Welkom op de homepage van Adri Gerritsen   -   sterbedekkingen, eclipsen en overige bedekkingsverschijnselen

Eerlijk gezegd kan ik mij niet meer herinneren wanneer ik mijn eerste sterbedekking waarnam. Niet alleen omdat het inmiddels té lang geleden is, maar vooral vanwege het ontbreken van aantekeningen. Dit soort discipline heb ik mijzelf namelijk nooit aangeleerd. Globaal gezien moet het ergens eind zeventiger- of begin tachtiger jaren zijn geweest. Het betrof een zeer heldere ster. Rekening houdend met het azimuth -ik nam waar vanuit het ouderlijk huis in zuidwestelijke richting- gaat het hoogst waarschijnlijk om de Aldebaran-bedekking van 21 maart 1980. Eén ding kan ik mij echter nog wél met zekerheid herinneren: de bedekking maakte een grote indruk ...

Sterbedekkingen door de maan zijn voor iedereen toegankelijk, omdat noch de grootte van de telescoop, noch de ervaring van de waarnemer doorslaggevend zijn om succes te boeken. Natuurlijk geldt wel dat naarmate de telescoop en de ervaring groter zijn, er méér bedekkingen kunnen worden waargenomen.


Wat moeten we ons bij een sterbedekking voorstellen?

De maan beweegt van west naar oost tussen de sterren (voor het noordelijk halfrond komt dat neer op van rechts naar links) en onderschept daarbij met enige regelmaat de nodige sterren. De meesten daarvan zijn relatief zwak en worden vanwege de directe nabijheid van het -veelal storende- maanlicht niet of nauwelijks opgemerkt. Met enige regelmaat ontwaren we in de buurt van de maanrand een ster die echter wél helder genoeg is om onze aandacht te trekken. Langzaam, héél langzaam nadert de ster de maanrand totdat deze op een gegeven moment er mee lijkt te zijn versmolten. En dan, toch nog onverwacht, dooft de ster uit: de sterbedekking is een feit.

In de regel worden sterren tussen nieuwe maan en volle maan aan de donkere maanrand bedekt en komen aan de verlichte zijde weer tevoorschijn. Is de maanfase daarentegen afnemend, dan is de situatie omgekeerd. Bedekkingen aan de donkere zijde zijn vrij eenvoudig waar te nemen, omdat nauwelijks hinder wordt ondervonden van storend maanlicht. Treedt de bedekking echter op aan de verlichte maanrand, dan is de situatie geheel anders. Het verlichte deel van de maanrand is namelijk zó fel, dat zelfs de heldere sterren er door worden overstraald. Alleen de helderste exemplaren blijven zichtbaar tot aan het moment waarop de bedekking plaatsvindt. Aangezien de maanrand een witgele kleur heeft, zijn de rode sterren in het voordeel. Het contrast tussen ster en maanrand is dan namelijk groter.

De meeste sterbedekkingen die kunnen worden waargenomen, spelen zich af aan de donkere maanrand. Toch betekent dit niet per definitie dat een bedekking aan de donkere maanrand daarmee ook altijd onder gunstige omstandigheden zal verlopen. Zo blijken in de praktijk bedekkingen erg moeilijk waarneembaar te zijn, indien de maanfase minder dan 20% bedraagt. Hiervoor is een tweetal oorzaken aan te wijzen. Op de eerste plaats zal de maan in dergelijke gevallen altijd dicht bij de zon staan, zodat de hemelachtergrond nooit écht donker kan zijn. De andere reden heeft te maken met het asgrauw schijnsel van de maan. Naarmate de maanfase namelijk kleiner wordt, zal de oppervlaktehelderheid van de donkere maanrand toenemen. De beste omstandigheden voor het waarnemen van sterbedekkingen doen zich daarom voor tijdens een maanfase die tussen de 30% en 70% ligt.

