19.06.2016.

SKORO PA FOTOMETRIJA

Na astronomskom forumu, konkretno na ovom mestu povela se priča oko magnituda zvezda i upoređivanja istih. Zato sam rešio da neke stvari proverim u praksi, iako to - videćemo, neće biti lako.

Radne hipoteze:

1) Zvezde iste V-magnitude i iste spektralne klase se na istom snimku ne razlikuju,
2) eventualne razlike se mogu pripisati promenljivim,
3) zvezde iste V-magnitude različitih spektralnih klasa se obavezno razlikuju.

Za metu sam odabrao NGC1502, simpatično otvoreno jato (Camelopardalis) snimljeno krajem decembra 2013g. Merene su zvezde koje su članice jata, na snimku postoje i razne zvezde iz pozadine i one koje nisu članice ali njih nisam uzeo u obzir. Tako mi je bilo lakše. Lično mislim da sam loše odabrao metu - ali to mi  je postalo jasno tek na kraju. Zvezde u NGC1502 su sve skoro ista spektralna klasa tako da nemam neke velike varijacije u B i V-bendu pa da onda izvlačim zaključke.
Sve je analizirano sa stack-a od 55 snimaka po pola minuta, ESO20D, ISO1600, reflektor 150mm f5.


Ovo je isečak potpuno obrađene fotke. Problem sa analiziranjem zvezda na obrađenim snimcima je pre svega to što se nakon primene curves u obradi linearnost potpuno izgubi. Drugim rečima neka magnituda (recimo 16) dobije neproporcionalno veći sjaj nego neka nrp deseta magnituda, i to je normalno. U astrofotografiji se bavimo izvlačenjem najtamnijih detalja na potpuno nelinearan način.

Umesto toga odabrao sam stack koji ze izašao iz Irisa, prebačen u grayscale i invertovan.


Druga stvar koju ovde vidite je da obradom zvezde malo porastu. Više puta sam pokušavao da koristim maske i sačuvam prečnik zvezda ali je to uvek ispadalo nezadovoljavajuće. Još jedan razlog da se koristi nemodifikovani stack.

Za podatke sam prvo hteo da koristim Stellarium, ali se on pokazao više puta kao potpuno nepouzdan i po pitanju položaja zvezda i po pitanju magnitude. Umesto toga su podaci skinuti sa Simbada i Aladin sky atlasa, evo linka za dotični objekt.

Teleskop nema koma-korektor, NGC 1502 malo na periferiji pa je koma neminovna. Ne znam da li bi to uticalo eventualno na rezultat. Fletovi su bili sintetički iz Irisa, a nikakvo vinjetiranje nije bilo vidljivo. Za slučaj da je vinjetiranje bilo prisutno to bi dramatično moglo da utiče na tačnost rezultata.

Svaka zvezda je u 100% režimu selektovana sa 10x10 piksela a zatim uvećana 10 puta na 100x100. Primer:


Poenta je da zvezde sortiram po sjaju od najslabije do najsvetlije - a zatim analiziram da li se magnitude slažu. Evo rezultata:


U levoj koloni se nalazi ime zvezde, zatim ide njena slika a desno u magnitude u B i V-bendu. Prva je snimljena filterom na 435nm, to je plavi filter i služi mi da (vrlo okvirno) procenim boju zvezde (odnosno u kom pravcu bi išla spektralna klasa). To se zatim poredi sa V-magnitudom (505nm) koja bi se najpribližnije opisala kao vizuelna magnituda, obzirom da ta frekvencija najbliže korelira sa ljudskim okom.

Rezultati ukazuju da postoji jasna korelacija između V-magnitude i procenjenog sjaja sa fotke. Neke razlike se mogu pripisati mojoj pogrešnoj proceni sjaja koji je veoma sličan, npr zvezda br2 i zvezda b4 su vizuelno pogrešno postavljene obzirom da je br2 sjajnija - ali dobro, ređanje je bilo veoma subjektivno (i u suštini nebitno, gledaju se brojke).
Ima razlika između V-magnitude i onoga što sam izmerio kao sjaj ali u većini slučajeva V-magnituda je indikator sjaja. O izuzecima kasnije.
Takođe se vidi da su sve zvezde uglavnom iste spektralne klase odnosno istog porekla i starosti. Sve imaju otprilike oko jedne magnitude manje u B nego u V opsegu. Tačnije, prosečno 1.008125mag manje. To onda znači da je zvezda "manje plava", odnosno više žućkasta ili crvena. Uklapa se u činjenicu da su sve zvezde otvorenih jata nastale u isto vreme od jednog gigantskog molekularnog oblaka.

