Meteoren

Het waarnemen van meteoren is populair onder amateur-astronomen. De waarnemingen zijn relatief eenvoudig, er is weinig materiaal vereist, en de waarnemingen zijn wetenschappelijk relevant. Een degelijke kennis van de sterrenbeelden is zowat de enige vereiste om te kunnen starten. De bedoeling van de waarnemingen is meer te weten te komen over het stof in het melkwegstelsel: de verdeling en hoeveelheid stof, de grootte van de deeltjes, het ontstaan van de zwermen, hun banen, ... Ook kan informatie ingewonnen worden over onze atmosfeer. Er zijn verschillende waarnemingsmethodes: eerst en vooral het visueel waarnemen, dat het meest in trek is, maar anderzijds zijn er ook fotografische en telescopische waarnemingen.

Het visueel waarnemen van meteoren

Onder deze noemer vallen de telling en de intekening. Beide soorten waarnemingen gebeuren met het blote oog. Intekenen van meteoren doe je bij nogal lage activiteit (weinig meteoren), terwijl tellen bij hoge activiteit gedaan wordt (wanneer je geen tijd hebt om in te tekenen).

Bij "tellingen" proberen we een statistische verdeling van de meteoren op te stellen: aantallen per zwerm, helderheden, nalichtende sporen, ... Bij "intekeningen" willen we daarenboven ook de richting van de meteoor vastleggen, om de structuur van meteoorzwermen te kunnen onderzoeken.

De telling

Benodigdheden

• veldbed en slaapzak
• warme kledij
• horloge
• cassetterecorder, cassettes en reservebatterijen

Voorbereiding van de waarneming
Waarnemen kan alleen, maar ook in groepjes van 2 of 3 waarnemers. Per groep is er één persoon die alle gegevens van de groep op de cassette inspreekt. Belangrijk is wel dat iedereen rustig de tijd neemt om zich warm op zijn veldbed te installeren en de ogen aan de duisternis te laten wennen. Dit duurt meestal een kwartier. Tijdens dit kwartiertje kan je bijvoorbeeld al de posities van de sterrenbeelden en radianten goed bekijken. Daarna kan de waarneming beginnen. De inspreker spreekt volgende gegevens in:

• datum van de waarneming: "nacht van ... op ..."
• plaats van de waarneming
• begintijdstip (in UT = zomertijd - 2u = wintertijd - 1u)
• namen van de waarnemers
• centrum van gezichtsveld

Om de meeste meteoren te zien, kijk je best niet rechtstreeks naar de radiant, maar naar een plek hoog aan de hemel, op 60° à 90° van de radiant. Kijk ook niet strak naar één punt, maar laat je blik wat dwalen.

Grensmagnitude en bewolking
In het begin en daarna om het half uur (of minder) schat elke waarnemer de grensmagnitude door het aantal sterretjes te tellen in welbepaalde gebiedjes. Uit de lijst van telgebiedjes selecteer je op voorhand deze die dicht bij je gezichtspunt staan. Tel de hoeksterren mee, maar tuur niet te krampachtig naar de zwakste sterren (niet perifeer kijken). Achteraf kan je uit deze telling de grensmagnitude bepalen.

Om onze waarnemingen betrouwbaar te houden, moeten we telkens er bewolking is, het tijdstip (in UT) inspreken, samen met het aantal procent bewolking in het gezichtsveld (op 10% nauwkeurig).

Wat als er een meteoor verschijnt?
Eerst en vooral moet je de inspreker duidelijk maken dat je een meteoor hebt gezien (dit door bij voorbeeld "ja!" of "meteoor!" te roepen). Dan geef je volgende gegevens door die de inspreker inspreekt:

• De magnitude van de meteoor op 0.5 nauwkeurig (vergelijk hiervoor met sterren)
• De zwerm van de meteoor (of sporadisch)
• De duur van een eventueel nalichtend spoor (en eventueel kleur,...)
• Eventueel opmerkingen i.v.m. kleur, ontploffing, vuurbol,...

