Che khuất thiên thể

Sự che khuất bởi Mặt Trăng

Thuật ngữ che khuất được sử dụng thường xuyên nhất để mô tả những sự kiện Mặt Trăng đi qua phía trước những ngôi sao trong quá trình chuyển động trên quỹ đạo của mình quanh Trái Đất. Mặt Trăng với vận tốc góc là 0,55 giây cung/giây hay 2,7 µrad/giây, trong khi các ngôi sao hầu hết có đường kính góc vào khoảng 0,057 giây cung hoặc 0,28 µrad, một ngôi sao bị che khuất bởi Mặt Trăng sẽ nhanh chóng xuất hiện trở lại sau khoảng 0,1 giây tại rìa của Mặt Trăng.
Quỹ đạo của Mặt Trăng gần với đường hoàng đạo, nên bất kỳ ngôi sao nào có hoàng vĩ nhỏ hơn 6,5 độ đều bị che khuất bởi Mặt Trăng. Có ba ngôi sao với độ sáng biểu kiến cấp 1 nằm đủ gần với đường hoàng đạo sẽ bị che khuất bởi Mặt Trăng và bởi các hành tinh, là Regulus, Spica và Antares. Ngôi sao Aldebaran hiện nay chỉ bị che khuất bởi Mặt Trăng bởi vì các hành tinh luôn đi qua sao Aldebaran về hướng bắc. Hiện nay không có sự che khuất đối với sao Pollux nhưng trong tương lai rất xa hoặc trong quá khứ rất lâu có thể xảy ra. Một số thiên thể trên bầu trời như cụm sao Pleiades cũng bị che khuất bởi Mặt Trăng.
Thời gian diễn ra sự che khuất bởi Mặt Trăng được dự báo thường xuyên bởi các nhà thiên văn nghiệp dư. Sự che khuất được tính chính xác đến vài phần mười giây và được đo đạc bằng các phương pháp khoa học khác nhau, kết quả quan sát giúp ích nhiều đặc biệt trong kiến thức về địa hình của Mặt Trăng. Phân tích hiệu ứng quang điện của sự che khuất bởi Mặt Trăng cũng giúp khám phá ra một số ngôi sao thực chất là các hệ sao đôi. Một số ngôi sao đo được đường kính góc bằng việc đo thời gian nó bị che khuất bởi Mặt Trăng, khám phá này giúp ích trong việc xác định nhiệt độ hiệu dụng của ngôi sao đó.
Những nhà thiên văn học vô tuyến thời trước nhận thấy rằng sự che khuất nguồn tín hiệu vô tuyến bởi Mặt Trăng có giá trị để xác định vị trí của nguồn tín hiệu đó, bởi vì bước sóng dài của sóng vô tuyến bị hạn chế khi quan sát trực tiếp. Điều này rất quan trọng trong việc xác định rõ nguồn phát sóng vô tuyến 3C 273 và thực hiện các quan sát quang học sau đó vào quasar nằm ở vị trí này.
Nhiều lần trong một năm, một người quan sát bất kỳ trên Trái Đất đều có thể nhìn thấy được Mặt Trăng che khuất các hành tinh. Các hành tinh không giống những ngôi sao, kích thước góc của chúng rất quan trọng, sự che khuất các hành tinh bởi Mặt Trăng sẽ tạo ra một vùng hẹp khi quan sát từ Trái Đất, các nhà quan sát trong vùng hẹp đó sẽ quan sát được đĩa hành tinh bị che khuất một phần dần dần khi Mặt Trăng đi qua. Hiện tượng tương tự cũng có thể xảy ra đối với Mặt Trời, và lúc đó chúng ta có hiện tượng nhật thực.

Sự che khuất bởi hành tinh

Các ngôi sao cũng có thể bị các hành tinh che khuất. Năm 1959, Sao Kim che khuất sao Regulus. Năm 1977, vành đai của Sao Hải Vương lần đầu tiên được phát hiện khi hành tinh này che khuất một ngôi sao mờ. Ngày 3 tháng 7 năm 1989, Sao Thổ đi qua ngôi sao 28 Sagittarii có độ sáng biểu kiến cấp 5. Sao Diêm Vương cũng từng che khuất những ngôi sao vào năm 1988, 2002 và 2006, giúp các nhà khoa học nghiên cứu được về bầu khí quyển mỏng manh của nó.

