ein beitrag zur kritik von refraktorbeobachtungen

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ASTRON OM ISCHE NACHRICHTEN. Band 191. Nr. 4578. 18. Herr Dr. G. Sfvacke hat vor kurzem in seiner Disser- tation DBearbeitung der Beobachtungen des Planeten 433 Eros in seiner Entdeckungs-Opposition I 898-99. Ein Beitrag zur Diskussion der Refraktorbeobachtungen (( einige Folgerungen bezuglich der iiblichen Refraktorbeobachtungen kleiner Pla- neten abgeleitet, deren Mitteilung in kurzem Auszuge an einer allgemeiner zuganglichen Stelle wohl Interesse bean- spruchen diirfte. Es handelte sich dabei in der Hauptsache urn die systeniatischen Fehler solcher Refraktorbeobachtungen, insbesondere um die dabei auftretenden systematkchen Unter- schiede der verschiedenen Beobachter und Beobachtungs- inethoden. Solche personlichen Unterschiede spielen hei allen Beobachtungen eine wesentliche Rolle und sind insbesondere bei Durchgangsbeobachtungen am Meridiankreise seit langer Zeit bekannt -und untersucht. Weit weniger ist das fur Ke- fraktorbeobachtungen der Fall, und die anderweitig vorliegen- den Untersuchungen beschranken sich im wesentlichen auf Beobachtungen von Kometen, die ihres eigenartigen Aussehens halber naturgemlt3 zu erheblichen personlichen Auffassungs- unterschieden AnlaD geben. Daneben sind auch z. B. die systematischen Unterschiede bei Doppelsternbeobachtungen bekannt und ofters behandelt. Fur kleine Planeten diirfte eine derartige Kritik der Beobachtungen noch ganzlich fehlen ; und dennoch ist sie auch hier, wie das Ergebnis unserer Prufung zeigen wird, von wesentlichster Bedeutung, wenn es sich nicht nur urn ganz ungefahre Ortsbestimmungen, sondern um wirkliche Prazisionsmessungen handeln soll. Denn die Annahme, es miichten bei der Gleichartigkeit im Aussehen der kleinen Planeten und der Anhaltsterne die systematischen Fehler ganz geringfiigig sein, wird sich im folgenden als ganzlich irrig erweisen. Die schon bei Meridiankreisbeob- achtungen so merkliche Helligkeitsgleichung ist es vor allem, die auch bei Refraktorbeobachtungen kleiner Planeten syste- matische Unterschiede von ganz unerwartetem Betrage her- vorruft, wozu noch der Einflun des Stundenwinkels hinzu- kommt. Auch mag der durchschnittliche Refraktorbeobachter infolge der naturgemanen Unsicherheit der von ihm gleich- zeitig angestellten Konietenbeobachtungen und der ineist nicht hohen Anspriiche, die an die Beobachtungen kleiner Planeten gestellt werden, sowie schlieDlich der fehlenden Kritik der erzielten Genauigkeit an Scharfe und Sorgfalt der Messung nachlassen und.dadurch auch groOeren systematischen Fehlern zuglnglich sein. Es diirfte wohl zweifellos diesem Umstande zuzuschreiben sein, wenn die meisten visuellen Refraktor- beobachtungen gegenwartig nicht die Genauigkeit besitzen, die sie bei hinreichend scharfer Kritik haben konnten. 1)aD nun bisher diese Refraktorbeobachtungen einer sorgfaltigeren Prufung gar nicht oder doch nur selten unterworfen worden sind, liegt an dem meist zii geringen verfiigharen Material. Es erschien erwiinscht, einmal an einern grofleren, einwandfreien Material eine eingehende Priifung vorzunehinen ; und die sehr zahlreichen Beobachtungen des Planeten Eros anlafllich seiner Entdeckungs-Opposition I 898-99 schicnen dazu besonders geeignet zu sein, da die noch zahlreicheren Beobachtungen der Opposition I 900-0 I ja schon anderweitig bearbeitet werden. Die Bearbeitung hat die daran gekniipften Erwar- tungen vollauf gerechtfertigt. Fritz Cohn. In dem ersten l'eil meiner A4rbeit wird eine moglichst exakte Grundlage (Storungsrechnung, Epheineride, Sternorter) fur die Vergleichung der Theorie mit den Beobachtungen geschaffen. (Die erforderlichen Elemente, die ich den hand- schriftlichen Mitteilungen von Herrn Dr. G. bV2t verdanke, sind aus 20 Normalortern, die sich iiber die Zeit yon 1893 bis I 907 erstrecken un'd fast ausnahmslos grontes Vertrauen verdienen, hergeleitet. Ephenieriden- und Storungsrechnung wurden mit groDter Sorgfalt durchgefiihrt.) Die Diskussion der verbleibenden Unterschiede bildete die Hauptaufgabe. Diese Unterschiede setzen sich aus drei Quellen zusainmen : I) Aus der Ungenauigkeit der Ephemeride, die sich als Funktion der Zeit darstellen la&; 2) aus den Fehlern der Sternorter, deren Diskussion nicht hierher gehorte und daher ausgeschaltet aerden muate ; doch ist die Beziehung auf ein einheitliches System niit mog- lichster Sorgfalt ausgefuhrt worden, sodaD erhebliche syste- matische Fehler nicht zu befurchten sind, im iibrigen ver- mischen sie sich vollig mit Punkt I). Die zuEilligen Fehler der Sternorter erwiesen sich aber schon bei einer ersten Priifung als ganz verschwindend gegenuber den systemati- schen Unterschieden der einzelnen Beobachter ; 3) aus den Messungsfehlern der Beobachter, und zwar sowohl zufalligen wie systematischen. Die Prufung der unter 3) genannten Abweichungen war der Hauptzweck der Arbeit. Dam mufiten zunachst die Fehler der Quelle I), d. h. die yon der Zeit abhangenden Fehler, eliminiert werden, was durch Benutzung aller sich iiber einen groaeren Zeitraum erstreckenden Beobachtungs- reihen erreicht wurde. Die folgenden Tabellen lehren, daO die Beziehung der B-R zur Zeit, d. h. im wesentlichen die Ephemeriden-Korrektion, fur alle praktischen Zwecke als kon- stant angesehen werden kann. a) Rektaszension. I Okt. I 5 - Dez. 15 I Dez. 15 - Febr. I 5 1 Febr. I 5 ~ Mai - 7 +0.003 1 12 -0.007 ' 9 fo.022 Xnz. Anz. ' Anz. Denver 48 +0!044 ~ 59 +0?049 1 84 1-05041 i(IO7 tOf140) Greenwich 1' 24