Slede izuzeci. Prva zvezda (UCAC3 305-6372) je deklarisana kao promenljiva ali je na ovom snimku nema, odnosno moguće da se nalazi u senci spajka veće zvezde iznad nje. Uvrstio sam je u spisak iz dva razloga, prvo zato što se na finalnoj obrađenoj slici itekako ima, i drugo zato što je 15.86 V magnituda itekako u dometu mog teleskopa. Objašnjenje je da je, kao i sve promenljive, verovatno tad oscilovala i bila u minimumu. Takođe ovde je interesantno da je ona u suštini bela zvezda (ili blago beloplava) što znači da je verovatno A ili eventualno F klasa. Naravno, ako je pulsirajuća ovo znači da u tom momentu menja i klasu. Boja ove zvezde se razlikuje od svih ostalih članica jata koje su žute.

Drugi izuzetak je zvezda br 7: NGC_1502_13. Ona ima upadljivo manju magnitudu u odnosu na susedne zvezde u nizu. Takođe B magnituda ne daje neke značajne informacije osim da se uklapa u prosek članica jata, odnosno malo je bliža žutom delu spektra. Moguće je da se radi o promenljivoj. Eto to su dva jedina odstupanja koja sam pronašao.

Pojašnjenje oko metodologije: uzorke zvezda sam poređao isprva na osnovu subjektivnog osećaja a kasnije i na bazi color sample tool iz Photoshopa. Sample size je odabrano 31x31, namerno malo veće da bi se eliminisala eventualna nepreciznost ako ne pogodim sam centar.
Odstupanja koja sam našao su sledeća: 9 i 10 treba da zamene mesta (vrednost 126 prema 129); odnosno 10 je svetlija od 9; i 12 i 13 (104 prema 107). U suštini razlike su male a greške nebitne jer postoji korelacija sa magnitudom koja se potpuno uklapa u redosled od tamnijih ka sjajnijim zvezdama.
Takođe kad uporedim zvezde br.8 i 10, koje imaju istu vizuelnu magnitudu (13.4) a različitu B-magnitudu, razlikuju se za 0.2mag; daju očekivan rezultat merenjem sa color sample tool - 128 za br8 prema 129 za br10.

To je ovde ključna činjenica: zvezda br10 je malo više žućkasta i malo sjajnija - a obe imaju istu V-magnitudu. Izmerena razlika je veoma mala tako da nije sasvim jasno da li to odstupanje potiče od teleskopa, DSLR-a koji neravnomerno hvata različite nivoe spektra ili je to neki treći razlog.

Još jedno poređenje: zvezde br 3 i 4 se u B i V opsegu razlikuju za tačno po jednu odnosno dve magnitude. Čista slučajnost. Izmeren sample je 186 prema 183, što znači da je 4 nešto svetlija od 3. Razlike u B opsegu kažu da je 3 više crvenkasta i to joj je oborilo izmereni sjaj (186) bez obzira što ima nešto višu V magnitudu.

Zaključci u vezi sa radnim hipotezama:

1) Nisam mogao da pronađem primer dve zvezde iste spektralne klase i iste V-magnitude. Međutim, za različite spektralne klase i iste V-magnitude mogu da zaključim da su detektovane razlike - br3 i 4; br8 i 10. Žute zvezde su izmerene da su nešto svetlije nego bele a crvene su tamnije od obe navedene klase.

2) Jedinu promenljivu koju sam našao nisam mogao da uporedim ni sa jednom drugom zvezdom ni po spektralnom tipu, ni po V ni po B-magnitudi. Za ostale nemam podatke da li su promenljive i kog eventualno tipa; uz sumnju da je br7 verovatno promenljiva.

3) Na primeru 8 i 10 dokazano je da se zvezde iste V-magnitude i različite B-magnitude obavezno razlikuju u izmerenom sjaju.


14.06.2016.

MISTERIJA NESTALE KOSE

Jedno od onih sazvežđa čiji pomen kod ljubitelja galaksija izaziva ekstazu je svakako Berenikina Kosa (Coma Berenices). Nije reč o kosoj padini niti o košenju trave već je nešto treće u pitanju.

Egipatski kralj Ptolemej III je morao hitno da ode u rat protiv Seldžuka i da ostavi svoju tek venčanu suprugu kući. Samu. Naravno da se ona plašila da sad ekspresno ne postane udovica, pa je boginji Afroditi obećala žrtvu samo da bi joj se muž vratio kući u jednom komadu.
Muž se vratio, Turci su nadrljali i kraljica Berenika je odsekla svoju dugu plavu kosu na koju je bila izuzetno ponosna, a zatim je stavila na žrtvenik Afroditinog hrama. Kad se kasnije ispostavilo da je kosa nestala - dvorski pesnik Konon i dvorski astronom Kalimah su uradili nešto što se od vernih dvorjana i očekivalo: pronašli su nestalu kosu upravo na nebu. Od tog dana mi ovo sazvežđe nimalo poltronski nazivamo Berenikina Kosa.

