Popis katalogu a atlasu tvarů a rozložení jasných mlhovin pro ACN 2000.0

Description of Petřín hill Štefánik observatory Atlas and catalogue of bright nebulae for ACN 2000.0

(Hlad O., Sojka P.)

Úvodem.

Katalog jasných mlhovin vznikl zejména proto, aby bylo možno moderními prostředky vytvořit Atlas Coeli Novus 2000.0 s katalogem. Ten považujeme v prvé řadě za obrazovou a datovou encyklopedii vzdělávacího charakteru, vhodnou i pro pozorování a identifikaci objektů. To odpovídá i hlavnímu účelu institucí (hvězdárny a planetária), v nichž autoři (obory : astronomie, vyšší geodesie, fyzika, vzdělávání) pracují. Genese vzniku atlasu byla následující. Dva z autorů (Hlad, Hovorka) chtěli před 20. léty vytvořit podrobný černobílý atlas hvězd pro účely družicové služby (hvězdárny v Hradci Králové a v Praze byly mj. stanicemi pro pozorování družic). Dalo se právem očekávat, že takovéto práce vzniknou jinde. A tak vznikl nápad vytvořit atlas, který by po létech byl pokračovatelem atlasu vytvořeného před desetiletími v Československu dr. Bečvářem. Autoři ACN 2000.0 (Hlad, Hovorka, Sojka, Weiselová) v průběhu let vytvořili řadu map a drobnějších atlasů různými technikami. S modernizací výpočetní techniky a grafických metod na straně jedné a vznikem nových katalogů, přístupných ve světových databankách, nastal čas k vytvoření ACN 2000.0.

Podklady pro Katalog a atlas mlhovin

Fotografické mapy oblohy z Palomar Observatory (Palomar Observatory Sky Survey - POSS) a analogické jižní mapy (Europien Southern Observatory Sky Survey - ESO-SS) obsahují cca 1500 mlhovin (difusních emisních, difusních reflexních a zbytků supernov). Emisní mlhoviny pohlcují světlo blízké žhavé hvězdy a vyzařují jej na nižších frekvencích. Reflexní mlhoviny obsahují značný podíl prachové složky a pouze odrážejí světlo méně žhavé hvězdy. Zbytky supernov jsou pozůstatky výbuchu velmi hmotných hvězd na konci vývoje hvězdy. Oblaka plynu se pohybují prostorem rychlostí stovek kilometrů za sekundu.

Z POSS a ESO map Hlad a Sojka zdigitalizovali na 800 obrysů větších či výraznějších mlhovin. Ty jsou v ACN 2000.0 vykresleny plochou, ohraničenou výše uvedenou křivkou (obrysem). Body těchto křivek jsou uvedeny v souborech, jejichž jména jsou ve sloupci IDENTIF v databázovém souboru pro příslušný druh mlhoviny.

Křivky vznikaly tak, že na mapu POSS či ESO byla položena průsvitka s přesným vyznačením polohy vybraných referenčních hvězd (z katalogu SAO) a okem odhadnutá vhodná intensita byla vyznačena křivkou. Ta byla zdigitalizována a data byla použita pro další výpočet astronomických a kartografických souřadnic. Automatická digitalizace (sledování určité ekvidenzity automatickým denzitometrem) nebylo možné, protože různé mlhoviny mají různou hustotu. Denzita, zachycující okrajové části husté mlhoviny by v jiném případě nebyla dosažena ani v centrální části slabé mlhoviny. Proto jako “limitní” denzita posloužil vizuální odhad cca 10% hustoty oproti maximální hustotě dosažené v jádru konkrétní mlhoviny.

ACN 2000.0 obsahuje dále na 400 menších difusních emisních a reflexních mlhovin a zbytků supernov vyznačených kruhovou značkou (červené, modré a oranžové značky), 850 planetárních mlhovin (zelená značka) a modře vyznačené isofoty mléčné dráhy.

Aby byla možná rychlá a pohodlná identifikace křivek mlhovin a jejich přiřazení souboru s daty pro obrysovou křivku, jsou v “Atlase tvarů a rozložení mlhovin” uvedeny jak název objektu, tak jméno souboru, obsahující data objektu. Tyto soubory jsou umístěny v adresářích BRIGHT_N a DARK_NEB pro svítící, resp. temné mlhoviny.

(Poznámka : V ACN 2000.0 jsou značkou vyznačeny středy temných mlhovin podle katalogu z ADC ve Štrasburku LYNDS KATALOG OF DARK NEBULAE - VII/7A . Rozsah temných mlhovin a jejich obrysy nejsou ještě dostatečně známy. Proto jsme, spíše z historických důvodů, použili tvarů těchto mlhovin jejich zdigitalizováním z Bečvářova Atlasu Coeli 1950.0 a přepočtem na nové ekvinokcium a nové sítě).

