23.03.2019.

PALOMAR 9: DEVETA RECKA PO PETI PUT

Možda će neko pomisliti da imam poseban afinitet ka Palomar zbijenim jatima, ali to verovatno i jeste tako. Razlog je vrlo prost: ova jata su veoma težak cilj za srednje velike dobsone, recimo 10-16 inča aperture (250mm-400mm) i samim tim snimanje istih višestruko manjim teleskopom (6 inča) bi trebalo da bude jednako teško. Verovatno i višestruko teže - ako tu uračunamo nebo iznad Končareva odakle ponekad snimam, naročito u zimskim mesecima kad je prosto nehumano noću odlaziti u planinu. A često i nemoguće bez terenskog vozila.

Ali da se vratimo na početak. Između 1949. i 1959. godine na opservatoriji Palomar je vršeno snimanje celokupnog njima dostupnog neba. Paradoksalno, ali to je prva takva kompletna fotografska pretraga u istoriji. Za snimanje je određen teleskop iz ove priče, opšte poznat kao fenomenalan astrograf. Prilikom naknadnog pretraživanja fotografskih ploča, njih oko dve hiljade, pronađeno je brdo novih objekata. Minkowski je sistematizovao planetarne magline u obliku svog kataloga, Abell takođe planetarne a i galaktičke skupove;  čak se i Arp u svojoj galaktičkoj morfologiji bazirao na POSS (Palomarska pretraga neba u prevodu) snimcima dobijenim pomoću 48" teleskopa. Kasnije su najinteresantnije mete podrobno skenirane teleskopom od pet metara, na osnovu čega je i nastao Atlas čudnih galaksija.

Dakle, doprinos u nauci ove prve fotografske pretrage severnog neba je zaista veliki. Dobili smo na hiljade novih objekata i astronomija je, slobodno možemo reći, deskriptivno uvećana za bar deset puta. Dovoljno je otići na ovaj sajt i pogledati mapu celog neba - to je POSS2, pretraga vršena osamdesetih godina prošlog veka na potpuno istom palomarskom 48" teleskopu. Doduše, filmske emulzije su bile neuporedivo bolje, snimano je u tri kanala (pedesetih samo u dve boje: plava i crvena) a i astrograf je dobio bolji korektor koji je eliminisao hromatsku aberaciju - ovo je bilo veoma bitno pošto se treći kanal snimao u bliskom IR području, pa je bilo veoma korisno da fokus bude tu negde gde i u vidljivom opsegu.

Ali najvažnija stvar za današnji objekat je činjenica da je na prvoj pretrazi neba uočeno i 15 novih globularnih jata što je bio idealan materijal za minijaturni katalog koji je nazvan... A kako bi drugačije, a da se niko od velikih naučnika ne naljuti (mereći ko je pritom imao više recki, pardon, otkrića) nego po imenu opservatorije?

Dva od tih 15 su i ranije bila poznata: Pal 9 je zapravo Herchell-ovo originalno otkriće - NGC6717; dok je Pal 7 zapravo IC1276, objekat iz IC kataloga koji je na prelazu između XIX i XX veka predstavljao dopunu NGC kataloga. Ostalih 13 jata su palomarska otkrića, i to bi se reklo, potpuno usput - uz ispijanje kafice i višegodišnje zveranje kroz poseban mikroskop da bi se istražile sve fotografske ploče. Zato se tu i promakla pokoja zabuna, nije se imalo vremena za proučavanje svih poznatih jata pa su ova dva "otkrića" duplirana. Takođe, postoje indicije da je Pal 1 zapravo prastaro otvoreno jato a ne globularno.

Bilo kako bilo, sva ova jata imaju zajedničku karakteristiku da su relativno teška za detekciju. Sama činjenica da su morali da koriste teleskop od metar i dvadeset aperture da iskopaju sva ta jata dovoljno govori. Ova jata su ili veoma udaljena od nas, smeštena u halou naše galaksije; ili su smeštena prekoputa gledano u odnosu na centar u Škorpiji i Strelcu. U drugom slučaju jato ne mora da bude udaljeno, za smanjenje njegovog sjaja se pobrinula ekstinkcija kroz naslage gasa i prašine (kao kad zvezde gube sjaj kroz ciruse). Treća mogućnost je da su jata sama po sebi mala i siromašna.

