バーナード星は動いているか？ - 1 - 固有運動と年周視差

プロジェクト(?)が始まって三ヶ月も経っていないのですがすでにバーナード星が“動いている”ことは確認されました。

　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - もう動いてた♪ バーナード星☆彡」

私の方は固有運動量の算出を目標にぼちぼち行きたいと思います (^^)
そしてあわよくば年周視差も (^^;;

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　　「バーナード星の2枚の写真から固有運動の赤経・赤緯成分を計算してみた」
　　「バーナード星の年周視差と固有運動を6枚の写真から計算してみた」
　　「バーナード星の年周視差と固有運動の観測・まとめ」

サダルテミスさんが2014年5月9日と2015年5月14日に撮影した写真をアニメーションGIFにされています。さすがに一年も経つと疑いようもなく動いています。

　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - あれから１年！ バーナード星☆彡 」

（2015.05.15 11:32）
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位置を変えないから“恒星”というんでしょうが、いろんな理由で位置は変化しています。
とは言っても視位置（瞬時の春分点/赤道に対する赤経/赤緯）の変化は我々アマチュアにはなかなか感じることはできないものです。

でも恒星相互の位置関係が変化するとなると写真に撮ればすぐにわかるわけですから興味深いものになります。

恒星相互の位置関係が変化するのは恒星の位置（視位置）が変化するいろんな理由のうち座標の回転では表されないものです。つまり次のように分類されます。

写真で見てもわからない＝恒星相互の位置は変化しないもの

・ICRSからJ2000.0への座標変換
・歳差（一般歳差、日月歳差）
・章動
・極運動

ある程度の時間を隔てて撮った写真を比べればわかりそう＝恒星相互の位置が変化するもの

・固有運動
・年周視差
・年周光行差
・大気差

大気差で位置の相互関係がかわるのは確かにはっきりわかります。地平線に沈む太陽がひしゃげて見える__つまり太陽の上側と下側の位置関係が変わることを意味します__のはよく経験します。でもこれは一種の気象現象ですからここで話題にしていることとはちょっと違います。

年周光行差の影響はけっこう大きいです。ただ年周光行差は太陽との位置関係で決まるものです。東の空にある恒星と西の空にある恒星の位置関係は変化するのですが東の空にある恒星と西の空にある恒星をわずかな位置変化もわかるようにいっしょに写すことはむずかしそうです。カメラや望遠鏡で撮影する狭い範囲であれば年周光行差は同じように影響しますから、これは実質的には恒星の位置関係が変化しないものの方に分類すべきでしょう。

となると残るのは固有運動と年周視差になります。

年周視差はなかなか手ごわそうです。どのくらい検出するのが難しいかは

　　「ＦＮの高校物理 - ブラッドベリーが光行差を見付けた方法」

が参考になると思います。年周視差検出の難しさの理由のひとつは周期的な変化であることでしょう。一年間（半年間？）で見つけられなければそれで終わりです。

年周視差について否定的に書いてしまったのですが、バーナード星に限ればぜったいに検出はムリ、ということではなさそうです。これについてはまた記事を書く機会があると思います（2014.08.03 10:00）

最後に残る固有運動ですが、これは短期間で検出するのはとても難しそうなのですが周期的な動きではなく一方向への永続的な動きですから一年で検出できなければ二年、二年でダメだったら三年、それでもムリだったら十年、二十年あるいは一生頑張ればどうにかなるかもしれません。

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ということで唐突ですがバーナード星の動き__固有運動__を数ヶ月で検出することに挑戦したいと思います (^^)

最初にやることはバーナード星の写真を撮って他の恒星との位置関係を調べることです。
バーナード星の写真を撮りたいのですが私には今はその能力がありません。そのうち“バーナード星の撮り方”という記事は書くつもりですが (^^;;

今回はサダルテミスさんの力をお借りします。

　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - ウチから見える一番近い夜空の恒星！初GET☆彡」

にある画像から恒星の位置の相互関係を徹底的に調べます。そして数カ月後サダルテミスさんが撮られるであろう写真も同じように調べてバーナード星の動きを検出するのが目標です。