Magnitude en zwerm van meteoren
Van elke meteoor moet de magnitude geschat te worden; de helderheid van een meteoor geeft immers veel informatie over de grootte van de binnenkomende meteoroide. Deze magnitude wordt bepaald door de helderheid te vergelijken met een aantal referentiesterren waarvan de magnitude gekend is. Daarom is het belangrijk om die magnitudes van referentiesterren goed te kennen. In volgende tabel vind je een aantal goede referentiesterren:

Verder is het ook belangrijk de zwerm van een bepaalde meteoor te bepalen. Hiervoor zijn 3 zaken van belang:

1. De richting van de meteoor: de meteoor moet eerst en vooral ontspringen uit de radiant van de bepaalde zwerm. Concreet wil dit zeggen dat je het meteoorspoor naar achter moet verlengen; kom je in de radiant (of de nabije omgeving ervan) uit, dan is deze meteoor al een kandidaat voor de welbepaalde zwerm.
2. De grootte van het spoor: indien een meteoor dichtbij de radiant verschijnt, moet het een kort spoor zijn; indien de meteoor verder van de radiant verschijnt, moet het spoor lang zijn. Een uitzondering hierop zijn vuurbollen: die kunnen wel lange sporen vertonen als ze dichtbij de radiant ontspruiten.
3. De snelheid: elke zwerm heeft een karakteristieke snelheid en dus moet de kandidaat-zwermmeteoor ook aan deze voorwaarde voldoen. Bijvoorbeeld: Leoniden zijn zeer snelle meteoren; een trage meteoor die uit de radiant van de Leoniden komt en de goede lengte heeft, moet dus ook snel zijn om een Leonide te zijn.

De verwerking
Vul je waarnemingen in op gestandardiseerde formulieren. Zo kunnen ze opgenomen worden in de meteorendatabank van de International Meteor Organization. Die puurt dan globale analyses van de meteorenactiviteit uit deze gegevens.

Je kan zelf ook aan de slag om bij voorbeeld de ZHR en de populatie-index te berekenen van je eigen waarnemingen.

De ZHR (Zenithal Hourly Rate)
Waarnemers die op hetzelfde ogenblik waarnemen, genieten zelden van dezelfde omstandigheden: op de ene plaats is het helderder dan op een andere, zodat men daar meer meteoren zal kunnen zien. Verder spelen ook eventuele bewolking en de hoogte van de radiant een belangrijke rol. Daardoor corrigeert men alle waarnemingen tot men de ZHR van een bepaalde zwerm bekomt. Deze ZHR, de Zenithal Hourly Rate, is dan het aantal meteoren dat men per uur zou waargenomen hebben, indien de waarnemer over ideale omstandigheden zou beschikt hebben.

Voor de berekening van de ZHR beginnen we met het aantal zwermmeteoren N dat een bepaalde waarnemer heeft gezien. Indien we dit aantal delen door de effectieve waarnemingstijd T (uitgedrukt in uren en decimalen, zo is 40 minuten gelijk aan 0,67 u), verkrijgen we het gemiddelde aantal zwermmeteoren per uur. Dan moeten we dit aantal gaan corrigeren voor 3 factoren:

Grensmagnitude: we vermenigvuldigen met een factor C, de correctiefactor voor de grensmagnitude, waardoor we het aantal zwemmeteoren verkrijgen dat gezien zou zijn bij een grensmagnitude van 6,5.

Bewolking: analoog vermenigvuldigen we het resultaat met een factor F, die eventuele bewolking corrigeert. Indien er bijvoorbeeld gemiddeld 10% bewolking was tijdens de waarneming, zal F 1,11 bedragen.

Hoogte van de radiant: tenslotte delen we door sin hr, waarbij hr de hoogte van de radiant is. Dan verkrijgen we het aantal meteoren alsof de radiant in het zenit zou gestaan hebben.

Dus hieruit volgt:

ZHR = N×C×F / T×sin(hr).

De ZHR zal bijgevolg altijd hoger liggen dan het effectief waargenomen aantal meteoren per uur. Als men bijvoorbeeld voorspelt dat de Perseïden dit jaar een ZHR van 110 zullen halen, moet men dit aantal voor onze streken delen door ongeveer 2 om het werkelijke aantal te bekomen. Door de ZHR van een bepaalde zwerm te berekenen, kan men bepalen hoeveel stof en gruis er in de ruimte rondzweeft.