Ovde nije reč ni o jednoj od navedenih mogućnosti. Jato Pal 9 je veliko i lepo uočljivo, faktički najsjajnije u Palomar katalogu (ukupan sjaj 8.4mag; najsjajnija zvezda 13mag; sjaj horizontalne grane 15.7mag). Sve ovo znači da će jato biti moguće razlučiti snimanjem. Ali glavnu činjenicu predstavlja položaj jata - ono je smešteno tik do 𝜈2 Sag (Ni Sagitarii), na nepuna dva lučna minuta od jedne od te dve zvezde koje predstavljaju 𝜈 oznaku u Strelcu. Obe zvezde su karbonske (crvene) i nalaze se na međusobnoj distanci od oko jedne četvrtine stepena i pete su magnitude. Drugim rečima: ne možete ih promašiti ni u kom slučaju, jasno se vide i u tražiocu ili dvogledu, dok za golo oko traže vrhunsku lokaciju, vrhunsku transparenciju i vrhunski vid. Kako god, od te dve zvezde gornja (severoistočna, kulturnije rečeno) je ona koja nas interesuje. Neposredno ispod nje, tačno 1.8 lučnih minuta, vlasnici dobsona treba da traže na velikom uvećanju. A i svih ostalih teleskopa - bilo je svedočenja da su ljudi sa 100mm refraktorima uspevali jasno da izdvoje jato, dok meni to traganje nije ni palo na pamet. Ja sam našao dve zvezde i istog momenta montirao EOS.


Već na prvoj ekspoziciji od 30sec se jato vrlo jasno videlo. Nemam pojma da li se videlo i vizuelno, ali sasvim sigurno bi moglo da se detektuje kao sumnjiva izmaglica na srednjem uvećanju. Na isečku u 100% rezoluciji se vidi da je jato u potpunosti razlučeno, budući da većina zvezda koje su članice jata imaju magnitudu iznad granice mog teleskopa.


Pritom nebo Crnog Vrha odakle sam snimao na jugu je vrlo dobro, nadmorska visina platoa ispred planinarskog doma je okruglo 600mnv i ja mogu da budem zadovoljan činjenicom da je za snimak bilo potrebno svega 24 snimaka po pola minuta izlaganja. Snimaka je bilo više, ali sam značajan deo pobrisao zbog greške u vođenju; na 12 minuta ukupnog eksponiranja granična magnituda je negde oko 16.5mag. Kad se uzme u obzir nebo, svako bi rekao da je to loše ali ovaj objekat je sniman na 20 stepeni visine u proseku. Granična magnituda u zenitu i na 20 stepeni nikako nije ista; u drugom slučaju imaćemo efekte apsorpcije i ekstinkcije u atmosferi, a i svetlosno zagađenje je izraženije pri horizontu nego u zenitu. Naravno, zenit će biti dobar ako se nalazite iole u divljini. To je i slučaj sa Crnim Vrhom, planinom koja se nalazi tačno na pola puta između Jagodine i Kragujevca. Istok i zapad su, dakle, neupotrebljivi ispod 30 stepeni a severozapad tradicionalno zauzima Beograd, tako da je i taj horizont za otpisivanje. Da vidimo šta se nalazi na jugoistoku:


Ih... Dobro, bar su jug i zenit prihvatljivi za snimanje.
Da se vratimo na Palomar 9: vizuelno su teleskopi između 10 i 14 inča aperture bili dovoljni da se razluči 4-5 zvezda u jatu, dok je ostatak plivao u nerazlučenoj izmaglici. Ovako nekako bi to izgledalo u nekom većem dobsonu, recimo 20" aperture, snimak je monohromatsko linearno (blago) rastezanje:


Mala pomoć: uvećanje od 3x, bez ikakvog oštrenja:


