15.10.2020.

LIRA: PREGLED JEDNOG MALOG SAZVEŽĐA

Da, Lira je jedno prilično malo sazvežđe kad se malo bolje pogleda u odnosu na veličine ostalih sazvežđa. Uostalom to je i normalno, lira kao instrument je bila nešto kao umanjena harfa. Svirala se trzalicom umesto prstima, kao harfa, i uglavnom je u antička vremena služila da bude pratnja poeziji. Kasnije je liru preuzela vizantijska kultura i dodala joj gudalo; takva vizantijska lira je širom Balkana ostavila trag na današnje narode - u pitanju su gusle. Međutim, Ptolemej na umu nikako nije imao naše varvarsko guslanje već Orfejevu liru kad je dodao ovo sazvežđe kartografskom spisku. Ponegde je Lira čak predstavljana i kao orao lešinar koji drži u kandžama instrument; ovo je inspirisalo srednjevekovni nadimak sazvežđa ("padajući orao") i lepo se slaže sa činjenicom da Lira ka zapadu tone naglavačke.

Sigurno je da ne postoji čovek koji nikad nije video Liru na nebu. Početak leta koji izmami skoro svako stvorenje napolje, naročito uveče, daje nam lepu priliku da na istočnom nebu vidimo jednu od najsjajnijih zvezda na nebu koja je okružena dvema manjim zvezdama sličnog sjaja i tako imamo skoro pravilan jednakostraničan trougao. U ljudskoj prirodi je da takve vizuelne pravilnosti pamti kao neku vrstu orijentira, mada se ovde radi o asterizmu odnosno slučajnom rasporedu zvezda u prostoru koji ima veze sa perspektivom, nikako sa trouglovima. Najveća zvezda, Vega, udaljena je 25 svetlosnih godina a druge dve zvezde gorepomenutog trougla 156 odnosno 162 svetlosne godine. Samo nemojte to reći devojci dok joj pokazujete Liru, izgubićete svaki efekat romantike.

Godinama sam prikupljao snimke koji bi mogli da ilustruju ovo sazvežđe, tako da sad sledi kopanje po arhivi. Prvi snimak je nastao širokougaonim objektivom (10mm na kropu) sa ukupno 5x3 minuta eksponiranja sa ekvatorijalne montaže. Iz misterioznog razloga nisam snimio dark frejm pa ima puno hot-piksela na letnjih 18 stepeni, a pošto je to bilo prošle godine ne sećam se zašto sam to propustio.
Preporuka: širokougaone objektive držite na najširem otvoru blende (ovde f4.5) zbog difrakcije. Na f8 ili niže dobićete manje prečnike zvezda (nebitno), manji broj zvezda sveukupno (jako bitno) i manju oštrinu uopšte.


Problem sa ovim snimkom je repetitor na Crnom Vrhu koji je neposredno desno van granice kadra. Pojedinačni snimak pokazuje crvenu boju koju je bilo dosta teško rešiti kasnije u obradi:


Na finalnom snimku sam naglasio najveće zvezde:


Da bi se jasnije videli oblici sazvežđa prebacio sam snimak u monohromatski i malo zatamnio. Sasvim levo u kadru se vidi Severnjača, Vega u obliku malog trouglića je centralni deo kadra; Labudov krst je odmah dole, a desno je na jugu upadljiva zvezda Altair.


Ovo bi bilo ono najkraće i najbitnije što može posmatrač da uoči na istočnom večernjem nebu u rano leto. Ali ako se baziramo samo na Liri i okolini bilo bi potrebno malo suziti potragu, odnosno upotrebiti drugi objektiv, u ovom slučaju 24mm. Taj objektiv je nešto najbliže normalcu na kropu u fotografiji, to je žargonski naziv za one objektive čija je žižna daljina slična dijagonali senzora. Ovo ima za posledicu da ovi objektivi imaju vidni ugao veoma sličan vidnom uglu prosečnog ljudskog bića. Dakle, ovako nekako bi čovek trebalo da vidi Liru i Labuda:


Primetno je da ovaj objektiv, isto kao i prethodni, dosta vinjetira. To je karakteristično uostalom za skoro sve 2.8 objektive širom otvorene. Sad već bi čovek prosečnog vida uzeo dvogled i bacio se na istraživanje interesantnih mutnih mrljica koje postoje u ovom delu neba.


