ゴーストといえばレンズの面で反射した光がCCDに到達して生じるケースが一般的ですが、 それ以外のケースもあります。
下の図(側面図)のように、CCDの写野外に結像しようとする輝星の光が、その直前に、CCD面に垂直な平面に当たって反射した場合にも、写野内に輝星のゴーストが生ずる(結像する)と考えられます。
この垂直な平面は、例えば、CCD面の周囲のパッケージの枠(壁)かもしれませんし、もっと上にある平面状の壁かもしれません。
この場合、輝星の(本来の、写野外の)位置と、ゴーストの位置とは、この垂直な平面(反射面)に関して対称となります。
したがって、下の平面図においては、輝星から反射面までの距離と、ゴーストから反射面までの距離とは等しく、また、輝星とゴーストとを結ぶ直線は、反射面と直交しています。
ここでは、CCDの向きは、赤経方向・赤緯方向と一致するように配置されているものとします。
その状態で、構図を少しずらして、2枚の撮像を行った結果を模式的に示したのが下の図です。
故意に構図を少しずらす場合以外にも、極軸がズレていれば時間とともに構図が少しづつ、ずれることになります。
下の図の事例では、構図を横方向(赤経方向)にも縦方向(赤緯方向)にも、ずらしました。
ゴーストの位置を測定すると、どうなるでしょうか?
赤経は?
図からわかるように、CCD上での横方向のピクセル座標は、輝星とゴーストとはいつも同じ値をとります。 構図が変わると輝星の場所は変わりますが、ゴーストも一緒に動いて、横方向のピクセル座標は輝星と同じ値になります。 これは、このゴーストの赤経は、輝星の赤経と同じであり、構図が変わっても赤経の値は変わらない、ということを意味します。
赤緯は?
赤緯の方向に構図が例えば1分角だけずれて、輝星から反射面までの距離が1分角だけ増えたとすると、反射面からゴーストまでの距離も同様に1分角だけ増えます。これを、輝星を基準にして考えると、ゴーストは赤緯方向に2分角だけ移動した、ということになります。構図の赤緯方向へのずらし量の2倍の量だけ、ゴーストが赤緯方向に移動する、ということになります。
まとめると・・・
以上をまとめると、ゴーストの赤経は2枚の画像とも同じで、ゴーストの赤緯は構図の赤緯方向の変化量の2倍だけ変わります。ということで、真北に、あるいは真南に、移動するゴーストとなるわけです。
以上は、横方向(赤経方向)の平面(壁)で反射した場合です。縦方向(赤緯方向)の平面(壁)で反射した場合のゴーストは、全く同様にして、赤緯の値が変わらない、真東あるいは真西に移動するゴーストとなります。
3枚以上の連続撮影の場合も、撮影ごとに、構図を同じ方向に同じピッチだけずらし、等しい時間間隔で撮影しますと、 このゴーストも赤緯方向のみ(または赤経方向のみ)に、等速で移動することになり、小惑星と間違われる可能性が生じます。 極軸がずれている場合も、構図がほぼ等速でずれていくため、類似の結果となります。
このゴーストは小惑星と見間違い易く厄介ですが、一方で、(CCDの方向(実際には反射面の方向)が赤経・赤緯方向に合っているならば)真北、真南、真東、真西のいずれかに移動することが、このゴーストの判別の1つの手がかりになると思います(実際の小惑星も留の時には赤緯方向のみに移動しますが・・・)。そして、赤経が変わらないゴーストならばゴーストと同じ赤経をもつ写野外の輝星が付近にないかどうか、赤緯が変わらないゴーストならばゴーストと同じ赤緯をもつ写野外の輝星が付近にないかどうかを確認することが、このゴーストの判別の手がかりになると思います。
私がまだこのタイプのゴーストについて知らなかった2002年に、ある方の撮影した画像で真北に移動する小惑星状天体(実際にはゴースト)を見て、報告してはどうかと勧め、位置測定や位置予報を手伝って、事を大きくしてしまったことがありました。それがきっかけとなり、このタイプのゴーストの原因を考えたのでした。
それから13年経ちましたが、つい最近、MPC(小惑星センター)のウェブサイトのNEOCP(NEO確認ページ)に載った小惑星候補の発見観測が、このタイプのゴーストの誤認と思われるケースが数件みられました。このタイプのゴーストについてまだあまり広まっていないかのもしれないと思い、このメモを書くことにした次第です。
(尚、このタイプ(真北、真南、真東、真西のいずれかに移動する)のゴーストがあるのは確かですが、上に述べた、その原因については、私の推定であり、実際に壁面の反射率を測ったりしてその推定が正しいことを確認したわけではないことも書き添えておきたいと思います。)