Het voorspellen van sterbedekkingen

Vroeger was het voorspellen van sterbedekkingen voorbehouden aan instituten, die door de jaren heen een bepaalde status hadden verworven. De layout waarmee de voorspellingen aan de waarnemer werd gepresenteerd, kon je nog het best omschrijven als Spartaans. Zo werden jaarlijks eindeloze hoeveelheden kettingpapier volgeschreven met cijfers. Hieruit moest de waarnemer vervolgens weer de meest interessante bedekkingen filteren. Omdat de voorspellingen op papier stonden, was dit een moeizaam proces.

Met de doorbraak van de PC komt hierin aan het begin van de negentiger jaren echter verandering als blijkt dat werkgroepen met de juiste kennis en middelen zélf in hun behoeften kunnen voorzien. Het grote voordeel van deze ontwikkeling is niet alleen het sneller informeren van de eigen achterban, maar ook de mogelijkheid om de voorspellingen meer op maat te snijden. Zo bestaat een voorspelling niet langer uit enkel en alleen cijfers, maar worden er ook grafische elementen aan toegevoegd.

Aan het eind van de negentiger jaren is de prijs van een krachtige PC zodanig laag geworden, dat in principe iedereen de berekeningen thuis zou kunnen uitvoeren. Er is echter één praktisch probleem: de software die hiervoor nodig is, bestaat nog niet. De Nederlandse Vereniging voor Waarnemers van Sterbedekkingen (internationaal bekend onder de naam Dutch Occultation Association, destijds bekend als Werkgroep Sterbedekkingen) onderkent deze behoefte en lanceert daarom het programma LOW, hetgeen staat voor Lunar Occultation Workbench. Het programma, dat draait onder Windows, is in eerste instantie een samenwerkingsverband tussen Eric Limburg en Adri Gerritsen. Eric draagt zorg voor de ontwikkeling van de gebruikersinterface (vergelijkbaar met de carrosserie van een auto) en Adri levert de benodigde formules in de vorm van broncode (het motorblok).
In de jaren daarna heeft Eric nog vele -zinvolle- wijzigingen aangebracht, zodat we nu met recht mogen zeggen dat LOW is geworden tot een wereldwijde standaard. Iedereen die graag zelf sterbedekkingen wil gaan voorspellen, kan LOW gratis downloaden van de DOA-website.



Welke bedekkingen komen in aanmerking?

Ondanks dat de maan voortdurend sterren bedekt (ook overdag), kunnen wij er -relatief gezien- slechts een handjevol waarnemen. Of een bedekking onder bepaalde omstandigheden is te zien of niet, hangt af van diverse factoren.

• magnitude van de ster



Een sterbedekking is gemakkelijker zichtbaar naarmate de ster in kwestie helderder is. Erg veel heledere sterren zijn er niet, dus is de kans op een bedekking van zo'n ster dan ook vrij klein. In totaal zijn er slechts vier sterren van de 1e grootte die door de maan kunnen worden bedekt: Aldebaran, Regulus, Spica en Antares.

Om en nabij volle maan straalt onze satelliet zó veel licht uit, dat het waarnemen van sterbedekkingen ernstig wordt bemoeilijkt. Maar ook rond nieuwe maan zijn de omstandigheden verre van ideaal. De maan staat in zo'n geval dermate dicht bij de zon, dat het niet langer mogelijk is de bedekking tegen een donkere hemelachtergrond waar te nemen. Een smalle maansikkel impliceert tevens een duidelijk aanwezig asgrauw schijnsel, dat het nodige licht afgeeft. Alhoewel dergelijke omstandigheden zeer fraai kunnen zijn indien de ster helder genoeg is, vormt het een belemmering voor de zwakste sterren. Deze zullen namelijk al gauw te zwak blijken in vergelijking tot de oppervlaktehelderheid van de 'donkere' maanrand.
De beste omstandigheden doen zich voor bij een maanfase tussen de 20% en 70%. Bedekkingen die optreden tijdens de totale fase van een maansverduistering vormen hierop een uitzondering.