 

Popis souborů *.EMI, *.REF a *.SNR v adresáři BRIGHT_N.

Řádka

Popis

1

Název souboru sestrojený z galaktických souřadnic ve tvaru LLLlSBBb*.*, kde LLLl je galaktická délka v desetinách stupně, S je znaménko pro galaktickou šířku (N pro kladnou = severní, S pro zápornou) a Bbb je galaktická šířka v desetinách stupně.

2

Označení POSS (ESO) mapy

3

Jméno mlhoviny použité v Atlase Coeli Novus.

4

Souřadnice středu snímku (X, Y v mm pro systém digitiseru), RA, DE 1950

5

Souřadnice středu snímku (X, Y v mm pro systém digitiseru), RA, DE 2000

6

-prázdná řádka

7

Hlavička tabulky referenčních hvězd: HD číslo hvězdy, X a Y souřadnice hvězdy v systému digitiseru, RA2000 a DE2000 v desetinné formě, RA2000 a DE200 v šedesátinné formě, totéž pro souřadnice 1950.

8 - 13

Údaje pro šest referenčních hvězd

14

Označení mlhoviny v katalogu AGN (pokud existuje)

15

Hlavička tabulky s digitalizovanými body: galaktická délka a šířka (LII a BII), souřadnice RA2000, DE2000, RA1950 a DE1950 v desetinné formě

16 - konec

Jednotlivé digitalizované body mlhoviny.

 

Popis souborů *DRK a *.HOL v adresáři DARK_NEB.

Řádka

Popis

1

Jméno temné mlhoviny sestrojené z galaktických souřadnic ve tvaru LLLlSBBb*.*, kde LLLl je galaktická délka v desetinách stupně, S je znaménko pro galaktickou šířku (N pro kladnou - severní, S pro zápornou) a Bbb je galaktická šířka v desetinách stupně.

2

Označení stránky s mlhovinou v Bečvářově Atlase Coeli 1950.0.

3

Hlavička tabulky s jednotlivými body: LII, BII galaktické souřadnice, RA1950, DE1950, RA2000, DE2000 - rovníkové souřadnice v desetinné formě.

4 - konec

Jednotlivé datové body mlhoviny.

 

Novým vykreslením mlhovin (kreslených křivkou i znázorněných jen značkou) v měřítku 20 mm/stupeň v síti galaktických souřadnic vznikl Atlas tvarů a rozložení jasných mlhovin, který obsahuje mlhoviny ležící v pásu mezi 30 stupněm severní galaktické šířky a 30 stupněm na jižní galaktické šířky. Severní listy zachycují oblast od -2° do +30°, jižní od +2° do -30°, překryt je tedy 4°. Jednotlivé stránky mají pokrývají interval 24° galaktické délky.

Název souboru se stránkou je vytvořen z písmene N nebo S pro severní (N) nebo jižní (S) stránku a počáteční a koncové galaktické délky. Např. N72_96 značí severní stránku, pokrývající rozsah od 72 do 96 stupňů galaktické délky.

Prohlídku “Atlasu rozložení mlhovin” doporučujeme zejména v těch případech, kdy v katalogu mlhovin je ve sloupci DESC značka - (pomlčka) nebo //// ,která znamená, že u mlhoviny v ACN není nápis (např. u množství mlhovin v Labuti), či značka s číslem /xx/, která znamená, že je mlhovina zakryta jiným objektem (viz sloupec s jiným názvem - OTHERNAMES).

Pro výběr a úpravu dat pro Atlas tvarů a rozložení mlhovin byly použity následující katalogy:

 

 

 

Historical overview

Catalogue of shapes and distribution of bright nebulae was prepared for making the Atlas Coeli Novus 2000.0 with catalogue. The ACN is intended to be a data and graphical encyclopedia of educational character, but suitable for preparing of observations and identifications of celestial objects too. This is corresponding to the main objective of observatories and planetariums, where all the authors are employed.

History of preparing ACN was as follows. Hlad and Hovorka intended to prepare detailed black and white atlas for satellite tracking purposes. It was 20 years ago. Because similar atlas was prepared by US institutions, the authors change the idea to prepare new generation of famous Becvars’s Atlas of the Heavens. Through the years the authors of ACN 2000.0 (Hlad, Hovorka, Sojka, Weiselová) have published a series of smaller maps of sky. With the increasing power of Personal Computers and new generation of drawing programs we were able to prepare such extensive work, as is the Atlas Coeli Novus 2000.0.

Data sources for Catalogue and Atlas of nebulae.

Photographic maps of the sky from Palomar Observatory (Palomar Observatory Sky Survey - POSS) and analogical southern maps (Europien Southern Observatory Sky Survey - ESO-SS) contains over 1500 nebulae of various kind. (Diffuse emission, diffuse reflection and supernovae remnants). Emission nebulae absorb the light of a near hot star and radiate on a lower frequency (longer wavelength). Reflection nebulae contain considerable amount of dust particles, which reflect and scatter radiation of a star with lower temperature. Supernovae remnants have originate by explosion of very massive stars at the end of their evolution. Gas clouds are ejected from the star with a velocity up to few thousands kilometers per second.

