28.10.2017.

DVE SESTRE I JEDNA NAMIGUŠA

Nekih četrdesetak godina svog života je potrošio John Flamsteed na pravljenje kataloga poznatih zvezda. Apsolutno bi bilo besmisleno da je to uradio neko drugi osim njega, budući da je on bio plaćan sto funti godišnje za tako nešto: Flamsteed je bio prvi u istoriji imenovan za kraljevskog astronoma godine 1675. Iste godine je osnovana opservatorija u Griniču a on postavljen za upravnika. Budući da je položaj Britanske imperije najvećim delom zavisio od pomorske prevlasti, a plovidba dobrim delom od efikasne navigacije, jasno je koliko je ovo bila u suštini bitna stvar. Kralj je odrešio kesu za najsavremeniju opremu, dakle, onako, potpuno kraljevski.
Flamsteed je u principu pola svog života proveo praveći zvezdani katalog. Poučen nekim prethodnim iskustvima drugih ljudi, a i svojim greškama (34 Tauri recimo ne postoji - to je bila planeta Uran; ili recimo zvezda 3 Cassiopeiae danas takođe ne postoji, to se povezuje sa ostatkom supernove Cass A) Flamsteed je celog života odlagao izdavanje svog zvezdanog kataloga. Već tada se znalo da su nebesa u suštini promenljiva i ne baš lako predvidiva, i rizikovanje reputacije glavnog astronoma jedine tadašnje supersile je naprosto bilo Flamsteed-u neprihvatljivo. Svoje rezultate merenja i posmatranja je držao pod ključem i pečatom, očekujući dodatna merenja i stoprocentnu sigurnost. Katalog je trebalo da sadrži zvezde označene brojevima, što je mnogo praktičnije od Bayer-ovog označavanja slovima.

Međutim, nestrpljenje je dostiglo vrhunac. Pošto je katalog od 3000 zvezda vidljivih golim okom (tri puta više od dotadašnjeg Tycho kataloga) bio preko potreban i astronomima i moreplovcima, ko zna na čiji nagovor su dvojica naučnika uspeli da ukradu Flamsteed-ove rezultate - niko drugi do Newtoon (u tom momentu predsednik Kraljevskog Društva) i Halley. Katalog je štampan bez autorove dozvole i, bez obzira što je 75% piratskog tiraža kasnije Flamsteed uspeo da prikupi i spali, indirektno mu je stavljeno do znanja da je njegov posao da katalog sastavi i objavi.

Flamsteed je uspeo da umre pre objavljivanja kataloga pod nazivom Historia Coelestis Britannica.

U severnom delu Labuda (Cygnus) se nalazi dvojna zvezda 16 Cygni. Zahvaljujući činjenici da u vreme Flamsteed-a upotreba teleskopa nije bila raširena, to je više bila novotarija za radoznale; najbitnije je bilo precizno izmeriti položaj zvezde tako da je u tom katalogu prilično nepoznata činjenica da je ova zvezda zapravo dvojna. Dva žuta patuljka magnitude 6.2 i 5.96 su iste klase kao i naše Sunce (G1 i G2) a čak im je i masa uporediva sa Sunčevom.
Udaljenost jedne komponente od druge je 39 ugaonih sekundi, a to je nešto što bi bilo uočljivo u najmanjem teleskopu da su samo pogledali svojevremeno na Griniču - premda je to nebitno. Lepo piše tamo da je u pitanju katalog zvezda vidljivih golim okom, onako kako se vide golim okom. Drugim rečima za navigaciju je to nebitno što je zvezda dvojna.


Ovde je za stack upotrebljeno samo 8 snimaka od po pola minuta, uglavnom zbog činjenice da duže ekspozicije zbog atmosfere i nepreciznosti montaže dobrim delom utiču na rezoluciju. A i kad su u pitanju ovako sjajne zvezde duže ekspozicije generalno nisu potrebne - imaćemo samo veću zonu u centru zvezde koja je pregorela, ništa više. Rezolucija je originalna.