Ovo se, inače, smatra najlakšim Palomar globularnim jatom. Najvećim delom zbog svog sjaja, ali i položaja u odnosu na sjajnu zvezdu pete magnitude. To svakako nije promaklo Herschell-u koji je objekat opisao kao zvezdano jato sa maglinom pre više od dvesta godina. Tridesetih godina prošlog veka je jato prepoznato kao globularno (Collinder) a 1955. godine je Abell jato priključio spisku jata otkrivenih na opservatoriji Palomar, blaženo nesvestan činjenice da je jato već posedovalo NGC oznaku. Ovo nije jedini slučaj preklapanja sa NGC katalogom u Palomar katalogu: gorepomenuti Pal 7 je IC1276, drugo najlakše jato po pitanju vizuelne detekcije. Osim toga, Pal 9 je objekat koji je još neko ranije posmatrao: godine 1900. je ovo jato klasifikovano kao IC4802 (tačnije par najsjajnijih zvezdica u jatu), odnosno Big434, od strane Dreyer-a i Bigourdan-a, respektivno. Tih godina su se ređale pretpostavke o prirodi ovog objekta, pa je navođeno da izmaglica predstavlja fler (odsjaj optičkih elemenata) zvezde pete magnitude, zatim da tih nekoliko uočenih zvezdica i maglinica oko njih predstavljaju delove još većeg objekta; na kraju je pedesetih i sam Abell propustio da uoči Collinder-ovu identifikaciju ovog objekta kao NGC6717. Rezultat: ovo jato je pet puta zvanično otkrivano i klasifikovano dok na kraju nije dobilo Palomar oznaku pod kojom je danas uglavnom poznato.

Još par činjenica o ovom objektu. Prečnika je 36 svetlosnih godina i radi se o "bulgde globular" odnosno jatu koje ne pripada halou (široki omotač naše galaksije) kao većina globularnih jata, već centralnom ispupčenju Mlečnog Puta. Ovo znači da je jato mnogo bliže centru Galaksije od nas, i da to svakako utiče na strukturu jata - danas se smatra da je jato preživelo kolaps sopstvenog jezgra, verovatno usled gravitacionog uticaja Galaksije. Za nas je bitno da blizina centra Galaksije znači prilično "zatamnjivanje" ovih objekata, apsorpciju od strane prašine i materijala koji je u tom pravcu najgušći. Za Pal 9 se koeficijent 0.2mag uzima kao pomeranje horizontalne grane u pravcu crvenog dela spektra - crveni zraci najbolje penetriraju gas i prašinu (slično kao što je Sunce crveno na horizontu). Ovo je usled dva razloga: apsorpcije i rasejanja; što se najviše manifestuje u plavom delu spektra koji je efektivno najviše i pogođen ovim procesima.

Zastupljenost metala u ovom jatu je prilično velika za jedno globularno jato (5% u odnosu na Sunce) i stoga se klasifikuje kao Tip I, što je potpuno saglasno zapažanju da su globularna jata haloa siromašna metalima a centralna globularna bogata. Ovde sad dolazimo do hipoteze da su spoljna jata, ona iz haloa, zapravo uhvaćena i ogoljena jezgra malih galaksija. Za centralna globularna jata onda se pretpostavlja da su integralni deo Galaksije od samog početka; razlika u zastupljenosti metala je poticala od razlike u starosti između ove dve grupacije. Brzina rotacije oko centra Galaksije centralnih u odnosu na jata iz haloa je takođe neuporedivo veća. Takođe, trenutno je aktuelno ispitivanje međusobnih sličnosti u formiranju centralnih globularnih jata, eliptičnih galaksija i centralnih zadebljanja spiralnih galaksija; budući da se pretpostavlja da tu ima dosta sličnosti.

Obeležen položaj IC 4802 unutar samog jata:


10.03.2019.

NEĆE KARTA POŠTENOG ČOVEKA

Mada da se taj čovek prethodno pošteno spremio - karta bi ga u tom slučaju verovatno htela.
Hiljadu puta sam ustanovio da je glavni problem u životu generalno što, kad nešto nizbrdo krene, čovek nije adekvatno pripremljen za ono što sledi. A šire gledano, razlog zašto je nešto uopšte nizbrdo krenulo je takođe činjenica da se neko nije adekvatno pripremio. Ovde se to najčešće manifestuje tako što tražim neki objekat a prethodno nisam obezbedio screenshot-ove mapa i orijentira. Jeste, moja montaža nema goto mogućnosti ali i kad budem imao montažu koja bi na dugme tražila objekt - verovatno za prvo vreme to neću koristiti. Objašnjenje je jednostavno: kao svakom astrofotografu najveći deo vremena pod zvezdama mi protekne u snimanju. Dok jednog dana ne stigne veliki dobson za ispomoć, gledanje kroz okular i traženje objekata je nešto što mi pomaže da ne zaboravim kako izgleda pogled na nebo (a da nije preko eosovog ekrana).