Cusp angle

Het klinkt misschien vreemd, maar er zijn sterbedekkingen die overdag kunnen worden waargenomen. De ster dient in dat geval voldoende helder te zijn (magnitude 4 of helderder). Daarnaast is het van belang dat de lucht transparant is én dat de bedekking op enige afstand van de zon plaatsvindt.
De beste omstandigheden doen zich uiteraard voor op momenten dat de zon ver onder de horizon staat. Alleen dan kunnen we namelijk de zwakste sterren in de buurt van de maanrand ontwaren.

Zelfs al zijn de omstandigheden op papier gunstig, dan nog kunnen andere factoren roet in het eten gooien. De grootste boosdoeners in dit verband zijn de seeing en de transparantie van de atmosfeer. Alhoewel een verminderde transparantie soms een positief effect kan hebben op de seeing, betekent dit wel dat sommige sterbedekkingen -en dan met name die van de zwakkere sterren- alsnog aan ons oog ontrokken worden.
Een slechte seeing heeft altijd een verslechtering van het beeld tot gevolg, zodat we er in géén geval ook maar iets wijzer van zullen worden.

Grotere telescopen zijn per definitie in het voordeel, omdat ze in de regel lichtsterker zijn. Toch mogen we niet vergeten dat ook andere factoren een rol kunnen spelen. Te denken valt bijvoorbeeld aan zaken zoals obstructie van de lichtweg en kwaliteit van de optiek (dus ook die van de oculairen).
Voor het waarnemen van sterbedekkingen door de maan, is een grote telescoop geen vereiste. Zo is een kijkerdiameter van 6 á 8 centimeter reeds voldoende om serieus waarnemingen te kunnen verrichten.

Ondanks dat een getrainde waarnemer in staat zal zijn bedekkingen van zwakkere sterren vast te leggen, zal ook een sterbedekker in spé veel plezier beleven aan deze interessante tak van onze sterrenkunde-hobby. Alleen door veel waar te nemen, zal u na verloop van tijd de nodige ervaring opdoen die u van pas zal komen bij het verleggen van uw grenzen.



De locatie van de waarneemplaats

Omdat het tijdstip van een sterbedekking in hoge mate afhangt van de locatie van waaruit de waarneming wordt verricht, is het van zaak dat we de precieze coördinaten van deze waarnemingsplaats kennen. In de praktijk wordt veelal gebruik gemaakt van één van onderstaande methoden.

• topografische kaart 1:25.000



Er wordt gebruik gemaakt van een topografische kaart waarop de bewuste locatie is afgebeeld. Vanwege de vereiste nauwkeurigheid, worden er bepaalde eisen gesteld aan de kwaliteit én de schaal van de kaart. De kaarten die in dit verband het meest geschikt zijn, worden uitgegeven door het Kadaster. Er zijn verschillende formaten in omloop variërend van 1:10.000 tot 1:50.000. De kaarten die voor ons doel echter het meest geschikt zijn, hebben een schaal van 1:25.000.

Nadat u op de betreffende kaart de waarneemplaats zo nauwkeurig mogelijk heeft aangegeven door middel van een speldeprik, meet u vervolgens met een nauwkeurigheid van 0.5 millimeter de bijbehorende X- en Y-coördinaten op. Omdat 1 kilometer overeenkomt met 40 millimeter op het kaartblad, kan zodoende een nauwkeurigheid van 15 meter worden gehaald. De aldus bepaalde coördinaten, hebben betrekking op het zogeheten Nederlandse net en worden ook wel RD-coördinaten genoemd.

Om in deze behoefte te voorzien, heb ik een aantal jaar geleden zo'n programma geschreven. U kunt het downloaden door op onderstaande link te klikken.

Download WGS84 conversie programma

De WGS84-coördinaten van uw waarneemplaats dienen zowel gebruikt te worden voor het maken van de voorspellingen als het rapporteren van de waarnemingen.