De populatie-index
Per zwerm bestaat er een getal dat een aanduiding geeft voor het aantal heldere meteoren. Het is namelijk zo dat er r keer meer meteoren zijn van magnitude m of helderder dan van magnitude m-1 of helderder. Er zijn dus veel meer minder heldere meteoren dan zwakke meteoren, maar voor de ene zwerm is dit verschil groter dan voor een andere. Het getal r noemt men de populatie-index van de zwerm. Deze ligt meestal tussen 2 en 4. Hoe kleiner de populatie-index, des te meer heldere meteoren er in verhouding zullen zijn. De Tauridenzwerm bijvoorbeeld heeft een populatie-index van 2,3 en is bekend om zijn vuurbollen.

De intekening

Benodigdheden

• veldbed, slaapzak
• warme kledij
• rode zaklamp (met reservebatterijen en reservelampje)
• harde onderlegger, lat, potlood
• meteoorkaartjes
• horloge dat op 1 seconde nauwkeurig de tijd in UT geeft.

Begin van de waarneming
We verdelen ons in groepjes van 3 of 4 waarnemers. In elk groepje is er één notulant. Deze neemt zelf niet waar, maar noteert alle gegevens van de andere waarnemers. Als de ogen aangepast zijn, kan de waarneming beginnen. De notulant noteert dezelfde gegevens die bij het begin van een telling werden ingesproken.

Grensmagnitude en bewolking

Zoals bij een telling.

Wat als er een meteoor verschijnt?
Onmiddellijk de notulant verwittigen, zodat die de tijd van de meteoor zo nauwkeurig mogelijk (op de seconde) kan noteren. De notulant noteert ook het rangnummer van de meteoor, dat hij ook duidelijk aan de waarnemers meedeelt.

EERST memoriseer je het spoor van de meteoor tussen de sterren, alsook de magnitude en boogsnelheid, je zoekt het meest geschikte kaartje en tekent daarop de meteoor in samen met zijn rangnummer.

DAN geef je volgende gegevens door aan de notulant:

• magnitude: je vergelijkt hierbij de helderheid van de meteoor met die van sterren
• zwerm (of sporadisch): dit moet niet persé, omdat je de meteoor toch intekent
• boogsnelheid
• eventueel de duur van een nalichtend spoor
• nummer van het kaartje en de betrouwbaarheid van de tekening (+, o of -)
• eventuele opmerkingen

Schatten van de boogsnelheid van meteoren
Bij intekeningen schatten we ook de snelheid van meteoren. Daarvoor geven we weer hoeveel graden de meteoor per seconde over het hemelfirmament vloog. Hiervoor schatten we de duur van de meteoor, verlengen het spoor alsof het 1 seconde zou geduurd hebben en schatten hoe groot dat spoor dan zou zijn. Typische boogsnelheden liggen tussen de 5 en 40 graden per seconde.

Opmerkingen

Laat je nooit beïnvloeden door andere waarnemers, ook niet door de meer ervaren waarnemers. Het kan best zijn dat jij de meteoor beter gezien hebt dan de rest, en dan zullen jouw gegevens betrouwbaarder zijn. De gegevens van verschillende waarnemers kunnen daardoor soms bijna volledig verschillen.

Vuurbollen (meteoren van magnitude -3 of helderder) zijn zeer belangrijk. Je moet proberen zoveel mogelijk gegevens van die meteoor door te spelen. Tijdstip, zwerm en magnitude zijn vanzelfsprekend, maar je kan ook een gedacht geven van de duur, kleur, snelheid en andere opmerkingen. Daarnaast moet je ook de plaats en richting van de vuurbol vermelden. Je kan hem ofwel ineens intekenen (neem ook meteoorkaartjes mee bij een telling) of zeggen tussen welke sterrenbeelden de meteoor voorbijflitste.

Bij een hoge activiteit is het ten zeerste aangeraden zo veel mogelijk tijdstippen in te spreken, bij voorbeeld om de 5 minuten.