U donjem desnom uglu svakog isečka stoji koliko je puta rezolucija uvećana u odnosu na pozadinu; ovo ne znači ništa posebno osim ako neko hoće da broji piksele i meri razoluciju EF 24 STM objektiva. U praksi je mnogo bitnija činjenica da su ovi isečci približno vidno polje nekog manjeg teleskopa na manjem uvećanju. Prosečan 7x50 dvogled ima 5-6 stepeni široko vidno polje, tako da bi ovi isečci bili verovatno trećina ili četvrtina vidnog polja tog dvogleda; naravno, zavisno od konstrukcije odnosno cene dvogleda. Međutim, ove mutne mrljice bi trebalo da se uočavaju samo u dvogledima opremljenim tripodima i pod perfektnim nebom. Drugim rečima, ove slike uzmite sa rezervom ako imate dvogled; mali refraktor ili reflektor bi bili primereniji ali i dalje bez ovolikog kontrasta.

1) Amerika nebula, odnosno NGC7000, je velika emisiona maglina u sazvežđu Labuda (Cygnus). Njen oblik se već nazire u dvogledu ali prvenstveno treba znati gde tražiti. Tačan odgovor je malo dole i levo od Deneba, prve zvezde u Labudovom krstu gledano sa leve strane (severno). Koliko dole i levo, pa polovina dužine Labudovih kraka otprilike. U praksi je sve to unutar vidnog polja dvogleda, ako Deneb centrirate onda je maglina na rubu vidnog polja dvogleda na 7h. Naravno, potrebno vam je dobro nebo a veći teleskop neće dati bolje detalje osim ako ne koristite neki nebula-filter. U proseku je kontrast ove magline uporediv sa kontrastom Mlečnog Puta gledanog golim okom, ako ne i manje.

2) NGC6791, takođe zaostavština Herschell-a (ovog puta William-a) spada u nešto malo teže objekte u odnosu na prethodni. Videti ga dvogledom bi bio neverovatan podvig, budući i da teleskopi vizuelno prikazuju mutnu mrljicu ukupne magnitude 9.5 razmazane na gigantskih 16 minuta. Međutim, kao što vidite na gornjem primeru, to nije nikakav problem za astrofotografiju i to još za objektiv aperture osam ipo milimetara (čak je Galilej imao veće aperture na raspolaganju).  Ovo jato je vrlo bogato metalima ali je, što je protivno pravilima, ujedno i najstarije otvoreno jato u Galaksiji. Starost se procenjuje na 8 milijardi godina i, ono što je takođe veoma čudno za ovaj tip objekata, poseduje tri generacije zvezda. Najmlađu čine beli patuljci stari 4 milijarde godina, srednju takođe beli patuljci ali od 6 milijardi, a najstariju generaciju čine normalne zvezde starosti 8 milijardi godina.

3) NGC6819, veliko i sjajno otvoreno jato koje je, za promenu, otkrila Caroline Herschell. Jato ima ukupan sjaj od 7.3mag, ali se njegove članice ne mogu razlučiti dvogledom već samo teleskopom, budući da 150 zvezda ima sjaj između 11mag i 16mag. Dakle, idealno za astrofotografe a dvogled isporučuje u najboljem slučaju sitnu sumnjivu mrljicu prečnika 5 minuta, dok čak ni većina teleskopa koji su po kilogramima lakši od svojih vlasnika ne može vizuelno da prikaže baš sve članice ovog skupa. Jato se nalazi na granici Labuda i Lire, magnituda je oko 7mag.