Indien u liever gebruik maakt van de mogelijkheden die de hedendaagse technologie te bieden heeft, dan kunt u de WGS84-coördinaten ook achterhalen door gebruik te maken van een speciale GPS-ontvanger die in staat is om zeer nauwkeurige positiebepalingen uit te voeren door gebruik te maken van satellieten, die tezamen een netwerk rond de aarde vormen.
Nadat de ontvanger is aangezet, volgt gedurende 1 á 2 mintuten een synchronisatie met de betreffende satellieten (sommige staan boven de horizon, andere niet). Zodra de synchronisatie is voltooid, kunnen de WGS84-coördinaten van een display worden afgelezen.
Deze methode vindt met name zijn toepassing voor diegenen die nauw betrokken zijn bij het inrichten van expedities naar rakende sterbekkingen. In dit verband speelt niet alleen het grote aantal op te meten posten een rol, maar ook de mogelijkheid dat we vroeg of laat geconfronteerd zullen worden met landweggetjes die bij nader inzien niet op de topografische kaart blijken te staan.



Het waarnemen van sterbedekkingen

Omdat het niet bepaald eenvoudig is om op voorhand vast te stellen of in uw specifieke situatie een bepaalde sterbedekking waarneembaar is of niet, bieden programma's zoals LOW ons de nodige houvast. Door namelijk vooraf bepaalde parameters in te stellen (zoals kijkergrootte en ervaring), worden uiteindelijk alleen dié sterbedekkingen aan ons gepresenteerd waarvan mag worden aangenomen dat deze zichtbaar zijn.
Heeft u voor uzelf eenmaal een bepaald waarneemprogramma opgesteld, dan kunnen de voorbereidingen beginnen.

Afhankelijk van het kijkertype, heeft de telescoop enige tijd nodig om aan de buitentemperatuur te kunnen acclimatiseren. Dit gegeven lijkt op het eerste gezicht van weinig belang, maar is dat zeker niet. Indien we namelijk hiermee géén rekening houden, dan zal dat tijdens de waarneming onherroepelijk leiden tot een slechte(re) seeing. Het gevolg is dan ook vaak dat bedekkingen van zwakkere sterren slechts zeer moeilijk of in het geheel niét meer waar te nemen zijn.
Open systemen, zoals bijvoorbeeld Newton telescopen, hebben doorgaans meer tijd nodig om aan de omgevingstemperatuur te kunnen wennen. In de regel kunt u er van uitgaan dat na ongeveer één uur de turbulentie in de kijkerbuis zich heeft gestabiliseerd. Dat wil echter nog niet zeggen dat het sterbeeld daarmee óók stabiel geworden is, aangezien we altijd afhankelijk zullen blijven van atmosferische luchtonrust.

Vandaag de dag zijn de meeste sterbedekkingen te voorspellen met een nauwkeurigheid van één seconde. Een uitzondering op deze regel vormen de bedekkingen waarbij de bewegingsrichting van de ster een kleine hoek maakt met de maanrand (de bedekking is dan bijna rakend). Programma's zoals LOW, geven voor iedere voorspelling de bijbehorende nauwkeurigheid aan.

Het vervolg van de waarneming hangt in hoge mate af van de wijze waarop we de sterbedekking willen gaan vastleggen. In de praktijk wordt hiervoor één van onderstaande methoden gehanteerd.

• visuele registratie

Het visueel vastleggen van een sterbedekking is nog altijd favoriet, al is het alleen maar vanwege de eenvoud waarmee de waarneming uitgevoerd kan worden en de lage kosten die ermee gemoeid zijn. Toch is de laatste jaren een trend waarneembaar in de richting van geavanceerde videotechnieken. De meest belangrijke impulsen zijn de vraag naar nauwkeuriger waarnemingen én de dalende prijzen voor de benodigde apparatuur.

Een andere mogelijkheid, die nog maar weinig wordt toegepast, betreft het registreren van sterbedekkingen met behulp van de webcam. In het hoofdstuk WOTAP treft u hierover meer informatie aan.

