Amateurastronomie

Met een eenvoudige verrekijker zijn al vele objecten te zien die met het blote oog niet of nauwelijks waar te nemen zijn. Een verrekijker biedt goed zicht op de grotere formaties op de maan en laat bijvoorbeeld ook de manen van Jupiter zien. Ook zijn tientallen sterrenhopen en nevels te zien, de zogenaamde deepskyobjecten zoals de Pleiaden, het Andromeda Melkwegstelsel en de Orionnevel.

Er bestaan twee basistypen telescoop, de lenzentelescopen of refractoren en spiegeltelescopen of reflectoren. Refractoren maken gebruik van lenzen en zijn relatief groter en zwaarder dan vergelijkbare reflectoren. Zij bieden echter wel een beter beeld.

Spiegeltelescopen zijn goedkoper dan vergelijkbare refractoren en eenvoudiger in het gebruik. Dat geldt met name voor de zogenaamde dobsontelescopen (eigenlijk een newtontelescoop op dobsonmontering), die een zeer eenvoudige constructie en opstelling hebben.

Andere hulpmiddelen die amateurastronomen gebruiken zijn bijvoorbeeld oculairen, stercatalogi, almanakken en sterrenkaarten die helpen bij het vinden van specifieke objecten, astronomische software en middelen om waarnemingen vast te leggen zoals schetsboeken, logboeken of fotocamera's.

Vele duizenden sterren vertonen variaties in hun helderheid, de zogenaamde veranderlijke sterren, veroorzaakt door fysische processen binnenin de ster (intrinsieke veranderlijken) of door onderlinge verduisteringen bij dubbelsterren (extrinsieke veranderlijken). Vooral waarnemingen aan de intrinsieke veranderlijken zijn van wetenschappelijk belang. Amateurs spelen hierbij een belangrijke rol daar zij als groep continue waarnemingen kunnen verrichten aan deze objecten waardoor de variaties in een lichtcurve kunnen worden vastgelegd. Professionele astronomen gebruiken deze gegevens bij de analyse van de verschillende typen sterren.

Sterbedekkingen waarbij de maan, of zeldzamer, een planeet of een planetoïde een ster bedekt vormen een ander terrein waar amateurs kunnen bijdragen aan het wetenschappelijk onderzoek. Met relatief bescheiden instrumenten zijn sterbedekkingen te volgen en door de momenten van verduistering en herverschijning van sterren nauwkeurig te bepalen kan dit bijdragen om de baan van de maan en planeten met meer precisie te bepalen.

Bij planetoïden, waar niet alleen de baan maar ook de afmetingen en de vorm van de hemellichamen onvoldoende nauwkeurig bekend zijn, kan zelfs een negatieve waarneming van belang zijn. Verenigingen van amateurs die zich in deze waarnemingen specialiseren organiseren regelmatig expedities om deze verschijnselen te observeren waarbij de leden van de groep zich dan verspreiden over een gebied waar de occultatie verwacht wordt. Zo kunnen de vorm en afmeting van een planetoïde zeer nauwkeurig worden bepaald.

Hoewel van veel periodieke kometen bekend is wanneer zij zichtbaar zijn vanaf de aarde verschijnen er ook regelmatig kometen aan de hemel die tot dan toe onbekend waren. Amateurs hebben een belangrijke rol gespeeld bij de ontdekking van deze objecten, hoewel dat tegenwoordig minder vaak voorkomt dan vroeger, mede door enkele georganiseerde, professionele projecten die systematisch de hemel afzoeken naar nieuwe kometen en planetoïden.

In augustus 2019 is de interstellaire komeet 2I/Borisov door een amateurastronoom ontdekt.

Het ontdekken van supernovae in andere en zich veel verder bevindende sterrenstelsels dan het melkwegstelsel vergt kennis betreffende het uiterlijk van deze stelsels. Veel sterrenstelsels tonen, vanaf de aarde gezien, pseudo-supernovae. Dit zijn voorgrondsterren behorend tot het melkwegstelsel. Het meehelpen aan het opstellen of aanvullen van een lijst of catalogus van ver verwijderde sterrenstelsels die pseudo-supernovae tonen zet elke amateurastronoom op weg om zelf een echte supernova in een sterrenstelsel te ontdekken.

Tijdens totale maansverduisteringen vertonen zich in de overwegend bruinrode of koperrode aardschaduw wel eens subtiele afwijkende kleurverschijnselen. Het nauwlettend waarnemen of fotograferen van deze afwijkende kleurschakeringen verschaft inzichten in verband met de toestand van de aardatmosfeer. Ook de abnormale helderheid of zelfs onzichtbaarheid van de geheel verduisterde maan toont aan of er wel of geen vulkaanstof in de aardatmosfeer hangt.

Transient Lunar Phenomena (TLP, kortstondige verschijnselen op de maan) worden al sedert de uitvinding van de optische telescoop gerapporteerd. Alhoewel de gehele maan reeds in zeer hoge resolutie is gefotografeerd door middel van sondes zoals de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), is het nog steeds aan te raden de maan te onderzoeken met behulp van telescopen, en ook om foto's en schetsen te maken van het waargenomen maanoppervlak.

Clair-obscur en Trompe l'oeil verschijnselen, zichtbaar langs de ochtend- en avondterminator (de gekarteld uitziende dag-nacht lichtgrens op het maanoppervlak) nodigen ook uit om er foto's, schetsen, of gedetailleerde tekeningen en schilderijen van te maken.