U suštini možemo da upotrebimo još kraće ekspozicije i tako dobijemo još malo na rezoluciji. Pritom će i prečnik zvezda biti manji, ali je gubitak u toj razmeni činjenica da su tamnije zvezde slabije vidljive - gubitak koji je sasvim prihvatljiv obzirom da su ove dve zvezde šeste magnitude veoma sjajne. Deset snimaka po 3.2sec i ISO 400 je snimljeno (obavezno paziti da je uključena opcija mirror lock up) i zatim je sve sabrano u Irisu. Konkretno je metod stekinga bio Arithmetic, najprostiji ali vrlo često i najefikasniji. Naravno, prethodno je bilo potrebno uraditi opciju Align stellar images i to preko jedne zvezde. Ovo ne bi bilo pametno uraditi kod gustog i pretrpanog zvezdanog polja, ali je ovde naprosto bilo idealno. Rezultat je kao 32-bitni monohromatski obrađen u PS-u:


Gornja zvezda je 16 Cygni A, donja 16 Cygni B; razmak iznosi 39 sekundi. Merenjem paralakse satelit Hipparcos je došao do cifre koja je oko hiljadu puta manja od međusobnog razmaka ove dve zvezde - 47.44 miliarcsec (A) i 47.14 miliarcsec (B). To je nešto što apsolutno prevazilazi okvire zemaljskih teleskopa korišćenih na klasičan način - paralaksu je moguće meriti jedino interferometrijom. Međutim, razlika koja je uočena u paralaksi komponente A i B iznosi 0.30 miliarcsec, što bi praktično bilo nemoguće u slučaju da imamo dvojni sistem. Drugim rečima paralaksa obe zvezde bi trebalo da bude praktično ista, nikako da se razlikuje za toliko. Ali... srednja greška Hipparcos-a iznosi nešto manje od jedne miliarksekunde, pa je ova trećina iste zapravo vrlo precizno merenje. Obe zvezde su praktično na istoj udaljenosti.

Udaljenost zvezde A i B je oko 870 AU i vreme potrebno za njihov međusobni obilazak je procenjeno na 18 hiljada zemaljskih godina.

Međutim, ovaj dvojni sistem ima zapravo nešto kompleksniju strukturu. Oko komponente A kruži još jedna zvezda (C) pa onda ovo nije dvojni već trojni sistem. To doduše nije moguće mojim teleskopom tako lako optički razdvojiti, budući da je njihovo trenutno međusobno rastojanje 73 AU, a generalno ni elementi orbite još uvek nisu poznati. Takođe ostaje pitanje magnitude komponente C koja je u suštini crveni patuljak.
Koliko je to 870 prema 73 astronomskih jedinica, vidi se na ovom isečku koji je uvećan u odnosu na originalnu rezoluciju oko dvadeset puta.


Zelena linija je 870 AU a ljubičasta 73AU. Komponente A i C su gore desno. Svetli "repići" nalik kometinim sa desne strane obe zvezde su upravo to - koma kao optička aberacija je tako dobila naziv.

Zapravo i komponenta B krije u sebi doskoro nepoznate tajne. Merenjem radijalne brzine ove zvezde došlo se do otkrića malih nepravilnosti koje su 1996. godine interpretirane kao prisustvo velike planete u orbiti zvezde. Planeta je dobila službenu oznaku 16 Cygnus Bb i treba joj 800 dana da obiđe pun krug oko matične zvezde. Masa planete je procenjena na preko dve Jupiterove, orbita je veoma eliptična i ekscentrična, pa je smenjivanje visokih i niskih temperatura na ovoj planeti sasvim očekivana stvar. Poluosa orbite je 1.7 AU, sa minimalnih 0.54 AU i maksimalnih 2.8 AU.
Ovo praktično garantuje da na toj planeti nema života, ili bar nema onakvog kakav mi poznajemo. Samim tim je još čudnija odluka SETI projekta da 1999 godine tamo pošalje poruku, naročito ako se uzme u obzir mišljenje Stvena Hokinga da, ako vanzemaljci postoje, ne bi nikako bilo pametno da im mašemo.