Da se ograničimo samo na galaksije, u ovom sazvežđu se krije jedan deo Virgo klastera odnosno galaktičkog jata. Severno od Virgo klastera se nalazi Koma klaster i oboje čine čuveni Koma-Virgo skup, s tim da je Koma znatno udaljeniji deo skupa. U Koma jatu je pre 60 godina izbojano oko 30 hiljada galaksija sjajnijih od 19mag, a najsajnije dve su trinaeste magnitude - uporedite to sa Virgo jatom i videćete koliko je Koma jato udaljenije. Danas se Koma jato procenjuje na 320 miliona svetlosnih godina udaljeno od centra Jagodine.

Ali ja danas nemam nameru da vam prikažem fotku Koma klastera već nečeg deset puta bližeg.


NGC4559 je udaljena, procene kažu, između 29 i 51 milion svetlosnih godina i nema nikakve veze sa Koma klasterom (kao, uostalom, i većina najpoznatijih galaksija iz sazvežđa Koma: M64 npr). Ova pomalo nepravilna spiralna galaksija se procenjuje na nekih 120 hiljada svetlosnih godina u prečniku, što bi bio red veličine naše galaksije.
Ono što je ovde interesantno to je da je ova galaksija puna raznoraznih emisionih regiona u infracrvenom spektru. Iskusni posmatrači će iskoristiti tri naše zvezde, iz naše galaksije, kao orijentir za nalaženje ove galaksije.


Ukupno izlaganje je iznosilo samo 17min, odnosno 34 snimka po pola minuta, ISO1600, eos 20d. Uprkos kratkom izlaganju na invertovanom i blago resemplovanom (uvećanom) snimku se regularno uočava emisioni region IC3550 magnitude 17.


Nije to izdvojeno iz razloga prikazivanja snage moćnog instrumenta aperture 6 inča već vrlo praktičnije: IC3550 je bio domaćin 2012. i ponovo 2014. godine pojave jedne veoma retke pojave - LBV (Luminous Blue Variable). Istu danas nisam zabeležio, ali je njen položaj unutar emisionog regiona jasno vidljiv.
Dakle, plave promenljive su veoma retke (sveukupno par desetina otkriveno, od kojih neke to danas više nisu) upravo iz razloga što je to jedan relativno kratak stadijum u zvezdanoj evoluciji. U pitanju su plavi supergiganti sa temperaturama značajno iznad crvenih giganata: tipična LBV ima 10-25 hiljada K izmerenih na površini. U momentu provale i erupcije LBV pada na 8500K za sve LBV, nevezano za njihov početni sjaj. Pritom neke skoče a nekima padne luminoznost, što je takođe čudno (moguće je da to ima veze sa emisijom materijala, moja pretpostavka; mnoge imaju oko sebe izgrađene nebule kao recimo Eta Carinae).

Sjajne plave promenljive generalno žive samo nekoliko miliona godina, dok je eruptivna faza uvek ispod milion godina. One naprosto veoma brzo troše svoj materijal u eruptivnoj fazi i moguće je iz godine u godinu pratiti njihov razvoj i promenu izbačenog materijala, ponovo najbolji primer za to je Eta Carinae. Premda se ranije dešavalo da erupcija neke LBV bude proglašena za supernovu, situacija je malo složenija: stadijum LBV prethodi eksploziji supernove, ukoliko je masa zvezde progenitora 20-25 Sunčevih. Kod masivnijih zvezda od toga, na prelazu iz stadijuma sagorevanja vodonika u sagorevanje helijuma, zvezda prolazi kroz stadijum Volf-Rajetove zvezde, još jedne egzotične vrste masivnih i veoma toplih zvezdi.

Ako vam sve ovo deluje apstraktno i kao nešto što se dešava samo u udaljenim galaksijama, izađite leti i pronađite sazvežđe Labuda (Cygnus) iznad u zenitu. Centralna zezda u krstu je početni orijentir, zatim dva stepena desno, prema jugu, jedina zvezda pete magnitude je vaš cilj.
To je 34 Cygnus ili P Cygni; zvezda koja je pre 400 godina imala provalu sjaja na 3mag, a zatim u narednih 25 godina pala ispod praga vidljivosti. Narednih decenija se ovaj ciklus javljanja i nestanka ponavljao još nekoliko puta, a sto godina kasnije se zvezda ustalila na sadašnjoj otprilike petoj magnitudi.