów (około 3%) nie udało się zidentyfikować, gdyż obserwowane zjawiska nie figurują w źródłach drukowanych, mimo iż są bazie VizieR. Niekompletne są dane odnośnie używanych instrumentów, dane te są jednak do odnalezienia w materiałach źródłowych.
Wartości O-C zostały przeliczone ponownie przy użyciu ostatnich wersji programu Occult. Podane są wartości O-C [”] oraz [s], przy czym do analiz statystycznych wybrano tę pierwszą opcję. Obserwacje Heweliusza i Śniadeckiego potraktowano oddzielnie. Wyniki obserwacji dla planet również wyodrębniono, ponieważ w tym przypadku duże wartości O-C są oczywiste (efemeryda podstawowa Occult dotyczy środka tarczy planety). Wyniki te zaznaczono kolorem różowym. Pozostawiono dla porównania dotychczasowe wartości O-C wg VIZiER (kolumna „AF”).
Poczynając od obserwacji M. Weisse’go (wiek XIX) w kolumnach „AI” oraz „AJ” pokazano wartości odstające i nie brane do analiz statystycznych. Komórki te są zaznaczone na żółto.
Wszystkie nazwiska obserwatorów zweryfikowano wg materiałów źródłowych (dla niewielkiej ilości obserwacji obserwatorów nie udało się określić).
W kolumnie „G” obliczono czas bieżący od 1900.00, służący wyłącznie do ewentualnego chronologicznego sortowania wierszy.
Dokładność momentów zjawisk (kolumna „E”) ustalono na 0,1 s, niezależnie od tego, że w raportach podawano niekiedy momenty z dokładnością do 0,01 s, ponieważ wszystkie obserwacje były wykonywane wizualnie metodą „oko-ucho”. Występują czasem pewne niewielkie różnice w jasnościach gwiazd innych, niż branych z katalogu ZC (R), porównując je np. w oryginalnym katalogu SAO i w efemerydach Occulta.
W zakładce „ZESTAWIENIE” pokazano statystykę dla poszczególnych obserwatorów, którzy wykonali więcej, niż 50 notowań zjawisk.
Istotna część analiz autora jest zawarta w kolumnach AG i AH. Zawierają one obliczone wartości błędów obserwacji O-C (obserwacja minus obliczenie) w sekundach łuku i sekundach czasu wg jednej z ostatnich wersji programu Occult. W kolumnie AF są z kolei zawarte dotychczasowe wyniki z bazy VizieR. Dane z kolumny AG (O-C [”]) po r.1900 zostały następnie poddane obróbce statystycznej po wstępnym odrzuceniu wartości większych co wartości bezwzględnej od 2,0” (bez uwzględnienia obserwacji zakryć planet). Taki zbiór wykazał odchylenie standardowe około 0,5”, stąd ostatecznie odrzucono wszystkie wyniki z O-C powyżej,1.5” jeśli chodzi o wartości bezwzględne. Odrzucone wartości są zestawione w kolumnach na prawo od AH i zaznaczone kolorem.
Rozkład statystyczny O-C przedstawia rysunek.
Dodatkowo interesująca jest także statystyka obserwatorów i jakości ich wyników (tabela).
Widać wielką przewagę obserwacji wykonanych w Krakowie oraz dominujący wpływ astronomów tam obserwujących (K. Kordylewski, T. Banachiewicz, R. Szafraniec), którzy jednocześnie uzyskiwali najlepsze jakościowo wyniki (K. Kozieł, S. Piotrowski i M. Winiarski).
Pobierz plik Excela: Zakrycia_gwiazd_Ksiezyc_1644_1979_zawodowcy
Na koniec trzeba dodać, że niniejsze zestawienie nie jest, być może, kompletne. Jednak pewnych obserwacji nie udało się odnaleźć, mimo, że są przesłanki o ich wykonywaniu (np. w latach powojennych Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego oraz Obserwatorium przy Planetarium Śląskim oraz pozostałe placówki dla innych lat).
opracował: Marek Zawilski – czerwiec 2023
Literatura:
[1] VizieR occultation archive: http://vizier.cds.unistra.fr/viz-bin/VizieR-3?-source=VI/132B/lunarocc&-out.max=50&-out.form=HTML%20Table&-out.add=_r&-out.add=_RAJ,_DEJ&-sort=_r&-oc.form=sexa
[2] Newcomb, S: Researches on the motion of the Moon. Part I. reduction and discussion of observations of the Moon before 1750. US Naval Observatory, 1878.
[3] Zawilski M.: Krakowskie obserwacje Jana Śniadeckiego. Kwartalnik Historii Nauki i Techniki, 2019, 64, 2, 105-126.
[4] Zawilski M.:Jan Śniadecki – niestrudzony astronom krakowski. Urania-Postępy Astronomii, 2-3, 2020, 22-30.
[5] JPL HORIZONS System: https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/app.html#/