Bij eventuele onderbrekingen (plaspauzes, te veel bewolking), steeds begin- en eindtijd (in UT) vermelden.

Het fotografisch waarnemen van meteoren

Soms kan het de moeite lonen om te proberen meteoren te fotograferen. Alleen moet je wel weten dat zoiets enkel lukt met de helderste meteoren. Bij een lage activiteit moet je dus al heel veel geluk hebben om een meteoor op je negatief te krijgen, maar bij hoge activiteit moet het af en toe lukken.

Materiaal
Welk materiaal hebben we nodig? Neem liefst een reflex-camera, en kies een lichtsterke standaardlens of breedhoeklens (b.v. 50 mm F/2). Laad een relatief gevoelige film op het toestel (b.v. 400 ASA dia of zwart/wit foto). Plaats het toestel stevig op een statief, en zet het op B-stand (zodat je lange belichtingen kan uitvoeren). Gebruik best een draadontspanner om het trillen van het toestel te voorkomen.

Het fotograferen
Stel het fototoestel op op een donkere plek, en noteer naar welk gebied van de hemel het gericht is. Bij het begin en einde van elke opname moet je nauwkeurig de tijdstippen (uiteraard in UT) noteren, evenals de hoeveelste opname van de film het betreft. De belichtingstijden hangen wat af van de activiteit: bij zeer hoge activiteit neem je best 5 minuten, anders 10 of 15 minuten. Anderzijds hangen de belichtingstijden ook af van de seeing en vooral de lichtvervuiling. Je kan dan beter wat korter belichten, om overbelichting door de lichtvervuiling te vermijden.

Naast de fotografen, zouden er ook nog liefst 2 visuele waarnemers aanwezig moeten zijn die alle gegevens van de heldere meteoren (b.v. van magnitude 2 of helderder) inspreken. Vooral het exacte tijdstip, sterrenbeeld en richting zijn belangrijk. Zo kunnen de meteoren op de film geïdentificeerd worden. Deze waarnemers moeten echt alle meteoren in het gefotografeerde gebied zien, en mogen dus niet intekenen. Ook de tijd kan best door iemand anders gegeven worden.

Met een sector ("rotating shutter") kan je de snelheid van de meteoor berekenen, als je ze gefotografeerd hebt. Een sector is een soort draaiend molentje dat je voor je toestel zet. De sector draait snel rond en bedekt daardoor regelmatig de opening van het fototoestel (fracties van een seconde). Als er dan een meteoor verschijnt, zal het toestel de meteoor vastleggen, maar in streepjes, doordat de sector tijdens het verschijnen van de meteoor meermaals de opening eventjes bedekt heeft. Een snelle meteoor zal dan lange streepjes hebben, terwijl een trage meteoor korte strepen zal hebben. Als je sectoren gebruikt en simultaan op 2 posten waarneemt, kan je ook nog de baan van de meteoor berekenen.

Het telescopisch waarnemen van meteoren

Ook met de telescoop of verrekijker kan je meteoren waarnemen. Je richt je kijker gewoon naar een gebied en tekent al de meteoren in die je ziet. Je noteert het type van kijker en oculair en het centrum van het beeldveld. Op je kaartje (meestal komt dat uit Uranometria) teken je met een passer ook je beeldveld. Je moet zeker geen grote vergroting nemen, want dan is je beeldveld veel te klein en zal je uiterst weinig meteoren zien. Elke meteoor teken je dan in op het kaartje, je noteert telkens de tijd en magnitude en betrouwbaarheid. Vergeet ook de grensmagnitude niet. Het voordeel van deze methode is dat je ook zwakkere meteoren kan waarnemen. Nadelen zijn er zeker ook: je beeldveld is redelijk klein en je kan het moeilijk lang volhouden.

Verwante links

• International Meteor Organization (IMO): de overkoepelende organisatie voor meteoorwaarnemers en -sterrenkundigen.
• Werkgroep meteoren: je lokale antenne voor waarnemingen, informatie en steun: de werkgroep meteoren van de Vereniging voor Sterrenkunde.