4) u teleskopu mutna loptica, što obično znači da je u pitanju zatvoreno jato (globularni klaster). Poznato i kao M56, ovo jato je još starije od prethodnog (oko 13 milijardi godina) ali to je i očekivano za zbijena jata. Ono što nije očekivano je njegova retrogradna rotacija oko centra Galaksije što ide u prilog mogućnosti da je naša Galaksija progutala malu satelitsku galaksiju. Ovo jato je veliki i skoro nemogući izazov za dvogled, u najboljem slučaju videćete mutnu zvezdicu na granici detekcije, ali teleskopi iznad 200mm aperture bi trebali da prikažu i neku pojedinačnu zvezdu u jatu. Razlog je činjenica da je najsjajnija članica jata magnitude 13mag.

Ova otvorena jata (2 i 3) se malo bolje naziru u duplo većoj žižnoj daljini - 50mm, isto na f2.8:


Takođe u centru kadra, ispod trougla, nalazi se otvoreno jato oko zvezde Delta Lyrae. Jato se upravo tako i zove: Delta Lyrae cluster, a poznato je i kao Steph 1. Na snimku je označeno kao 4:

Otkriće ovog izuzetno očiglednog jata je palo tek 1959 godine upravo iz razloga što je pritom trebalo dokazati da se članice jata nalaze fizički na istom mestu, odnosno da ovo nije obična perspektiva (asterizam). Mladi doktor nauka Charles Stephenson je, iz opservatorije Warner and Swasey, locirane u selendri Montville u istočnom Ohaju, pomoću 61cm Schmidt teleskopa pregledavao snimke i pretpostavio da ove zvezde čine jato, ali se nije upuštao u dalja merenja. Kasnije je ispalo da je bio u pravu iako su merenja vršili drugi astronomi (Werner Bronkalla i Olin Eggen). Ispostavilo se da je zvezdano kretanje prilično koherentno, odnosno da zaista čine zvezdano jato. Danas je gorepomenuti teleskop nagrađen mestom u opservatoriji Kitt Peak i tamo i danas vredno radi pored dvadesetak drugih optičkih teleskopa; a Steph je dobio profesuru na Univerzitetu u Klivlendu i pravo da jato nazove svojim nadimkom. Eto, neko radi kao konj i ništa a neko sedi u kladionici i pobeđuje.
Jato zasad ima 33 članica, među njima je i jedna promenljiva Algolovog tipa; prečnik jata je 20 ugaonih minuta i 38 svetlosnih godina. Idealna meta za teleskop na nekom srednjem uvećanju.

A kad smo već kod teleskopa, u njemu se vidi da dominiraju dve velike zvezde ovim jatom: Delta 1 i 2 Lyrae, jedna 4.5 i druga 5.5mag. Prva odnosno "gornja" (bliža Vegi) je Delta 2 Lyrae i ima slabiji sjaj. Radi se o vizuelno plavoj zvezdi koja je zapravo spektroskopski dvojna. Donja, sjajnija, predstavlja crvenog džina prečnika nešto više od jedne astronomske jedinice (orbita Zemlje oko Sunca). Dve najbliže zvezde njoj su sjaja 10mag i raspoređene su na po minut ipo od velike zvezde. Naravno da su odavno postojale pretpostavke da je ovo trostruki sistem, spektroskop kaže da je to moguće, ali niko nije potpuno siguran u to.

Sledeće što bi fotograf mogao da upotrebi je teleobjektiv, u ovom slučaju žižne daljine 250mm. Pogled je sličan onome u dvogledu.


Zvezda koja sedi na prestolu sazvežđa je Vega, poznata od davnina. Pre 12 hiljada godina je čak bila i v.d. Severnjače, a za otprilike toliko će to ponovo biti. U bliskoj istoriji Vega spada u prve zvezde koje su fotografisane (1850. godine), neposredno nakon Meseca i Sunca; takođe prva fotografija zvezdanog spektra je urađena na ovoj zvezdi. 