U ovom slučaju sam hteo da fotografišem gigantsku kometu u sazvežđu Auriga (Kočijaš), C/2018 Y1 Iwamoto. Nju ne treba mešati sa ovom kometom koju je takođe otkrio isti japanski astronom. Nakon što je učestvovao u otkriću svoje prethodne komete C/2018 V1 u novembru prošle godine, zajedno sa još dvojicom drugih astronoma (Machholz i Fujikawa), od čega je Amerikanac koristio vizuelnu pretragu - dobson od pola metra; niko nije očekivao da će uskoro pasti još jedno otkriće. Mesec ipo nakon toga Iwamoto je snimio novu kometu i to pored aktivnih automatskih sistema za pretragu neba. Ovo uopšte nije prvo njegovo otkriće: već 6 asteroida je dodao na svoj spisak i prethodno još jednu kometu. Posle svega nije čudo što su se Iwamotove japanske kolege odlučile da nazovu jedan asteroid po njemu; doduše to je bilo jako davno - još 1990. godine. Asteroid se zove 4951 Iwamoto i za sada je prvi poznati binarni asteroid (4-5.5km i 3.5km prečnika; period rotacije 120 sati odnosno 5 dana, na distanci od trideset kilometara).

Dakle, imamo gigantsku kometu i tamno nebo. Ili sam bar ja mislio da je gigantska: prethodno snimanje 18. februara pod punim Mesecom je pokazalo da je koma zaista ogromna. Međutim, prvo omanuće predstavlja spoznaja da deset dana nakon toga je trebalo očekivati mnogo manju i bleđu kometu, budući da su se ona i naša planeta u prostoru razilazile prilično velikim brzinama u različitim smerovima nakon bliskog susreta. Ja sam u suštini unapred zamišljao kometu koja će iskočiti iz tražioca i biti potpuno dominatna, naročito zato što Meseca nema da smeta. Stoga se i nisam nešto posebno pripremao; znao sam da će kometa biti negde na izlazu iz Kočijaševog petougla.

Ali ćorak. Komete tamo ni u tragovima. Preveslao sam celo sazvežđe tražiocem, budući da je Eos stajao montiran i fokusiran na teleskopu. Kad više nisam mogao da čekam montirao sam celu skalameriju zajedno sa pedeseticom piggyback i usmerio prema navedenom sazvežđu. Na taj način kometu može da nađe i potpuno ćorav čovek.


Problem je bio u tome što sam ja samo ovlaš pogledao mape (a ni one nisu baš bile nešto precizne). Kometa se nalazila usred petougla a ne na zapadnom izlazu, kao što sam prvobitno mislio. I ono što je najgore - kometa je tog 28. februara stajala tik pored M38 i NGC1907, dva fascinantna otvorena jata. I to sve u vidnom polju teleskopa!

Eto, propustio sam ono što je ceo svet čekao a zauzvrat sam dobio rešenje zagonetke koja me je jako dugo intrigirala. Zagonetka je ona večita fotografska/astrofotografska: da li je bolje više kraćih ili manje dužih ekspozicija. A odgovor glasi:

- Četrdeset dva (42).

U stilu Vodiča, morali bismo malo bolje da formulišemo pitanje. Šta znači "bolje"? Manje šuma, više detalja, veći dinamički raspon, vernije boje, šta konkretno od toga znači bolje?

Odlučio sam da upotrebim manje snimaka ali da oni budu više (duže eksponirani). Za snimanje je iskorišćeno samo pet snimaka, svaki je eksponiran po 3min, ISO1600, f4.0. To u praksi znači da je nebo nešto više od jednog stopa ispod preeksponiranja. Drugim rečima, da sam eksponirao 6min sa istim parametrima (ili 3min f2.8), nebo bi bilo na samoj granici da pregori, a negde bi malo i nepovratno izgorelo. Uostalom, evo isečka iz neobrađenog RAW-a. Ko ovde može da vidi kometu - svaka mu čast.


A ipak evo je:


Teorija kaže da se u digitalnoj fotografiji sve svodi na ETTR (Expose To The Right). Treba eksponirati maksimalno udesno, naravno, vodeći pritom računa da nešto (nebo, maglina, galaksija) ne izgori. Objašnjenje je povezano sa načinom kako digitalni (CMOS, CCD) senzori funkcionišu. Današnji senzori su zapravo naprave koje broje fotone koji upadnu na svaku pojedinačnu detektorsku jedinicu. Kako fotoni upadaju u "bunar" i pune ga, tako se elektronikom to pretvara u napon koji se dalje prosleđuje. I taj napon je, uglavnom, linearan. Drugim rečima, porast intenziteta svetla (broja upadnih fotona) je proporcionalan onome što se vidi na ekranu.