Omdat sterbedekkingen door de maan met een grote mate van nauwkeurigheid te voorspellen zijn, kan het begin van de waarneming worden uitgesteld tot zo'n één minuut voor het berekende tijdstip. Gaat het om een intrede, dan is te ster in de buurt van de maanrand te ontwaren. Voor een uittrede geldt dit uiteraard niet, omdat de ster zich op dat moment immers nog achter de maanrand bevindt. Door echter gebruik te maken van de cusp angle en/of afbeeldingen die deel uitmaken van de voorspelling, kunt u vooraf precies bepalen waar de ster achter de maanrand vandaan zal komen.

Op het moment dat u het verschijnsel waarneemt, hetzij een intrede, hetzij een uittrede, drukt u de stopwatch zo snel mogelijk in. Het is van belang dat u tevens een schatting maakt van uw reactietijd, omdat deze in mindering gebracht moet worden op het door de stopwatch aangegeven tijdstip.
De grootte van de reactietijd verschilt van persoon tot persoon en hangt bovendien af van de vraag of we ons fit voelen of niet. Gemiddeld bedraagt de reactietijd zo'n 0.3 seconden. Heeft u de indrukt enigszins traag te hebben gereageerd, dan ligt de reactietijd vermoedelijk in de buurt van 0.4 á 0.5 seconden. Reactietijden kleiner dan 0.2 seconden komen in de praktijk niet voor.


Een denkbeeldig scenario

We hebben de lijst met voorspellingen doorgenomen en zijn daarbij tot de ontdekking gekomen dat er morgenavond een ster van magnitude 8.4 bedekt zal gaan worden. De ster zal achter de donkere maanrand verdwijnen en het voorspelde tijdstip is 20h 14m 16s UT1. De maanfase bedraagt 85%, dus een gemakkelijke waarneming zal het zeker niet worden.
Aangemoedigd door een hogedrukgebied, dat de komende dagen voor fraai weer zal zorgen, treffen we echter alvast de nodige voorbereidingen. Om te beginnen wordt gekeken of de stopwatch nog wel loopt, omdat we morgen immers niet voor verrassingen willen komen te staan. Aangezien het van belang is de hoeveelheid strooilicht tot een minimum te beperken, werpen we ook een blik op de optiek (inclusief de oculairen) en verwijderen zonodig aanwezig vuil met een zacht tissue.

Tot onze grote tevredenheid stellen we de volgende dag vast dat de weergoden ons nog altijd gunstig zijn gezind. Rond 19h 00m UT1 brengen we de telescoop in gereedheid, zodat deze zich alsvast kan aanpassen aan de buitentemperatuur van 2° C.
We nemen nu de stopwatch ter hand en drukken bij het tijdsein van 20h 00m 00s UT1 de stopwatch in. We lezen een tijd af van 20h 00m 04.32s UT1. Dat de stopwatch een beetje voorloopt is geen probleem, omdat hiervoor achteraf zal worden gecorrigeerd.
Het is inmiddels 20h 10m UT1, zo'n 4 minuten vóór de bedekking. De vergroting van 75x blijkt duidelijk te klein: de ster wordt overstraald door het felle maanlicht en is slechts met moeite zichtbaar. Pas nadat de maan enigszins uit beeld is gedraaid en een vergroting van 150x wordt toegepast, ontwaren we de ster in de onmiddellijke nabijheid van de maan. Het aftellen kan beginnen ...

Vanaf 20h 13m 45s UT1, zo'n ½ minuut voor de bedekking, wordt de ster voortdurend in de gaten gehouden. Omdat de ster onder deze omstandigheden toch wel behoorlijk zwak is, richten we onze blik niet precies op de ster, maar er een beetje ernaast (we noemen dat perifeer waarnemen). Als de bedekking plaatsvindt, drukken we direct op de laptime van de stopwatch en noteren het tijdstip: 20h 14m 20.94s UT1. We schatten de reactietijd op 0.4 seconden.
Voordat we aan het rekenen slaan, wachten we echter tot het volgende tijdsein van 21h 00m 00s UT1 en drukken opnieuw de laptime van de stopwatch in: we lezen een tijd af van 21h 00m 4.48s UT1.