I u drugim stvarima je Vega bila prva po pitanju istorije nauke. Recimo da je Friedrich von Struve prvi objavio da je izmerio paralaksu jedne zvezde i to je, naravno, bila Vega. Paralaksa (prividno pomeranje na nebu usled Zemljinog kruženja oko Sunca, najobičnija perspektiva zapravo) je iznosila 0.125 ugaonih sekundi što je za prvu polovinu XIX veka bila nečuveno mala vrednost, dostojna najboljih tadašnjih instrumenata. Međutim, njegov konkurent i imenjak Friedrich Bessel je prijavio skoro tri puta veću vrednost paralakse za zvezdani par 61 Cygni, 0.314", što je istog momenta učinilo da svi pokušavaju da mere paralaksu ovog para a ne Vege, pošto je, jelte, mnogo lakše. I tad Struve čini ogromnu grešku: duplira izmerenu vrednost za Vegu kako bi delovala verodostojnije, ali je time uspeo samo da potkopa svoj kredibilitet. Rezultat: skoro svi tadašnji astronomi su Bessel-a smatrali za onog ko je prvi otkrio zvezdanu paralaksu.

Verovatno se von Struve okretao u grobu kad je satelit Hipparcoss praktično u dlaku potvrdio njegovu prvobitnu vrednost za paralaksu Vege - 0.129".

Možda većina ljudi jeste čula za sistem magnituda u merenju zvezda, za zemljotrese su svi čuli; mada te magnitude nisu iste, ali veoma mali broj ljudi uopšte zna da je Vega uzeta kao standard za merenje magnituda. Tačnije Vega je nulta magnituda, a čak su i RGB kanali ove zvezde prilično izjednačeni, odnosno ona ima praktično belu boju. Fluks opada jedino u infracrvenom opsegu, ultraljubičasti i vizuelni su prilično ravni pa je i to služilo nekada za kalibraciju fotografskih filtera. Međutim, varijabilnost Vege (oko 0.03mag) je izmerena pre skoro 100 godina ali se ova zvezda zadržala kao fotometrijski standard još koju deceniju iz prostog razloga što je trećina stotog dela magnitude predstavljala standardnu grešku merenja velike većine tadašnjih opservatorija.

Vega je u suštini beloplava zvezda, dvostruko veće mase od Sunca, koja se trenutno nalazi stabilno smeštena na glavnom nizu. Okrenuta je jednim polom prema nama i moguće je da zbog brze rotacije ona ima spljoštenost na ekvatoru, računa se da je oko 19% veći ekvatorijalni prečnik. Njeno sopstveno kretanje je sveukupno veliko, 0.327" godišnje i sasvim je sigurno da je to zbunilo von Struvea. Jer, jedno je godišnja paralaksa a drugo sopstveno kretanje neke zvezde koje je, kako ovde vidimo, veće od paralakse. Zvezda u tom slučaju ima putanju poprečno gledane spirale i dok se to kretanje razloži na svoje komponente svaki astronom rizikuje mnogo frustracija. Naročito u XIX veku gde dobar deo ovoga uopšte nije bio poznat, nego idemo da merimo, pa šta izmerimo.

Sad dolazimo do interesantnijeg dela - do onoga što se nalazi oko Vege. Infracrvenim kamerama je uočeno da na deset ugaonih sekundi oko zvezde počinje prsten koji emituje slabašan sjaj; ovo su čestice prečnika oko jednog milimetra pošto su sitnije čestice oduvane zvezdanim vetrom. A i na drugim frekvencijama je uočavan disk prašine, sve do 105", što je 850 AU od površine same zvezde. Ovaj disk može značiti samo jedno, a to je da se u njemu verovatno kondenzuju planete ili one već postoje. Međutim, koronagrafom i interferometrijom nije dokazano prisustvo bilo kakve planete oko Vege. Barem za sada.

Idemo ka sve interesantnijim objektima. Na sledećem snimku je obeležen položaj glavnih zvezda u ovom sazvežđu.

1) Vega.