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Page 1: Ein Beitrag zur Kritik von Refraktorbeobachtungen

ASTRON OM ISCHE NACHRICHTEN. Band 191. Nr. 4578. 18.

Herr Dr. G. Sfvacke hat vor kurzem in seiner Disser- tation DBearbeitung der Beobachtungen des Planeten 433 Eros in seiner Entdeckungs-Opposition I 898-99. Ein Beitrag zur Diskussion der Refraktorbeobachtungen (( einige Folgerungen bezuglich der iiblichen Refraktorbeobachtungen kleiner Pla- neten abgeleitet, deren Mitteilung in kurzem Auszuge an einer allgemeiner zuganglichen Stelle wohl Interesse bean- spruchen diirfte.

Es handelte sich dabei in der Hauptsache urn die s y s t e n i a t i s c h e n F e h l e r solcher Refraktorbeobachtungen, insbesondere um die dabei auftretenden systematkchen Unter- schiede der verschiedenen Beobachter und Beobachtungs- inethoden. Solche personlichen Unterschiede spielen hei allen Beobachtungen eine wesentliche Rolle und sind insbesondere bei Durchgangsbeobachtungen am Meridiankreise seit langer Zeit bekannt -und untersucht. Weit weniger ist das fur Ke- fraktorbeobachtungen der Fall, und die anderweitig vorliegen- den Untersuchungen beschranken sich im wesentlichen auf Beobachtungen von Kometen, die ihres eigenartigen Aussehens halber naturgemlt3 zu erheblichen personlichen Auffassungs- unterschieden AnlaD geben. Daneben sind auch z. B. die systematischen Unterschiede bei Doppelsternbeobachtungen bekannt und ofters behandelt. Fur kleine Planeten diirfte eine derartige Kritik der Beobachtungen noch ganzlich fehlen ; und dennoch ist sie auch hier, wie das Ergebnis unserer Prufung zeigen wird, von wesentlichster Bedeutung, wenn es sich nicht nur urn ganz ungefahre Ortsbestimmungen, sondern um wirkliche Prazisionsmessungen handeln soll. Denn die Annahme, es miichten bei der Gleichartigkeit im Aussehen der kleinen Planeten und der Anhaltsterne die systematischen Fehler ganz geringfiigig sein, wird sich im folgenden als ganzlich irrig erweisen. Die schon bei Meridiankreisbeob- achtungen so merkliche Helligkeitsgleichung ist es vor allem, die auch bei Refraktorbeobachtungen kleiner Planeten syste- matische Unterschiede von ganz unerwartetem Betrage her- vorruft, wozu noch der Einflun des Stundenwinkels hinzu- kommt. Auch mag der durchschnittliche Refraktorbeobachter infolge der naturgemanen Unsicherheit der von ihm gleich- zeitig angestellten Konietenbeobachtungen und der ineist nicht hohen Anspriiche, die an die Beobachtungen kleiner Planeten gestellt werden, sowie schlieDlich der fehlenden Kritik der erzielten Genauigkeit an Scharfe und Sorgfalt der Messung nachlassen und.dadurch auch groOeren systematischen Fehlern zuglnglich sein. Es diirfte wohl zweifellos diesem Umstande zuzuschreiben sein, wenn die meisten visuellen Refraktor- beobachtungen gegenwartig nicht die Genauigkeit besitzen,

die sie bei hinreichend scharfer Kritik haben konnten. 1)aD nun bisher diese Refraktorbeobachtungen einer sorgfaltigeren Prufung gar nicht oder doch nur selten unterworfen worden sind, liegt an dem meist zii geringen verfiigharen Material. Es erschien erwiinscht, einmal an einern grofleren, einwandfreien Material eine eingehende Priifung vorzunehinen ; und die sehr zahlreichen Beobachtungen des Planeten Eros anlafllich seiner Entdeckungs-Opposition I 898-99 schicnen dazu besonders geeignet zu sein, da die noch zahlreicheren Beobachtungen der Opposition I 900-0 I ja schon anderweitig bearbeitet werden. Die Bearbeitung hat die daran gekniipften Erwar- tungen vollauf gerechtfertigt. Fritz Cohn.

In dem ersten l'eil meiner A4rbeit wird eine moglichst exakte Grundlage (Storungsrechnung, Epheineride, Sternorter) fur die Vergleichung der Theorie mit den Beobachtungen geschaffen. (Die erforderlichen Elemente, die ich den hand- schriftlichen Mitteilungen von Herrn Dr. G. bV2t verdanke, sind aus 2 0 Normalortern, die sich iiber die Zeit yon 1893 bis I 907 erstrecken un'd fast ausnahmslos grontes Vertrauen verdienen, hergeleitet. Ephenieriden- und Storungsrechnung wurden mit groDter Sorgfalt durchgefiihrt.) Die Diskussion der verbleibenden Unterschiede bildete die Hauptaufgabe. Diese Unterschiede setzen sich aus drei Quellen zusainmen :

I ) Aus der Ungenauigkeit der Ephemeride, die sich als Funktion der Zeit darstellen la&;

2) aus den Fehlern der Sternorter, deren Diskussion nicht hierher gehorte und daher ausgeschaltet aerden muate ; doch ist die Beziehung auf ein einheitliches System niit mog- lichster Sorgfalt ausgefuhrt worden, sodaD erhebliche syste- matische Fehler nicht zu befurchten sind, im iibrigen ver- mischen sie sich vollig mit Punkt I ) . Die zuEilligen Fehler der Sternorter erwiesen sich aber schon bei einer ersten Priifung als ganz verschwindend gegenuber den systemati- schen Unterschieden der einzelnen Beobachter ;

3) aus den Messungsfehlern der Beobachter, und zwar sowohl zufalligen wie systematischen.

Die Prufung der unter 3) genannten Abweichungen war der Hauptzweck der Arbeit. Dam mufiten zunachst die Fehler der Quelle I ) , d. h. die yon der Zeit abhangenden Fehler, eliminiert werden, was durch Benutzung aller sich iiber einen groaeren Zeitraum erstreckenden Beobachtungs- reihen erreicht wurde. Die folgenden Tabellen lehren, daO die Beziehung der B-R zur Zeit, d. h. im wesentlichen die Ephemeriden-Korrektion, fur alle praktischen Zwecke als kon- stant angesehen werden kann.

a) Rektaszension.

I Okt. I 5 - Dez. 1 5 I Dez. 15 - Febr. I 5 1 Febr. I 5 ~ Mai

- 7 +0.003 1 1 2 -0.007 ' 9 fo.022

Xnz. Anz. ' Anz.

Denver 48 +0!044 ~ 59 +0?049 1 84 1-05041 i(IO7 t O f 1 4 0 ) Greenwich 1 '

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Page 2: Ein Beitrag zur Kritik von Refraktorbeobachtungen

3 2 7

~ ~~~

A m . 1 4 t o 7 0 3 6 10 t o . 0 2 9 14 t o . 0 1 6 1 2 +0.033 I I -0 .045 8 +0.105

7 -0.007

-

45 78

A m . 5 +0?030 5 +0.056

-

24 +0.043 I I + O . O O I

6 -0.023

6 +0.040

- Stranburg 1 Teramo Williamsbay

Denver Greenwich Konigsberg Leipzig Madison Mt. Hamilton Nizza Stranburg Teramo IYilliamsbay

14 t o . 0 8 8 8 +'o.o61

I 6 - 0.006

5 0 -i-0?67

I 5 - 0 . 2 7

9 - 0 . 7 2

-

(9 +0.47)

I 0 -0.99

14 +o.13 8 -0.67

1 7 -0.41

-

Leipzig 24 +ill14 Denver 300 fo .57

Konigsberg (C) 2 9 -00104 Marseille 43 -0.90

59 +0!'98 7 -0.60

13 + O . I O

(10 + 1 . 2 7 )

14 -0.48 1 0 + 0 . 5 1

I 1 +0.85 9 + 0 . 2 8

5 - 0 . 2 0

__

Das Interesse der weiteren Priifung konzentrierte sich zur Hauptsache auf die Rektaszensionen. Diese RA.-Beob- achtungen scheiden sich nach den beiden dabei hauptsach- lich zur Anwendung gelangten Methoden. Zum uberwiegen- den Teile beruhen sie auf registrierten Durchgangen. Nur wenige Beobachter haben die Methode der direkten mikro- metrischen Messung von A a c o s d und Ad bezw. s und p angewendet. Endlich liegen noch einige photographische Messungen vor. Eine summarische Vergleichung der nach obigen beiden Hauptmethoden erhaltenen langeren Beobach- tungsreihen zeigt, daO die Registrierbeobachtungen R von den mikrometrischen Messungen M stark abweichen und zwar sind, wie folgende Vergleichung der Reihen, die nach b e i d e n Methoden angestellt sind, zeigt :

Beob.-Ort Aa Konigsberg (C) +0?064

)) +0.06 I

+o.119 Madison

Teraino + 0 . 0 2 I

Mittel +0.06 I

(s) Mt. Haniilton + 0.043

die R gegen die M zum groaten Teil zu groD ausgefallen. Als Gesamtmittel aller nach beiden Methoden ausgefiihrten Messungen ergibt sich :

fur M o?ooo fur R +0?066.

Was nun die systeinatischen Unterschiede der einzelnen Beobachter betrifft, so haben sie fur die direkten mikrometri- schen Messungen nur geringe Betrage, wie die ausgezeichnet iibereinstimmenden Reihen von Greenwich (phot.), Konigs- berg (s und p ) , Teramo (da cos 8) und Williamsbay (Aa cos d) genugend beweisen: +0?005, +0?005, +o?oo2, +0?003. Wenn man von den etwas groneren Werten fur Mt. Hamilton (+0?035) und Madison (-07072, nur 8 Werte) absieht, die teils wegen Unsicherheit der Sternorter, teils wegen der ge- ringen Zahl der Beobachtungen wohl noch zufalligen Fehlern

84 +0?62 13 +o.20

8 -0.54 ( 5 + Z . I O )

-

2 0 - 0 . 2 8

I I 0.00 -

7 + I . I 9 6 +0.42

Febr. 1 5 - M a i

Anz. ~~~ -

4 +0?040 - -

I I +0 .051

7 +0.103 6 -0.025

-

-~

1 0 7 +0!27

1 0 +o.13 - 4 t o . 5 0

- -

I 1 -0.57

7 +0.56 5 -0.46

-

-

Page 3: Ein Beitrag zur Kritik von Refraktorbeobachtungen

3 2 9

0.89 34 +0.037 r.66 37 t o . 0 2 4 2.36 33 + 0 . 0 5 5 2.94 32 +0.058

45 78

4.52 32 + O . I O l

5.32 34 +0.149 5.91 30 + 0 . 1 7 7

3 30

Berlin. den 10. Marz I O I 2 .

Jedoch war auch jetzt ein Gang nicht mit Sicherheit nach- zuweisen, sodafl die Ephemeriden-Korrektion wahrend des Beobachtungszeitraums als konstant (und von dem Betrage: M O ~ O O O , R +0?066 in RA.; +-Yo3 in a) angesehen werden kann.

Nach dem obigen kann es keinem Zweifel unterliegen, dafl bei Prazisionsmessungen die Methode des direkten mikro- metrischen Anschlusses in RL4. weit mehr angewendet werden sollte, als es bisher geschieht. Eine gewisse Schwierigkeit bereitet dabei allerdings die geringe Auswahl der Vergleich- sterne, die in der Art der Messung begriindet liegt. Erstens wird dieses Bedenken durch den nllmahlichen Fortschritt des Kataloges der photographischen Himmelskarte mehr und mehr beseitigt werden ; dann aber diirfte es sich bei solchen Messun- gen, bei denen es mehr auf systematische Fehlerfreiheit als auf Zeitersparnis ankonimt, vielleicht empfehlen, wenn man einen helleren, aber fur den direkten mikrometrischen An- schlufl zu ' weit entfernten Vergleichstem benutzen will, ihn erst mikronietrisch an einen nahe gelegenen Stem von der Helligkeit des Planeten anzuschlieflen ; an diesen kann man dann, ohne einen erheblichen Einflufl der Helligkeitsgleichung befiirchten zu miissen, den Planeten selbst durch Registrieren anschlieflen. Auch ist es nicht ausgeschlossen, dafl sich das Repsoldsche selbstregistrierende hlikrometer mit Erfolg auch am Refraktor verwenden liefle. Nach den obigen Nach- weisen diirfte es jedenfalls keinem Zweifel unterliegen, dafl die iiblichen Refraktorbeobachtungen fur Prazisionsbestimmun- gen die erforderliche Genauigkeit oft nicht besitzen, dafl vielniehr die Untersuchung ihrer systematischen Fehler bei allen feineren Untersuchungen dringend erforderlich ist.

G. Stvarke.

I luoghi normali di Eros in A. N. 3609 p. 131. I1 Dr. Gusfavo Strack, nel suo accuratissimo lavoro di

tesi di laurea (Bearbeitung der Beobachtungen des Planeten 433 Eros in seiner Entdeckungs-Opposition I 898-99) riguar- dante il confronto fra le osservazioni di Eros nell'opposizione del 1898 e l'efemeride p e r t u r b a t a dedotta dagli elementi puossi dir definitivi, che lo scopritore di Eros dedusse con grandi cure dalle opposizioni del pianeta da 1893 a 1907, segnala i valori di e f e m e r i d e m e n o l u o g h i n o r m a l i da me pubblicati in A.N.3609 p. 133, che sono liberi dall'effetto delle perturbazioni, e da me appunto denominati : BOsculanti a 2 agosto , 1 8 9 8 ~ . Poiche il confronto doveva farsi coi luoghi normali i s t a n t a n e i a p. 131, sostituisco ai numeri, che si leggono a p. 7 della Memoria sopraddetta, i seguenti.

Eferneride +0307 Efemeride meno LV, meno iVM Efemeride Date

1898 A a A r A3

Agos. I 8.5 Berl. 0500 +0'07 +0:1

2 9 . 5 -- 0.09 - 0.02 +0.4 Sett. 1 0 . 5 -0.06 +0.01 - 0.3

2 0 . 5 - 0.04 +0.03 - 0.3 Ott. 4.5 -0.07 0.00 - 0.4

18.5 + O . O I +0.08 - 0.4 Nov. 4.5 -0.01 +0.06 - 0.6

7 7 . 5 - 0.04 .+0.03 - 1 . 0

Date 1898-99

Dic. 6.5 Berl. r 6 .5 3 0 . 5

Gen. 1 2 . 5

24.5 Febb. 8.5

28.5 Marz. 2 6.5 Apr. 28.5

Efemeride Efemeride +or07 Efemeride meno N , meno NM

A a A!% A?

+ 070 2 + 0!09 - or5 - 0.09 - 0.02 - 1.6 - 0 . 0 5 + 0 . 0 2 - 0.4 - 0. I 7 :. - 0. I 0 :. - 1 . 7

- 0 . 2 4 :. - 0. 1 7 :. - 1 .6 -0.14 - 0.07 - 1 . 0

- 0 . 1 I - 0.04 + O . I

-0.05 +0.02 - 1.3 - 0.09 - 0 . 0 2 + 1 .6

Medio - 05002 Medio - 0'15 ~~

La seconda colonna suppone nu l l a la correzione in a alla efemeride, come risulterebbe dal lavoro del Dr. Stracke quando si utilizzino le sole misure micrometriche (M) di pianeta meno stella; la terza colonna invece dh le correzioni ai miei luoghi normali nell'ipotesi che la c.orrezione all'efe- meride, costante col tempo, sia + o ? o ~ , come risulta valen- dosi delle numerosissime registrazioni di tempo (R), dalle quali ricavasi /a (pianeta meno stella). Gli scarti in eccesso, che restano in qualche luogo in terza e quarta colonna, deri- van0 dalle poche osservazioni che concorsero alla forrnazione

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