Om te beginnen bepalen we de zogeten gang van de stopwatch: de mate waarin deze gedurende een bepaald tijdinterval extra is gaan voor- dan wel achterlopen. Uit het voorbeeld blijkt dat de stopwatch gedurende één uur 0.16 seconden méér is gaan voorlopen (4.48 - 4.32) bovenop de 4.32 seconden die het rond 20h UT1 al voorliep. We kunnen nu eenvoudig bepalen hoeveel de stopwatch moet hebben voorgelopen op het moment van de bedekking: 4.32s + 0.16 * ( ( 14 + 20.94 / 60 ) / 60 ) = 4.36 seconden. Uitgaande van het gegeven dat de stopwatch voorliep én het feit dat er sprake was van een zekere reactietijd, komen we uiteindelijk uit op een tijdstip van: 20h 14m 20.94s - 4.36s - 0.4s = 20h 14m 16.18s UT1. Omdat het in dit geval gaat om een visuele waarneming, ronden we het tijdstip af op 20h 14m 16.2s UT1.



Het rapporteren van sterbedekkingen

Vroeger was het rapporteren van sterbedekkingen door de maan niet alleen een vervelende, maar bovenal ook een erg foutgevoelige klus. Zo bevatten de formulieren waarop de bedekking moest worden genoteerd de meest uiteenlopende code's, die niet of nauwelijks aansloten op onze eigen belevingswereld.

Na jarenlang het wereldwijde verzamelpunt te zijn geweest voor het reduceren van sterbedekkingen door de maan, heeft het ILOC (International Lunar Occultation Center) met ingang van april 2009 definitief een punt achter dit soort activiteiten gezet. Sinds 1981 verzorgde het ILOC, om precies te zijn het Japanese Hydrographic Department, de analyses en publicaties die verband hielden met deze hemelverschijnselen. Tegenwoordig worden de betreffende activiteiten uitgevoerd door IOTA.



Het nut van sterbedekkingen

Als je aan een outsider laat weten dat het waarnemen van sterbedekkingen één van je grote passies is, dan heb je het nodige uit te leggen: vrijwel niemand weet namelijk wat een sterbedekking is. Zodra het gelukt is om hiervan een bepaalde voorstelling te geven, dan komt onvermijdelijk de vraag: "maar wat heb je daar nou aan?". Met alleen de opmerking dat het "gewoon leuk is om te doen" kom je vaak niet weg, omdat men er graag ook het "nut" van in wil zien. Wie gaat er immers voor zijn lol kijken naar een nietig lichtpuntje dat achter de maanrand verdwijnt?

In zijn algemeenheid zou je kunnen stellen dat sterbedekkingen je in staat stellen om meer te weten te komen over allerlei hemellichamen. Dat kan variëren van de aanwezigheid van een tot dan toe nog onbekend ringensysteem, de opbouw van een planeetatmosfeer, tot het ontdekken van begeleiders die zich in de nabijheid van planetoïden ophouden.
Sterbedekkingen door de maan stellen ons in staat om nieuwe dubbelsterren te ontdekken, parameters van de maanbaan in kaart te brengen, zoals de versnelling van de maan, en fouten in sterposities op te sporen. Daarnaast levert dit soort bedekkingen een waardevolle bijdrage aan het bepalen van het maanprofiel, dat een wezenlijke rol speelt in de analyse van zonsverduisteringen. Door deze te bestuderen, wordt het mogelijk een uitspraak te doen over het al dan niet variabel zijn van de zonsdiameter, waarmee een link is gelegd tussen sterbedekkingen en sterevolutie.
Al deze fenomenen zouden zelfs met de grootste telescopen op aarde niet langs directe weg kunnen worden waargenomen. Dankzij sterbedekkingen gaat er echter een nieuwe wereld voor ons open. Een wereld waar iedereen deel van uit kan maken ...