2) Epsylon Lyrae, čuvena double-double. U pitanju je dvojna zvezda, kako se lepo vidi u dvogledu a i u manjem teleskopu. Međutim, neko srednje ili veće uvećanje će sasvim sigurno razjasniti prirodu ovih zvezda - u pitanju su zapravo dva vrlo bliska para. Uvećanje potrebno za razdvajanje varira od kolimacije, stabilnosti atmosfere i visine Lire nad horizontom, ali okvirno bi svaki teleskop morao da razdvoji ove četiri zvezde na 70-100x uvećanja. Ja sam recimo uspevao sa 150/750 da dobijem razdvajanje i na 30x, ali u zenitu i sa veoma stabilnom atmosferom. Naravno da to nije klasično razdvajanje, sa crnom trakom između zvezda, ali od pomoći su i spajkovi koji kažu da tu nečeg duplog ima. Vrlo je korisna i tehnika konstantnog fokusiranja i defokusiranja, pa u jednom momentu vidite mnogo oštriju sliku koja se ureže u svest sapiensa kao predatora, pošto mi odlično zapažamo pokret i promenu, mnogo više nego puke detalje.

Oba para (AB i CD) su međusobno udaljeni 3.5 ugaonih minuta i to je lako za uočavanje i u dvogledu. Međutim, sami parovi su razdvojeni mnogo manjim distancama, oko 2.5 sekunde svaki, i to je ono što traži teleskop. Na toj distanci ovo razdvajanje iznosi oko 120 AU, dva ipo puta veće od apheliona Plutona. Postoji i peta zvezda, označena kao Cb, i ona je otkrivena tek 1985 godine interferometrijom. To je vrlo logično, imajući u vidu da se nalazi od C zvezde 0.1-0.2 sekunde, što je opet jednako prividnom prečniku Plutona gledanom sa Zemlje, za koji (koliko ja znam) niko teleskopom sa Zemlje nije dobio lopticu, samo tačkicu. Objašnjenje: 0.1" je ispod limita atmosfere čak i na najvišim planinama, i u najsuvljim pustinjama.

3) Zeta Lyrae je takođe par zvezda koje se ipak u dvogledu bez tripoda najčešće ne razlučuju. Za to je potreban teleskop na najmanjem uvećanju, budući da je separacija 44" odnosno jedan Jupiterov prečnik. Ako neko ima velikog dobsona šteta je da ne proba i E zvezdu, samo je problem njen mali sjaj (13.5mag) u odnosu na dve glavne zvezde, A i D (4.34mag i 5.36mag). Vizuelci prijavljuju E zvezdu uglavnom viđenu perifernim vidom. A sad tradicionalni šok kod razmatranja dvojnih i višestrukih zvezda:

Zeta1 Lyrae (6 Lyrae) (A) je spektroskopska dvojna sa periodom od 4.3 dana.

Zeta2 Lyrae (7 Lyrae) (B) je, doduše, samostalna i nije dvojna, ali je oblika spljoštenog jajeta usled brze rotacije. Ekvatorski prečnik ovog podgiganta je za trećinu veći od polarnog; za glavni uzrok se navodi brza rotacija. Osim toga ova zvezda je potrošila svoj vodonik i sad lagano razliva okolo svoje spoljašnje slojeve, odnosno ne nalazi se više na glavnom nizu. F zvezde su inače poznate po tome da, dok se nalaze na glavnom nizu, imaju velike šanse da u svojim habitabilnim zonama (1-4 AU) formiraju uslove pogodne za život, jedino problem predstavlja prilično jaka UV radijacija, dosta jača nego kod G zvezda gde spada i naše Sunce.

Idući ka jugu nalaze se još dve zvezde na odstojanju od dva stepena jedna od druge. To su Beta Lyrae (gornja) i Gamma Lyrae (donja na sledećem snimku):

Za zvezdu Beta se zna da predstavlja jedan vrlo kompleksan višestruki zvezdani sistem. Prvu komponentu (A) zapravo čine tri zvezde, dve eklipsne promenljive koje su u kontaku preko transfera mase, i jedna nezavisna zvezda koja oko njih obilazi. Ostatak ovog sistema čine B, C, D, E i F zvezde od kojih nijedna nije višestruka. 

