23.04.2017.

DVOSTRUKO ČUDO

Koliko daleko može da vidi čovek? A dvogled? Amaterski teleskop?
Zavisi u šta gleda.
Ako nas interesuju najveće distance onda moramo da potražimo najsjajnije zvezde (najluminoznije). Golim okom od sjajnijih zvezda najdalja je Deneb, gigant u repu Labuda (Cygnus) odnosno vrh krsta okrenutog ka severu. Ova zvezda je udaljena 2600 svetlosnih godina, dok su skoro sve ostale gigantske zvezde u opsegu od nekoliko stotina svetlosnih godina udaljenosti. Ispod par desetina svetlosnih godina od nas pravih giganata nema; sve su zvezde u blizini zapravo patuljci i zvezde glavnog niza.

Kroz teleskop nešto što je malo udaljenije u našoj galaksiji bi trebalo da bude W31a, Wolf-Rayet zvezda u južnom sazvežđu Carina. Njena magnituda je 10.85, potpuno u dometu malih teleskopa a udaljenost oko 30 hiljada svetlosnih godina - to je još uvek naš komšiluk, prečnik Galaksije je tri puta veći. Verovatno da bi mnoge druge zvezde sa drugog kraja naše galaksije bile vidljive, samo kad ne bi oko centra naše Galaksije bilo toliko oblaka koji blokiraju sjaj zvezda.

Ako na teleskop montiramo kameru ili DSLR - mogućnosti se višestruko uvećavaju. U tom slučaju možemo računati na magnitude 15-20, u zavisnosti od mogućnosti opreme. To nas stavlja u poziciju da snimimo gomilu zvezda u Magelanovim Oblacima (160 hiljada do Velikog i 200 hiljada svetlosnih godina do Malog Magelanovog Oblaka). Sve te zvezde su tamnije od magnitude 12. Ali to nije sve: u M33, galaksiji u Trouglu, postoji zvezda magnitude 16 koja nosi romantično ime: M33-013406.63.
Ona spada u kategoriju LBV (Luminous blue variables) odnosno plavih hipergiganata koji imaju epizode jakih erupcija. Te erupcije mogu rezultirati posledičnim gubitkom sjaja (luminoznosti) za 30% i padom temperature površine za 8500K, a u toku same erupcije provala sjaja nas vrlo često može navesti da pomislimo da je  pitanju supernova. Nakon svega toga jasno je zašto te zvezde oko sebe imaju magline, Eta Carinae je najbolji primer.
E ako te zvezde tražimo u drugim galaksijama - doći ćemo do distance od nekoliko miliona svetlosnih godina. Ali ako tražimo dalje, odnosno u pretragu uključimo supernove onda distance dramatično rastu. Pre nekoliko godina sam ludom srećom među prvima u Evropi snimio supernovu u galaksiji M95 koja je udaljena 32 miliona svetlosnih godina (pijanog i ludog Bog čuva). Ništa nas ne sprečava da malo većim teleskopima patroliramo u potrazi za supernovama po celom nebu, i da pritom opseg u kome se budemo kretali bude u rangu nekoliko stotina miliona godina.

Ali zašto se ograničiti na supernove? Ako snimamo galaksije imaćemo ko zna koliko hiljada meta, dok se lepih primera supernova desi godišnje možda par desetina na tim istim distancama.
Dakle, amaterski teleskop vidi nekoliko stotina miliona godina unaokolo, jel da?

Evo kako izgleda nešto što je deset puta bliže: galaksija NGC3079 je udaljena 50-60 miliona svetlosnih godina.


Tu je  ukupno 72 snimka po pola minuta; sve je snimljeno u zenitu (ali nažalost iz Končareva) dok je transparencija bila ubedljivo najbolja od početka godine. U suštini izvučen maksimum iz u startu loše situacije.


Mala lentikularna galaksija NGC3073 predstavlja pratilju, njena distanca je 53 miliona svetlosnih godina. Obe galaksije, dakle, predstavljaju sistem.
Ono što je interesantno to je da velika galaksija prolazi kroz ciklus intenzivnog formiranja mladih zvezda; njeno jezgro je veoma sjajno i aktivno i samim tim se klasifikuje kao Sejfertova (tip 2) galaksija. Na ovom snimku se zapaža loptasto jezgro, zapravo lopta vrelog gasa prečnika 3000 svetlosnih godina izbačena iz jezgra. Pritom je to ciklična pojava: na svakih desetak miliona godina se masa gasa izbaci iz jezgra usled formiranja zvezda, a onda gas sporo pada u jezgro i komprimuje preostalu prašinu i gas i izaziva novi ciklus stvaranja zvezda.