Inslaande meteoroïden, zichtbaar als extreem kortdurende uiterst zwakke lichtflitsen op de nachtkant van de maan, worden met behulp van telescopen en digitale beeldverwerkingstechnieken vastgelegd. Hiermee wordt ook aangetoond dat zowel de aarde als de maan doorheen stofwolken in het zonnestelsel trekken. Deze stofwolken zijn afkomstig van kometen die op hun beurt door het zonnestelsel reizen.

Planeten zoals Venus, Mars, Jupiter, en Saturnus worden frequent geobserveerd door amateurastronomen. Daarbij worden bepaalde planeten doorheen kleurfilters waargenomen. De planeten Mars en Jupiter tonen meer van hun karakteristieken als ze doorheen cyaanblauwe filters worden bestudeerd. De witte poolkappen van Mars contrasteren daarbij met het overwegend beigekleurige of koperkleurige oppervlak, de rode vlek van Jupiter vertoont zich als een zeer donkere struktuur.

Het waarnemen van meteoren of vallende sterren, en het noteren ervan in logboeken, verschaft inzichten omtrent het bestaan van verschillende meteorenregens, optredend gedurende bepaalde periodes in een jaar of in vele jaren na elkaar. Bekende meteorenregens, zoals de Perseïden of de Geminiden, laten hun vluchtpunten (radianten) zien in de sterrenhemel. Meteorenregens zijn vernoemd naar de sterrenbeelden waarin de radianten te zien zijn. Deze radianten worden ook bepaald door middel van fotografische opnames van de gehele sterrenhemel, niet zelden met belichtingstijden die een aantal uren in beslag kunnen nemen.

In bepaalde gevallen is amateurastronomie gekoppeld aan geofysica en geografie, waarbij vooral door fervente en doorgewinterde reizigers gezocht wordt naar de overblijfselen van meteoroïden en uiterst kleine planetoïden. De zoektocht naar meteorieten vergt veel geduld en planning. Deze avontuurlijke zijtak van de amateurastronomie helt wel eens over naar verzamelwoede.

Boeken zoals William R. Corliss's Mysterious Universe, a handbook of astronomical anomalies (1979) bevatten tal van ooggetuigenverslagen van astronomen en amateurastronomen inzake mogelijke helderheidsfluctuaties en plotse vormveranderingen van het zodiakaallicht. Ver buiten gebieden met storende kunstmatige nachtverlichting bestuderen aandachtige hemelwaarnemers de verschijningsvorm van het zodiakaallicht, en maken er schetsen van. Het nemen van nachtfoto's van dit verschijnsel toont aan dat het nog steeds bestaat, ondanks de toenemende kunstmatige lichthinder.

Tijdens het waarnemen van lichtende nachtwolken is amateurastronomie gekoppeld aan meteorologie. De frequentie van het verschijnen van lichtende nachtwolken verschaft inzicht omtrent de hogere lagen van de aardatmosfeer, en de mate waarin stofdeeltjes en meteoroïden in deze hogere lagen ingevangen zijn.

Het aandachtig waarnemen van het noorderlicht of poollicht verruimt aanzienlijk de kennis betreffende het gedrag en de verschijningsvormen van dit geofysisch en geomagnetisch lichtfenomeen. Het poollicht bestaat uit verschillende soorten strukturen, waaronder het enigzins gerelateerde verschijnsel S.T.E.V.E. (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) dat uitvoerig onderzocht dient te worden wegens onvoldoende beschrijvingen ervan in de exact wetenschappelijke literatuur. Het gelijktijdig optreden van het Sint-elmsvuur is her en der beschreven in vakliteratuur ^[3], en dient dus, gedurende het verschijnen van het poollicht, ook in 't oog gehouden te worden.

Waarnemers van de zon die met behulp van telescopen en speciaal daartoe ontworpen zonnefilters op zoek gaan naar zonnevlekken, spitsen zich wel eens toe op het aandachtig bestuderen van de opkomende en ondergaande zon, waarbij het optisch-atmosferisch verschijnsel groene flits de aandacht trekt. Dit opvallend verschijnsel is meermaals toe te schrijven aan vervormingen van de zich laag boven de horizon bevindende zonneschijf, waarbij wel eens zonderlinge vervormingen zoals de hoofdletter Omega te zien zijn, of het effect van de Etruskische vaas, alsook meervoudige beelden van de zonneschijf.^{[4] [5] [6]}

Amateurastronomie, gekoppeld aan ruimtevaart, biedt toegang tot het observeren van satellieten (of kunstmanen) in relatief lage banen om de aarde, alsook van verder verwijderde satellieten in de geostationaire baan. Ook de regelmatige overkomsten van het Internationale ruimtestation worden in het oog gehouden.

Sterrenatlassen zoals Wil Tirion's Uranometria 2000.0 en de online fotografische sterrenatlas van Sky-Map.org (Wikisky) zijn handige gidsen om er vooral deepsky objecten mee op te zoeken. Amateurastronomen houden zich evenwel ook bezig met het opsporen van fouten in deze atlassen. De New General Catalogue van deepsky objecten is de meest toegepaste catalogus voor sterrenstelsels die met amateurtelescopen kunnen worden opgespoord. Deze catalogus is echter nog steeds onderwerp van onderzoek omdat tal van de destijds geregistreerde objecten onbestaande zijn, te wijten aan verkeerd opgenomen coordinaten. ^[7]