Srećom po sve nas, postoji velika verovatnoća da ova planeta ima veliku inklinaciju orbite u odnosu ugao gledanja odavde. Ovo bi onda značilo da merenje radijalne brzine matične zvezde nije sasvim precizno, što dalje može da implicira mnogo veću masu planete. Ukoliko je orbita Bb planete zaista nagnuta 173 stepena kao što se pretpostavlja onda je masa planete 14 masa Jupitera. Granica između planete i braon patuljka je 13 Jupitera, pa tako izgleda da ovde imamo posla sa malom takoreći zvezdicom. Doduše, ta granica je povezana sa fuzijom deuterijuma i nije tako striktna; objekti ispod 13 MJ takođe vrše fuziju deuterijuma ali u nekoj manjoj količini; objekti iznad 13 MJ potroše većinu svog deuterijuma; tako da - ukoliko je tamo vanzemaljaca ikad i bilo - onda su oni malo preplanulog izgleda.

Te večeri u vidnom polju teleskopa nije bila samo dvojna zvezda 16 Cygni. Pola stepena dalje se nalazila jedna još čudnija mutnjikava zvezda: Herschell je opisao kao planetarnu maglinu, svetlu, veliku i okruglu, sa centralnom zvezdom magnitude 11 i dao joj oznaku NGC6826. Sve iz opisa je tačno osim da je velika. Maglina je prečnika 24x27 ugaonih sekundi (što je manje od prečnika Jupitera) i poznata je kao blinking planetary (trepćuća maglina u bukvalnom prevodu).

 
Zašto je to tako najbolje će nam razjasniti pojam perifernog vida. U centru retine poznatom kao fovea centralis se nalazi centar vidnog polja. To je faktički ona tačka u koju gledamo; i sasvim je logično da ona ima ubedljivo najveću rezoluciju jer ima i najveću gustinu senzornih ćelija poznatih kao čepići. Čepići imaju veliku preciznost što se tiče razlučivanja detalja, kao i precizno određenu osetljivost na boje - ali imaju nedostatak što rade samo danju, kad ima dovoljno svetla. S druge strane štapići rade sve obrnuto, veoma su osetljivi na svetlost ali ne i na boje. Takođe štapića ima svuda po periferiji, tako da kad gledamo neki tamni objekt perifernim vidom mi faktički možemo da vidimo dosta više detalja nego ako gledamo centralno u tu tačku.

Kod ove magline posmatranje teče ovako: na nekim manjim uvećanjima (do 50x) se ne zapaža ništa specifično, osim možda malo čudnije mutnjikave zvezde. Na većim uvećanjima (preko 100x) se uočava struktura, ali tek ako pogled skrenete u stranu. Ako pogled vratite na centralnu zvezdu - struktura magline istog trenutka nestaje, i tako u nedogled. Ovo je nekog podsetilo na oko koje namiguje i tako je maglina dobila kolokvijalni naziv za sva vremena.


U uglu je dat isečak uvećan šest puta iz koga se vidi nešto iz strukture magline. Jasno se vidi da centralna zvezda pliva u manjem oblaku oko koga lebdi veći, ovalni oblak jonizovanog gasa. Poreklo manjeg i svetlijeg oblaka mi nije sasvim jasno; verovatno je da to predstavlja fazu u razvoju planetarne magline poznatu kao fuzija helijuma. Kad temperatura jezgra zvezde dosegne 100 miliona K (dešava se samo kod zvezda masivnijih od 3 Sunca) onda helijum stupa u fuziju i to privremeno zaustavlja kontrakciju jezgra; ovo znači pauzu u odbacivanju spoljnih slojeva zvezde. Onog momenta kad se helijum potroši proces se nastavlja i spoljni slojevi zvezde odlaze u svemir, ostavljajući ogoljeno jezgro. Ukoliko temperatura površine zvezde pređe 30 hiljada K onda se značajan deo energije zvezde izračuje u obliku UV zračenja a upravo je to ono što jonizuje maglinu.
Dakle, verovatno ovde imamo pri kraju ili završen proces fuzije helijuma u centralnoj zvezdi.

Na kraju, kompletan snimak svega:


Нема коментара:

Постави коментар