§ 35. ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА МОМЕНТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

Каждое наблюдение переменной звезды состоит из оценки ее блеска и фиксации с нужной точностью момента наблюдения.

При обработке многих видов астрономических наблюдений, особенно переменных звезд, обычная датировка событий оказывается неудобной. В самом деле, попробуйте вычислить, сколько суток прошло, скажем, от 9 января (старого стиля) 1905 г. до 7 ноября 1917 г.?

Поэтому для удобства вычислений астрономы ведут порядковый счет суткам, начиная с условного момента времени. Наиболее распространен так называемый счет юлианских дней, которые обозначаются символом . В этом счете за начальный момент принят гринвичский полдень 1 января 4713 г. до нашей эры. Для облегчения вычислений составлены специальные таблицы. Такая таблица помещена в Приложениях к книге (табл. I, с. 145). В ней приведены юлианские дни «нулевого» числа каждого месяца, начиная с января 1975 г. по декабрь 1990 г. Нулевым числом каждого месяца считается последний день предыдущего месяца. Это удобнее для расчетов.

Пример 1. Найти юлианский день 22 июня 1981 г.

В таблице I, на пересечении строки «1981» и столбца «июнь», находим число 2 444 756, прибавляем к нему дату, т. е. 22, и получим ответ: .

Пример 2. Задан юлианский день 2 443 558. Найти календарную дату.

В таблице I отыскиваем число, которое является ближайшим к заданному юлианскому дню, но меньше пего. Это 2 443 356 и оно соответствует 1977 г., августа нулевого дня. Вычитаем его из заданного числа и получаем ответ: 1977 г., августа 2.

Для отыскания юлианских дней событий, которые произошли раньше 1975 г., в Приложениях дана табл. II (с. 146). В ней содержатся юлианские дни «нулевого» марта, начиная с 1900 г. по 1974 г. Внизу табл. II указаны числа суток, протекших от нулевого марта до нулевых дат последующих месяцев. Выбрав за начало отсчета нулевое марта, мы избежали необходимости учитывать простые и високосные годы. Это выполняется автоматически.

Поясним, как пользоваться этой таблицей.

Пример 3. Вычислить юлианский день 7 ноября 1917 г.

Находим в таблице следующие числа:

Пример 4. Вычислить юлианский день 9 января старого стиля 1905 г. Юлианские дни определяются датами григорианского календаря, т. е. нового стиля. С начала нашего столетия для перехода от старого стиля к новому надо прибавить 13 суток. Таким образом, задача сводится к вычислению юлианского дня для даты 1905 г., января 22.

В таблице II находим юлианский день нулевого марта 1904 г.

Вычитая 2 416 868 из 2 421 540, можно установить, что с момента начала первой русской революции до взятия Зимнего дворца во время Октябрьской революции прошло 4672 суток.

Приведем примеры решения обратной задачи.

Пример 5. Известно, что некоторое событие произошло в юлианский день 2431680. Какова его календарная дата?

В таблице II находим ближайшее меньшее число, т. е. 2431515, что соответствует нулевому марта 1945 г. Затем получаем разность 2 431680 — суток, и в нижней части табл. II отыскиваем ближайшее меньшее число 153, которое меньше 165 суток на 12. Число 153 — это число суток, прошедших от нулевого марта до нулевого августа. Поэтому искомая дата 1945 г., августа 12.

Пример 6. Событие произошло в юлианский день JD 2 441725. Ближайшее меньшее число в табл. II — 2 441377, которое соответствует нулевому марта 1972 г. Наше число превышает его на 348 суток. Ближайшее меньшее число в нижней части табл. II — 337 — соответствует нулевому февраля. Поэтому дата события 1973 г., февраля 11.

Однако это еще не все. Надо принять во внимание, что астрономические наблюдения имеют не только дату, но проводятся в некоторый момент времени, который записывается в часах и минутах. Это надо учитывать, выражая количество часов, минут и секунд в десятичных долях суток.

До 1 января 1925 г. за начало нового календарного дня астрономы принимали гринвичский полдень. Это принято и для юлианских дней. Поэтому надо разделить интервал среднего времени, протекший поело гринвичского полудня, на 24 часа (или на 1440 минут), чтобы получить дробную часть суток и добавить ее к номеру юлианского дня. Выполнению этой процедуры помогает табл. III (с. 147).

Так, например, суток. Если же интервал превосходит 12 часов, то вычитаем эти 12 ч и, превратив остаток в десятичные доли, добавляем 0,5 суток. Например, Прибавляя 0,5, находим

С 1 января 1925 г. астрономы тоже считают началом суток полночь, как и в обыденной жизни. Так появилось современное всемирное время, но чтобы не нарушать счета юлианских дней и их десятичных долей, астрономы продолжают отсчитывать их по-прежнему от гринвичского полудня. Самый простой способ перехода от всемирного времени, которое обозначается символами UT или ВМ, к юлианским дням состоит в том, чтобы отнять от момента наблюдений, выраженного во всемирном времени, 12 часов, как показано на следующем примере.

Наблюдение выполнено 1961 г., августа 14/15 в московского времени. Московское время отличается от всемирного на часа, которые следует отнять. Таким образом, наблюдение сделано 1961 г., августа 14 в Отняв 12 часов, получаем 1961 августа в юлианских днях это дает .

С какой точностью надо определять доли суток? Это зависит от изучаемой звезды. Если звезда заведомо изменяет свой блеск медленно (мирида или полуправильная), то достаточна точность до 0,01 суток. Если же звезда короткопериодическая (но не слишком), то необходимо фиксировать момент времени до тысячных долей суток. Для очень короткопериодических или вспыхивающих звезд могут понадобиться данные о времени с точностью до 0,0001 суток, т. е. примерно до 0,1 минуты.

В моменты наблюдений короткопериодических звезд надо вводить небольшую поправку, учитывающую изменение расстояния звезды от наблюдателя, вызванное орбитальным движением Земли вокруг Солнца. Эта поправка не превосходит ± 8,3 минуты. Учет этой поправки называется приведением к центру Солнца, а исправленный момент называется гелиоцентрическим и кратко обозначается символом (от греческого «гелиос» — Солнце). Теория этой поправки и способ ее вычисления описаны в Дополнении 2 (с. 141).