From POSS and ESO photographic maps Hlad a Sojka have digitized shape of more then 800 larger or significant nebulae. These nebulae are plotted with their shape in the ACN. Digitized points of nebula shape curves are stored in the files which names are written in the column IDENTIF of catalogue file for nebulae.

The nebula shape was digitized manually. An overlay sheet with the positions of reference stars was put on the photograph and curve corresponding to approx. 10% of central density was draw on the sheet. Automatic measuring on the densitometer was not possible because of very different density of various nebulae. (Boundary density for bright nebulae was not reached nor in the center of weak nebulae.) Therefore not so accuracy ”eye estimating” was used.

Approximately 400 smaller diffuse emission and reflection nebulae and supernovae remnants drawn not by their shape but only by a color mark (red, blue and orange) as well as 850 planetary nebulae (green mark) are drawn in the ACN.

To enable fast and comfortable identification of nebula and finding corresponding data file for the nebula, there are plotted in the Atlas of bright nebulae not only names of nebula, but the names of file too. These files are stored in directories BRIGHT_N and DARK_NEB for bright and dark nebulae, respectively.

(Note: In the ACN 2000.0 centers of dark nebulae according the LYNDS CATALOGUE OF DARK NEBULAE (see ADC VII/7A) are plotted with a diamond mark. Sizes and shapes of dark nebulae are not enough accurately known yet. Therefore - namely from historical reason - the shapes of dark nebulae have been used from original Becvars Atlas of the Heavens and only converted to new epoch 2000.0.).

 

Description of files *.EMI, *.REF and *.SNR in the BRIGHT_N directory.

Line

Description

1

Name of the file - made from galactic co-ordinates of centre of nebula (LLLlSBBb.*), where LLLl is galactic longitude (in tenths of degree), S is sign of galactic latitude (N for positive, S for negative) and BBb is galactic latitude (also in tenths of degree).

2

Name of POSS (ESO) map.

3

Name of nebula used in the Atlas Coeli Novus.

4

Co-ordinates of centre of POSS photograph (X, Y in mm for digitiser co-ordinate system), RA, DE 1950

5

Co-ordinates of centre of POSS photograph (X, Y in mm for digitiser co-ordinate system), RA, DE 2000

6

-

7

Heading of table with reference stars: HD catalogue number of star, X and Y co-ordinates of star (in the digitiser system), RA2000 and DE2000 in decimal form, RA2000 and DE200 in hours (degrees) and minutes, the same for co-ordinates 1950.

8 - 13

Above mentioned data for six reference stars.

14

Designation of nebula in AGN catalogue (if exist).

15

Heading for the table with digitised points: galactic longitude and latitude (LII and BII), co-ordinates RA2000, DE2000, RA1950 a DE1950 in decimal form.

16 - EOF

Digitised points of nebula (one point per line).

 

Description of files *DRK and *.HOL in the directory DARK_NEB.

Line

Descriptions

1

Name of dark nebula made from galactic co-ordinates of centre of nebula (LLLlSBBb.*), where LLLl is galactic longitude (in tenths of degree), S is sign of galactic latitude (N for positive, S for negative) and BBb is galactic latitude (also in tenths of degree).

2

Number of page with nebula in the Becvar’s Atlas Coeli 1950.0.

3

Heading of table with digitised points: LII, BII galactic co-ordinates, RA1950, DE1950, RA2000, DE2000 - equatorial co-ordinates in decimal form.

4 - EOF

Digitised points - one point per line.

 

From the files described above a new Atlas of shapes and distribution of nebulae was prepared. The scale of the Atlas is 20 mm/deg and the atlas is plotted in the galactic co-ordinates network. The atlas contains nebulae in the band between +30° and -30° of galactic latitude. The north page is covering latitudes from +30° to -2° of galactic latitude, southern pages covers latitudes from +2° to -30°. Southern and northern pages overleap for 4° wide band. The pages are covering 24 degree of galactic longitude.

Name of file with page is made form a letter N or S (indicating North or South page) and the starting and end galactic longitude. Hence page N72_96.PDF is North page from 72 to 96 degree of galactic longitude.

Atlas of shapes and distribution of nebulae can help with identification of nebulae namely in the case of missing description of nebula in the ACN (due to lack of space or overleaping the nebula and other object). These situation are marked in the column DESC, where are the mark ‘-‘ (a bar) or ‘////’. If other object covers the nebula, see the column OTHERNAMES for the name of the covering object.

 

For preparing the data for Atlas of shapes and distribution of nebulae following catalogues were used: