Baldones observatorija

Attēlā - Baldones observatorijas Šmita teleskopa kupols

Šmita teleskops

Baldones observatorijas teleskops pieder pie Šmita sistēmas spoguļteleskopiem, kam raksturīgs liels redzeslauks. Tā redzeslauka diametrs ir gandrīz pieci loka grādi, kas aptuveni atbilst 10 virknē izvietotiem Mēness diskiem. Ar Šmita teleskopu var ātri pārskatīt samērā lielus debess apgabalus, lai atrastu interesantus objektus detalizētai pētīšanai.

Baldones Šmita teleskopa spoguļa diametrs ir 120 cm, bet optiskās sistēmas īpatnību dēļ ieejas atvērums jeb t. s. korekcijas plates diametrs ir mazāks - 80 cm. Tas ir lielākais optiskais teleskops Latvijā un 12. lielākais Šmita teleskops pasaulē.

Izmantojot ar Baldones Šmita teleskopu iegūtos uzņēmumus, var veikt gan zvaigžņu koordinātu mērījumus, gan, izvēloties attiecīgus gaismas filtrus, veikt zvaigžņu un laukumveida objektu (komētu, miglāju, galaktiku) spožuma mērījumus dažādos viļņu garuma diapazonos. Izmantojot spektru uzņēmumus, kurus iegūst, korekcijas plates priekšā novietojot 80 cm diametra četrgrādu prizmu, var klasificēt zvaigžņu spektrus un novērtēt dažus zvaigžņu atmosfēru parametrus.

Baldones Šmita teleskops sāka darbu 1967. gadā. Līdz 2004. gadam tika uzņemtas 22623 astronomiskās fotoplates (tiešie, ne spektru uzņēmumi), kas tagad ir digitalizētas un pieejamas Latvijas un pasaules astronomiem, kuri var analizēt objektus un izmaiņas šajos debess apgabalos gandrīz 40 gadu laika intervālā.

2005. gadā no jauna tika aluminizēts teleskopa galvenais spogulis. 2006. gadā teleskopā uzstādīja SBIG firmas CCD kameru ar redzeslauku 12' x 20'. 2017. gadā to nomainīja pret divām 16,8 Mpix CCD kamerām STX-16803, katrai no tām redzeslauks ir vienu kvadrātgrāds. 2024. gadā tika pabeigta divas jutīgākas CCD kameras Aluma AC-4040 C2 uzstādīšana ar kvantu efektivitāti 90%, citi parametri nemainījās.

Saules sistēmas mazo ķermeņu pētījumi

Baldones Šmita teleskops ir izmantots astrometriskiem mērījumiem - vairāku mazo planētu un komētu, Plutona, kā arī zvaigžņu koordinātu noteikšanai. 2008. gadā sākās Saules sistēmas mazo ķermeņu pētījumi, izmantojot CCD kameru. Jau pirmajā gadā tika atklāti 12 asteroīdi, tai skaitā 2008 OS9, kurš tuvojas Zemei līdz 9 miljoniem kilometru un ir tā saucamais Zemei tuvais objekts (Near Earth Object). Līdz 2025. gada beigām Baldones observatorijā atklāto asteroīdu skaits pieaudzis līdz 149. Lielākais un interesantākais ir centaura tipa asteroīds 32 km diametrā, kura nosaukums Orijs (Orius) ir saistīts ar Senās Grieķijas teikām par kentauriem.

2016. gadā Saules sistēmas mazo planētu - asteroīdu pētījumi tika atzīti par vienu no gada nozīmīgākajiem fundamentālajiem un lietišķajiem pētījumiem Latvijā. Pētītas arī Haleja, Vilsona-Bappu, Kohouteka, Vesta un daudzas citas komētas, galvenokārt starptautiskas sadarbības programmās.

Novu pētījumi Andromedas galaktikā

Sadarbībā ar Maskavas Valsts universitātes astronomiem no 1967. līdz 2004. gadam notika sistemātiski Andromedas galaktikas M31 uzliesmojošo zvaigžņu – novu meklējumi un fotometriskie pētījumi. Izdevās atklāt 70 novas, noteikt to spožuma maiņas līknes un precizēt sakarību starp novu spožuma pavājināšanos pēc uzliesmojuma un maksimālo spožumu uzliesmojuma laikā. Tas palīdzēja izveidot izpratni, ka novas pēcuzliesmojuma fāzē ir mīkstā rentgena starojuma avoti galaktikās. Pašlaik šie pētījumi ir apturēti CCD kameras nelielā redzeslauka dēļ.

Oglekļa zvaigžņu pētījumi

Vislielākais darbs Baldones observatorijā veikts mūsu Galaktikas oglekļa zvaigžņu pētīšanā. Oglekļa zvaigznes ir sarkanie milži vēlā evolūcijas stadijā, kuru atmosfērā ir vairāk oglekļa nekā skābekļa, tāpēc tāds nosaukums. Zināms, ka vairākums oglekļa zvaigžņu koncentrētas Galaktikas ekvatora tuvumā.

Lai Šmita teleskopa uzņēmumos aptvertu lielāku objektu skaitu, pētījumiem tika izvēlēti debess rajoni Galaktikas ekvatora zonā Gulbja zvaigznājā ap galaktisko garumu 90 grādi un Galaktikas anticentra virzienā ap galaktisko garumu 180 grādi. Lai raksturotu oglekļa zvaigznes spožumu, vairākumā gadījumu nepietiek ar vienu vai dažiem novērojumiem, jo šo zvaigžņu  spožums mainās visai lielās robežās. Tāpēc izvēlētie apgabali ir  fotografēti ik sezonu desmitiem gadu. Šiem pētījumiem izmantoti četri optiskā spektra intervāli, kas atbilst zilai, vizuālajai, sarkanajai un infrasarkanajai gaismai. No šī viedokļa Šmita teleskopa fotoplašu kolekcija ir unikāla.

Pētāmo oglekļa zvaigžņu identificēšanai un atlasei sākumā ar 4 grādu objektīvprizmu tika iegūti spektra uzņēmumi, izveidojot attiecīgo debess apgabalu spektrālo debess apskatu. Baldones observatorijā atklātas 318 līdz tam nereģistrētas oglekļa zvaigznes un sastādīts šo zvaigžņu katalogs, kas tagad elektroniskā veidā pieejams Strasbūras Astronomisko datu centrā. Pēc lādiņsaites matricas uzstādīšanas ar Šmita teleskopu 2007.-2013. gadā atklātas vēl 56 oglekļa zvaigznes debess Ziemeļpola tuvumā.

Aukstākās oglekļa zvaigznes atrodas vēlā attīstības stadijā, tām ir plaša, retināta atmosfēra, kas pulsē, vairāk vai mazāk periodiski izplešoties un saraujoties, līdz ar to mainās šo zvaigžņu spožums, un šī tipa zvaigznes zināmas kā ilgperioda maiņzvaigznes. No zvaigznēm ar gariem pulsāciju periodiem atmosfēras materiāls aizplūst apkārtējā telpā, izveidojot ap zvaigznēm putekļu apvalkus, kas savukārt papildina vielu starpzvaigžņu telpā. Tādējādi pulsējošās oglekļa zvaigznes bagātina starpzvaigžņu vidi ar oglekli.

Sākotnējie novērojumi parādīja zvaigžņu spožuma mainīguma dažādību un īpatnības. Interesantākās oglekļa zvaigznes tika izvēlētas tālākai novērošanai, un tām ir ap 30 gadu garas novērojumu rindas. Kā piemēru aplūkosim, kā mainījies oglekļa ilgperioda maiņzvaigznes V644 Cyg spožums. Neskaitot spožuma svārstības ar 578 diennakšu ciklu, ko teorētiķi skaidro ar zvaigznes atmosfēras pašsvārstību periodu, notiek arī daudz lēnākas sekundārās izmaiņas – spožuma samazināšanās, kuru amplitūda šai zvaigznei ir vismaz tikpat liela kā periodisko maiņu vidējā amplitūda. Lēnās spožuma maiņas cēlonis nav skaidrs; to varētu izraisīt no zvaigznes izplūstošie putekļi, kas aizsedz pašu zvaigzni.