Statistiky není nikdy dost

Aby té statistiky nebylo málo, přihodím ještě jednu k zamyšlení. V minulém Zákrytovém zpravodaji byla poměrně detailně a z různých úhlů pohledu rozebrána naše zákrytářská pozorování v roce 2024. Možná ale bude stát za to, podívat se na České výsledky ještě jedním méně obvyklým pohledem.

Velkým tématem prakticky každého připravovaného sledování zákrytu hvězdy planetkou jsou základní parametry úkazu. Zvažujeme dostupnost jasu zakrývané hvězdy s ohledem na dosah užitého dalekohledu a kamery, posuzujeme teoretickou délku trvání úkazu a potřebnou integraci záznamu. Nezanedbatelnou informací je i vzdálenost pozorovacího místa od centrální předpověděné linie stínu zákrytu a z toho vyplývající pravděpodobnost získání pozitivního měření. V tomto ohledu je ve hře dalších několik faktorů. Asi nejdůležitějším je posouzení hodnověrnosti predikce dráhy planetky, ale současně také znalost pozice zakrývané hvězdy. Zmíněné hodnoty pak zase mají často zpětně návaznost na velikost planetky či jas zakrývané hvězdy.

Proto se mě zdálo zajímavé, porovnat závislost předpokládané šíře pásu stínu planetky se vzdáleností pozorovacího stanoviště. Pro zpracování statistiky jsem měl k dispozici potřebné podklady pro 448 jednotlivých měření. Z toho 197 z nich bylo pozitivních. Posouzení nakolik je statistické zpracování takovéhoto vzorku reprezentativní nechám na Vás.
Zpracování jsem rozdělil na dvě části. Prvotně jsem se detailně věnoval úkazům, při nichž pozorovatel měl své stanoviště uvnitř pásu stínu. To je prvních deset řádek tabulky, respektive velice úzká oblast připojeného grafu, která je barevně zvýrazněna. Žlutý pruh zahrnuje pozitivní měření v oblasti stínu, kterých bylo 166 a oranžový pak čítá 49 negativních pozorování v této oblasti. Celkově tedy vychází, že 77,2 % uskutečněných sledování provedených v předpověděném pásu je pozitivních. Po rozčlenění s krokem 0,1 se sice ukazuje, že v blízkosti osy pásu je lehce vyšší než u jeho okraje, ale rozdíly jsou zanedbatelné. Jinými slovy pravděpodobnost pozitivního měření je poměrně vysoká, ale i dnes je nutno mít na paměti pravdu, kterou většina zkušených pozorovatelů zákrytů velice dobře zná: u každého úkazu jde vždy pouze o předpověď a ani 100 % pravděpodobnost u předpovědi vám nezaručí jistotu pozitivního výsledku.
Na druhou stranu je až udivující, s jakou rychlostí se statistika obrací v okamžiku, kdy jen o desetinky překročíme poměr jednoho poloměru. V oblasti mezi okrajem stopy a jedním poloměrem stínu mimo ni se rázem dostáváme na výtěžnost pouhých 24,2 %. Pro oblast dvoj až pětinásobku poloměru stínu se už pohybujeme na hodnotách kolem 15 % a nad sedminásobkem pravděpodobnost úspěšného (pozitivního) měření klesá pod 10 % a v ještě větších distancích až prakticky k nule. U vysokých hodnot už jsou výsledky s ohledem na malý statistický vzorek značně rozkolísané.
Co tedy z uvedeného obecně vyplývá. Pozorování uskutečněná z oblastí, pro něž je dráha stínu předpověděna významně zvyšuje šanci na pozitivní měření. Naopak i relativně malá odchylka znamená rychlý pokles pravděpodobnosti úspěchu. Již v oblasti přesahující pětinásobek poloměru stínu se pak už dostáváme do situace, kde hlavní roli přebírá velice nepravděpodobná náhoda.

Na závěr ještě jedna zajímavá poznámka k přibližně 23 % negativních měření z oblasti pásu. Tato čtvrtina pozorování jde na vrub našich již výše zmíněných neznalostí dráhy planetky či pozice hvězdy. Ale i tato pozorování mohou být zajímavá, jak na to nedávno upozornil v rámci konference Planoccult Dave Herald.

Jednalo se o jeho reakci na příspěvky pozorovatelů z nejrůznějších oblastí, že se setkávají s negativním výsledkem v případech s pro ně stoprocentně předpověděným zákrytem. Nebudu se opakovat s již uvedeným vysvětlením, že i dnes se jedná o ne zcela exaktní předpovědi. Zaujala mě však jiná myšlenka, D. Herald píše:

O 100% události s negativním výsledkem bychom měli mít evidentně zájem. Chtěl bych pozorovatele požádat, aby je začali sbírat, nejlépe na celosvětové úrovni. Nicméně Evropa + Severní Amerika je dnes pravděpodobně jejich hlavním zdrojem. Až získáme dostatečně rozsáhlou sbírku takových měření, můžeme poslat informace do Horizons, aby právě na tyto objekty zaměřili svoji pozornost a zlepšili jejich dráhy nezákrytářskými postupy.

Pokud o to bude zájem, lze o takových důležitých otázkách vést off-line diskusi. To se týká zejména nejistoty předpovědí. Právě z takových diskusí pak může vyplynout, které případy bude vhodné postoupit dál. Důležitým rozlišovacím faktorem bude posouzení, zda jde o problém stanovení orbity (Horizons) ohledně nepřesností pozic a které půjdou na vrub našich výpočtů nejistot konkrétních událostí.

Vždy jsem tvrdil, že i negativní pozorování má svoji neoddiskutovatelnou cenu. Důvod tohoto tvrzení se s časem sice mění a vyvíjí, ale jak je patrné i dnes se nám jasně specifikovaná negativní pozorování mohou hodit.

Je ovšem velice důležité rozmyslet si, o jakých sledováních je řeč. Bezhlavá honba za pozorováním zákrytů středně velkými a malými planetkami je nezajímavá v okamžiku, kdy vůbec nebereme v úvahu jejich předpověděné stopy stínů. Pozorování mimo predikovanou linii zákrytu má reálný smysl tak maximálně do dvojnásobku poloměru stínu. Ve větších vzdálenostech se jedná o naprosto náhodné měření se zanedbatelnou pravděpodobností úspěchu a prakticky nulovou vypovídací hodnotou. Tato měření se pak právě stávají tím, co zcela nesmyslně zahlcuje zákrytářskou databázi a zbytečně obírá o čas zpracovatele (revizory), kteří jim věnují svoji pozornost.

Takže jinými slovy ještě jednou. Sledování zákrytů hvězd malými planetkami (do cca 10 km) má velký význam v případě, že předpověděný stín právě protíná vaši pozorovací stanici (což je poměrně výjimečné), nebo pokud zvolíte výjezd do pásu zákrytu. Musí být samozřejmě splněna i podmínka, že užitá technika (průměr dalekohledu, citlivost kamery) ale i pozorovací podmínky a parametry úkazu dovolí získat jednoznačný výsledek. V takových případech je vaše pozorování velice cenné a použitelné, jak v případě pozitivního výsledku, tak i pokud k zákrytu nedojde a upozorní to na skutečnost, že je nutno se podívat na kvalitu parametrů dráhy planetky, případně pozice zakrývané hvězdy.