Međutim, galaksije uopšte nisu najdalji objekti koje možemo detektovati. Da bi se videlo malo dalje obrada mora da bude drugačija. Kad se snimak prebaci u BW i rastegne isključivo linearno (dakle bez upotrebe curves u PS) moguće je izvući neke verodostojnije detalje i shvatiti njihov međusobni odnos.


Ako obeležimo region od interesa:


Vidim dvojnu zvezdu jel... Pa ne baš. Ovo je jedna od retkih prilika na nebu da se uoči dvojni kvazar, naravno kod mene je kolimacija malo odlutala od pravih vrednosti ali je razdvajanje ipak nekako moguće. Ove dve tačkice su udaljene 5.7 sekundi jedna od druge ali prestavljaju jedan objekat, odnosno kvazar udaljen nešto ispod 9 milijardi svetlosnih godina - i to je apsolutno najdalji objekat koji čovek sa platom od 500 EUR može da snimi.
I sad kreće dilema, zašto je dvostruk. Dva kvazara rotiraju jedan oko drugog? To je prvo palo na pamet ljudima koji su ovu pojavu otkrili krajem sedamdesetih, ali šanse za tako nešto su praktično nula. Priroda kvazara je da orijentacija njihovih matičnih galaksija može biti bilo koja u prostoru, odnosno zašto bi oba jezgra imala džetove sa polova usmerene baš u nas? Rekoh, šanse su nula posto.

I tu su se fizičari setili Ajnštajnove teorije koja je predviđala ovakve pojave. Odnosno reč je o krivljenju prostor-vreme kontinuuma usled masivne gravitacije. Odnosno još uprošćenije: reč je o krivljenju putanje svetlosti. Kvazar emituje svoju tačkastu sliku ka nama, ali na putu do nas nešto razdvaja tu sliku na dve skoro identične slike. Kombinovan sjaj je negde oko 16.7-17mag, dakle dobrim delom na granici moje opreme i zato sam morao da čekam da ovaj deo Velikog Medveda dođe u zenit, kao i da upotrebim ove frankenštajnovske metode obrade.

Fantom koji seče sliku na dvoje, rekosmo, mora da bude nešto veoma masivno. Najčešće to budu galaktička jata, ali ovde ne vidimo jato već se radi o jednoj masivnoj galaksiji poetične oznake YGKOW G1 koja je i prestonica galaktičkog jata koje moj teleskop ne može da registruje. Sve ovo se nalazi na otprilike polovini distance do kvazara, odnosno na 3.5 milijardi svetlosnih godina i pravo čudo bi bilo da neku galaksiju ulovim na tom rastojanju, nevezano za masu koju poseduje.
Pa ipak, jezgro te galaksije se detektuje - neverovatno ali moja plata je dovoljna čak i za tako nešto.


A i B su razdvojene slike kvazara iza, a C predstavlja centar galaksije koji je udaljen jednu ugaonu sekundu od slike B. Naravno da efekti kolimacije, atmosfere i praćenja prilično stavljaju pod znak pitanja preciznost snimanja, ali mene raduje da je ovo bilo uopšte moguće zabeležiti, a tek onda me raduje da odnosi na ovom isečku u potpunosti odgovaraju odnosima u realnosti.

Za vizuelno osmatranje i razdvajanje ovog kvazara su potrebni veliki teleskopi, takvih nešto nema u ovom delu Evrope; tako da nam ostaje samo astrofotografija gde sve preko 100mm (refraktori) i 150mm (reflektori) bi trebalo da snimi i napravi jasnu separaciju.
Da biste stekli pravu sliku o međusobnim magnitudama poželjna bi bila fotometrija. Za tako nešto se koristi najčešće (Johnson) V-band filter na 545nm, čemu najpribližnije odgovara zeleni kanal na DSLR-u. Dakle, evo izvučenog samo G kanala nerastegnutog krivuljama, odnosno fotometrijski gledano najtačnijeg mogućeg:


Zbog velikog crvenog pomaka (z=1.413) ovaj veoma uvećani isečak kvazara pokazuje ljubičastu boju. Zapravo se radi o crvenoj a sve nesavršenosti detekcije su učinile da liči na ljubičastu - koja je inače na suprotnoj strani spektra. Prava boja je, dakle, crvena:


Inače je interesantna veza odnosno poređenje između kvazara i Sejfertovih galaksija. Dok je jezgro Sejfertove galaksije u proseku (gledano u vidljivom opsegu) u stanju da emituje energiju koja je uporediva sa energijom kompletnog ostatka galaksije - kvazari za to vreme nadjačavaju sjaj ostatka sopstvene galaksije u proseku za oko 100 puta (pet magnituda).