Ili bi bar trebalo da bude tako.
Film, s druge strane, nije uopšte linearan. Njegov odziv je nešto slično S krivulji, u odnosu na to naši današnji senzori su veoma linearni. Ali čak i svi današnji DSLR i mirrorless proizvođači u RAW formatu primenjuju, do jedne mere, neku vrstu nelinearne obrade. U JPEG formatu je to neuporedivo više izraženo, tu nema ni govora o bilo kakvoj linearnosti u interpretaciji. A na drugoj strani spektra imamo astronomske/industrijske hlađene monohromatske kamere koje su u startu konstruisane da budu u svom odzivu linearne.

Zašto je ovo bitno? Zato što linearnost nosi najviše podataka u desnom delu histograma. Tačnije, tu je najveći deo nijansi skoncentrisan, i da bi dobili maksimum mi moramo da eksponiramo što je moguće više udesno, do granice pregorevanja. Rezultat koji sam dobio je prihvatljiv što se tiče dinamičkog raspona ali je vrveo od šuma. U obradi se to mnogo manje videlo, nisam finalni stack preterano rastezao, ali je činjenica da sam dobio neuobičajeno mnogo šuma. Da sam, nasuprot tome, eksponirao 30 snimaka po 30sec, dobio bih praktično isto ovo (možda bi samo za mrvicu bio manji dinamički raspon) ali bi šum bio na stack-u praktično nepostojeći. Ovo je samo moje mišljenje, nisam u praksi proverio i uporedio snimajući navedene kratke ekspozicije, tako da su iznenađenja moguća. Jer kad se uzme u obzir koliko me te noći nije htela karta - još neki maler bi se desio prilikom snimanja garantovano.

Još jedan trik sam primenio u obradi finalnog snimka. Sjajnije zvezde jasno pokazuju svoje boje i veći prečnik, mada to nikako nije zasluga digitalnog senzora. Film ima tu osobinu da sjajnije zvezde prikaže većim u prečniku, dok su na RAW-u sve zvezde relativno sličnog oblika. To može da bude realno problem na terenu, pokušao sam da se orijentišem i nađem Kapelu na ekranu, ali to nije nikako išlo. A Kapela je ogromna, ali na snimku nije...
Prilikom preeksponiranja nekog regiona CMOS senzor ne dozvoljava "prelivanje" elektrona iz jednog pojedinačnog piksela u drugi, dok stariji CCD senzori su imali osobinu da celu kolumnu piksela preeksponiraju (to su one čuvene ružne crte sa jedne strane sjajnijih zvezda). Kod filma je ovo vizuelno jako atraktivno izgledalo, sa pufnastim i jako obojenim zvezdama u kadru. Poenta je da je na ovaj način fotonski fluks došao sve do kraja filma, probijajući sve obojene slojeve, na kraju se saturacija razliva po zaštitnoj pozadini filma i odbija nazad. Pošto je najbliži poleđini filma crveni sloj, veoma često se dobijalo nešto slično crvenoj hromatskoj aberaciji kad se pretera sa eksponiranjem, ili kad imamo suviše sjajan objekat u kadru. Ovaj u suštini neželjeni efekat se kod filma zove halacija.

E pa mi na digitaliji nemamo halaciju i ja sam u obradi morao da napravim donji sloj (layer), primenim na njemu Gaussian blur i pojačam saturaciju. Kasnije se to samo malo selektivno brisne oko sjajnijih zvezda na glavnom sloju i eto krupnih zvezda još krupnijih i saturiranijih.

Ali dobro, jedna stvar me teši da nisam najgora šeprtlja u okolini. Negde oko 21:00h sam osetio kratkotrajan blesak sa juga ili jugoistoka dok sam čačkao oko žičanog okidača, delovalo je kao da me neko fotografiše blicem. Ništa se nije čulo osim kratke detonacije nakon par desetina sekundi. U blizini je auto-put pa nije neuobičajeno da se tako čuje eksplozija gume na šleperu, ali me je zbunio blesak. Pre će biti da je neka saobraćajka ili slično.

Objašnjenje navedenog događaja je usledilo sutradan. Dvojica Ćupričana su varili plinske boce koje očigledno nisu bile prazne. Srećom, niko nije stradao. Linkovi na taj događaj: 1 i 2.