画像から恒星の位置を読み取らなければならないのですが、これには心強い味方があります。

「「写真から星の座標を得る」アプリ」の記事に書いたほよほよさんの作られたプログラムです。


サダルテミスさんからいただいた画像はJPEGですからまずこれをペイントで開き“24ビット ビットマップ”で保存します。そしてほよほよさんのアプリを使います。

　　.......>keypoints_r DSC03078.bmp

197個の恒星が見つかりました。


“,”で区切りExcelで読み込めるように直します。


Excelで読み込み（例えばfloat xの昇順にソートし）“星像データ”のシートに貼り付けます。
int x、int yは今は必要ないので削除し残りをB3のところから貼り付けます。


B列からF列がkeypointsの出力です。A列はこれらから生成したものです。A列はこれから書く“星像データ”と“星表”データを突き合わせるときの効率をアップするためのものです。
float xでソートしたのも突き合わせを楽にするためです。

Excel（の“星像データ”）に読み込んだ197個の恒星の星像位置をSVGで可視化するとこんな感じになりました（SVGは“SVG星像”のシートに自動的に作られますので、それをテキスト・エディターなどにコピーし“○○.svg”という名前で保存します。SVGファイルは Internet Explorerで表示したりGIMPで読み込んだりできます）



この図をぜひ

　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - ウチから見える一番近い夜空の恒星！初GET☆彡」

にある画像と見比べていただきたいと思います。いろいろな観点(?)で眺めていると確実に小一時間は楽しめます (^^)

この後延々と話しが続きます。結果だけみたいという方は次のExcelファイルをご覧になった方が早いと思います。

　　「Excel_SRV_V1_3_バーナード星.xls」

先日一瞬だけダウンロードできるようにしたけれどすぐに削除してしまったExcelファイルよりだいぶ進歩しています (^^)

ところでデジカメの画像はデジタルデータです。でもそれはファイル形式の話であって恒星の位置とか考えると写真と変わりはないわけでアナログデータでしかありません。
上のようにして恒星の位置を読み取ることによってデジカメの画像ははじめてデジタルデータになるんだと思います。

参考

　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - ウチから見える一番近い夜空の恒星！初GET☆彡」
　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - 試しにもう一度バーナード星を見たけれど…」
　　「星空のおぼえ方-ソラのソムリエから自由をめざす - もう動いてた♪ バーナード星☆彡」

　　「ほよほよのブログ - 画像処理の最初の一歩」
　　「ほよほよのブログ - 写真から星の座標を得るために　－画像処理その２」
　　「ほよほよのブログ - 写真から星の座標を得るために　－画像処理その３」
　　「ほよほよのブログ - 写真から星の座標を得る　－　プログラム公開」
　　「ほよほよのブログ - 写真から星の座標を得る　－　ここまでのまとめ」
　　「ほよほよのブログ- 画像から読み取った座標を評価する」
　　「ほよほよのブログ- 画像から読み取った座標を評価する－その２」
　　「ほよほよのブログ- (追記あり)写真の座標から赤経・赤緯を求める－プログラム再公開」
　　「ほよほよのブログ- SIFT特徴量を計算する」


関連

　　「バーナード星・記事一覧」

　　「バーナード星の2枚の写真から固有運動の赤経・赤緯成分を計算してみた」
　　「バーナード星の固有運動量（赤経・赤緯成分）と年周視差を写真から求める方法」
　　「バーナード星の年周視差と固有運動を6枚の写真から計算してみた」
　　「バーナード星の年周視差と固有運動の観測・まとめ」

　　「バーナード星は動いているか？ - 1」
　　「その後のバーナード星」
　　「バーナード星は動いているか？ - 2 - その固有運動と年周視差」
　　「バーナード星は動いているか？ - 3 - その固有運動と年周視差を測定する」
　　「バーナード星 - 固有運動の実測値」
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　　「恒星の位置計算 - ヒッパルコス星表の使い方から大気差の計算式まで」
　　「恒星視位置（赤経・赤緯）計算が間違ってました！」　（計算の精度について）

　　「写真から未知の天体の赤経・赤緯を求める (1)」
　　「写真から未知の天体の赤経・赤緯を求める (2)」
　　「「写真から星の座標を得る」アプリ」
　　「「写真から星の座標を得る」アプリ・JPEG対応版」
　　「「写真から撮影方向を分析する」アプリ」
　　「「写真から撮影方向を分析する」アプリ (2)」