Glavne dve komponente, A i B, otkrio je Herschell i procenio separaciju na 44". To je veoma lako uočiti u svakojakim teleskopima, ali je za dvogled izazov - na ovom snimku se obe komponente bez problema uočavaju, na kraju krajeva, između njih može da stane ceo jedan Jupiter zapravo, ako gledamo prividni prečnik. 

Plava zvezda u donjem delu snimka je Gamma Lyrae, za promenu sama samcijata, mada su se javljala pojedina mišljenja da je dvojna. Spektroskop do sada nije sa sigurnošću ovo potvrdio. Radi se o plavom gigantu pet puta veće mase od Sunca koji je sišao sa glavnog niza, odnosno koji je iscrpeo svoje rezerve vodonika u jezgru. Interferometrijski je izmeren prečnik zvezdanog diska koji je oko 15 puta veći od Sunčevog.

Ono što je najvažnije za vizuelne posmatrače, a i astrofotografe naravno, je smešteno između ove dve golim okom vidljive zvezde. Radi se o M57, prstenastoj planetarnoj maglini predivne boje i strukture, po mom skromnom i subjektivnom mišljenju najlepšeg nebeskog objekta. Više puta sam raznim dvogledima pokušavao da je uočim ali bezuspešno. Tačnije moguće je i da se vidi (mada magnituda od 9.6mag, ili 8.8mag po nekima, nije za dvogled nimalo laka) ali neka tačnija identifikacija naprosto nije moguća.

Smatra se da je maglinu otkrio Messier dok je pratio kometu Bode, mada neki navode i Darquier-a kome je Messier pisao o tom svom otkriću. Bilo kako bilo, ovo je druga planetarna maglina otkrivena u istoriji (prvu je otkrio takođe Messier - M27) i Francuz je o tome polemisao preko kanala sa Herschell-om. Obojica su se složili da ove čudne tvorevine zapravo predstavljaju nerazlučene zvezdane skupove, ali avaj, oni nemaju dovoljno jake teleskope.

Dovoljno jak teleskop je imao nemački grof von Hahn, kupovao je ogledala od Herschell-a i pomoću jednog od pola metra i f13.5 je uspeo da vidi centralnu zvezdu u M57. Ogledalo je kasnije završilo u Italiji, gde je i danas. To uopšte nije bio lak zadatak jer je centralna zvezda vizuelne magnitude negde oko 15mag. Radi se o patuljku koji je potrošio svoj vodonik i sišao sa glavnog niza a onda su usledile dramatične promene. Sledila je kontrakcija jezgra i porast temperature, a spoljni slojevi nekadašnje zvezde su, upravo zbog ovog skoka temperature, isparili u okolni prostor. Temperatura ogoljenog jezgra, odnosno današnjeg patuljka je oko 120 hiljada stepeni što vrlo efektno vrši jonizaciju okolnih gasova. Tako je unutrašnjost onoga što vidimo kao prsten sastavljena iz dvostruko jonizovanog kiseonika, i to daje tirkizno-plavu boju maglini.

S druge strane, spoljni slojevi imaju crvenkaste regione usled emisije jonizovanog vodonika, ali i azota koji emituje na sličnim talasnim dužinama. U svim ovim slučajevima se radi o, spektroskopskim rečnikom rečeno, zabranjenim linijama. Tačnije ovo su zabranjena stanja za naše laboratorijske uslove na Zemlji, ali u kosmosu, pod tim energijama i na maloj gustini - sve postaje moguće. Treba podsetiti da je prosečna gustina gasova u ovoj maglini jedva par atoma po kubnom centimetru.

Oblik ove magline je, za planetarne magline, veoma očekivan. Radi se o sferoidu koji podseća na loptu za ragbi, ili na oblik podmornice. Mi gledamo ovu maglinu skoro poprečno, tako da njena struktura podseća na prsten, iako je u realnosti daleko od bilo kakvog prstena. Nastala je pre par hiljada godina i za još nekoliko hiljada godina će se proširiti i izbledeti, tako da ako neko planira bilo kakav romantični poduhvat predstavljanja M57 svojoj lepšoj polovini - ne čekajte hiljade godina, presecite, sad je pravi momenat za tako nešto.