Quá cảnh và che khuất đồng thời

Trong những trường hợp hiếm gặp hơn, một hành tinh đi qua phía trước một thiên thể khác và được nhìn thấy từ một vị trí quan sát, trong khi đó chính hành tinh đó che khuất một ngôi sao ở xa khác (cũng xảy ra trường hợp che khuất hành tinh nhưng hiếm hơn). Sự kiện này phụ thuộc lớn vào đường kính biểu kiến của thiên thể trên bầu trời.

Sự che khuất bởi vật thể trong Vành đai Kuiper

Ngày 3 tháng 6 năm 2017, một ngôi sao bị che khuất bởi 2014 MU69 là một vật thể trong Vành đai Kuiper, đây là lần đầu tiên chúng ta ghi nhận sự che khuất loại này. Sự kiện này đặc biệt đến nỗi có riêng một chiến dịch toàn diện chuẩn bị suốt 6 tháng để hỗ trợ quan sát tốt nhất, chính phủ Argentina cùng chính quyền các tỉnh thành địa phương của nước này đã tạm đóng đường cao tốc chính của quốc gia trong hai giờ và đèn đường được tắt hoàn toàn để ngăn ô nhiễm ánh sáng, ba tàu vũ trụ, 24 kính viễn vọng mặt đất, và đài quan sát trên cao SOFIA của NASA đã cùng tham gia "buổi quan sát sự che khuất đầy thử thách nhất trong lịch sử thiên văn học."

Sự che khuất kép

Xảy ra khi Mặt Trăng hay một thiên thể bất kỳ che khuất hai thiên thể khác vào cùng một thời điểm trên bầu trời. Do có đường kính góc tương đối lớn, nên Mặt Trăng lúc nào cũng che khuất một số lượng sao mờ nhạt và thậm chí chưa được định danh. Tuy nhiên, sự kiện Mặt Trăng che khuất hai thiên thể sáng (như hai hành tinh hay hai sao sáng) đã từng diễn ra và nó cực kỳ hiếm, cũng như chỉ quan sát được từ một khu vực nhỏ trên thế giới. Sự kiện gần đây nhất được ghi nhận là vào ngày 23 tháng 4 năm 1998 khi Mặt Trăng che khuất Sao Kim và Sao Mộc trên bầu trời đảo Ascension.

Sự che khuất bởi các vệ tinh nhân tạo

Big Occulting Steerable Satellite (BOSS) là một vệ tinh được chế tạo với mục đích có thể hoạt động kết hợp với các kính thiên văn để phát hiện những hành tinh chuyển động quanh các ngôi sao ở xa. Vệ tinh này có một tấm chắn rất lớn, sẽ nằm thẳng hàng với kính thiên văn trên mặt đất và với ngôi sao ở xa, do đó vệ tinh sẽ ngăn chặn được bức xạ từ ngôi sao và giúp kính thiên văn mặt đất quan sát rõ hành tinh chuyển động quanh ngôi sao đó. Vệ tinh này có kích thước 70 m × 70 m, khối lượng vào khoảng 60 kg. Nằm ở khoảng cách 100.000 so với kính thiên văn trên mặt đất, nó sẽ chặn được 99,998% ánh sáng từ ngôi sao quan sát.

Sự che khuất của các hệ sao đôi

Rất nhiều các ngôi sao trên bầu trời thực chất là hệ sao đôi. Hai ngôi sao trong hệ chuyển động quanh lẫn nhau và quanh một tâm chung nằm giữa theo một chu kỳ nhất định. Nếu ngôi sao lớn hơn di chuyển ra phía trước ngôi sao nhỏ hơn khi quan sát từ Trái Đất, đó được gọi là sự che khuất. Ngược lại, nếu ngôi sao nhỏ hơn di chuyển ra phía trước ngôi sao lớn hơn khi quan sát từ Trái Đất, đó được gọi là sự quá cảnh.