28.01.2020.

GOLUBARNIK No2

Kad je pedesetih sprovedena prva zvanična fotografska pretraga celog neba, rezultati su se krili u dve hiljade snimljenih ploča. Pretraga je sprovedena na opservatoriji Palomar (na španskom - golubarnik) i ideja je bila jednostavno uraditi to i zatim naknadno gledati čega sve tu ima. Niko nije imao na umu neki poseban tip objekata koji bi bili traženi. National Geographic Society je bio sponzor projekta, a nije tako davno bilo vreme kad cele Sjedinjene Države nisu bile mapirane i kad je trebalo uraditi kartografsku pretragu teritorije. Sasvim logično bi onda bilo da Društvo, koje je poteklo krajem XIX veka kao udruženje bogatih avanturista koji vole da putuju, bude sponzor projekta koji ima sličan cilj. Ovog puta za avanturu su bili zaduženi zaposleni na opservatoriji, za koje nije poznato da li su delili entuzijazam sa NGS po pitanju svakodnevnog višesatnog pretraživanja ploča posebnim lupama-mikroskopima koji su samo za tu priliku konstruisani.

Ploče su bile stakleni kvadrati prečnika 35x35cm. Dakle, nije mali posao bio pretražiti celu ploču mikroskopom. Međutim, rezultati su bili izvanredni: (bez)brojni objekti su otkriveni, katalozi svačega su se ređali na bazi ove pretrage (Abelov katalog planetarnih maglina ili Arpove čudne galaksije) i ostalo je samo 15 malih globularnih siročića koja niko nije hteo da preuzme kao svoj katalog. Pošto je svako imao po možda par otkrića rešeno je, umesto da imamo pet kataloga po dva objekta, da se katalog minornih jata nazove jednostavno po opservatoriji, koja je nazvana po brdu na kome je, koje je nazvano po golubarniku. To nije ništa čudno: nekada je tu stajao golubarnik; golubi su bili odličan izvor izmeta - đubriva u poljoprivredi, što je u vreme španske vladavine u današnjoj Kaliforniji bilo presudno za ishranu. Tadašnji prinosi su bili i desetostruko niži od današnjih, nije bilo veštačkih đubriva. Postojali su samo golubi i to u ne baš neograničeno brojnoj populaciji.

Koliko su ova jata težak cilj govori i činjenica da nikad pre toga nisu bila viđena vizuelno, ni najvećim teleskopima tog doba. Naravno da ih je mimoišao Herschell sa svojim bakarnim ogledalima, Messier sa durbinom aperture prosečnih naočara ali i svi ostali u XIX veku, kad su već postojali refraktori do jednog metra aperture. Lično mislim da je to najvećim delom iz razloga nepostojanja sistematske pretrage neba u tom periodu, kao što je to izvodio Herschell sto godina pre toga. Palomar globularna jata se svakako mogu videti današnjim dobsonima od pola metra aperture, međutim to nikako nije rutinski postupak. Morate imati dobro nebo i dobar atlas, ili bar odštampane screenshot-ove iz (dobrog) planetarijum softvera. A ako vam ovo nije dovoljan izazov, postoje još luđi posmatrački izazovi, recimo Terzanova jata. Činjenica da su dotična otkrivana na infracrvenim filmovima govori koliko su zapravo teška za uočavanje ljudskim okom - to baš traži velike teleskope i pustinjsko nebo. Pojedina Terzan jata imaju i deset magnituda manji sjaj zbog prekrivenosti prašinom iz centra Mlečnog Puta.

Ali ja sam iz Končareva već imao dovoljno izazova da na snimku uočim Pal2. Ovo jato, naravno potpuno vizuelno nevidljivo u mom teleskopu, zimi se nalazi u zenitu, u sazvežđu Auriga (Kočijaš). Pošto je blizu ekliptika pomislio sam da će skraćivanjem ekspozicija na 15sec periodična greška biti eliminisana, čisto da ne bih za 30 poluminutnih snimaka ostao sat vremena na mrazu; i greška je zaista skoro potpuno elminisana. Međutim, tradicionalno loše nebo po pitanju LP-a i manji dinamički raspon na podeksponiranim snimcima su učinili čupanje sa tamne strane veoma teškim.

Primera radi, gde je ovde globularno jato na pojedinačnom snimku?


Nema ga, jel? Maksimalno rastegnut 32-bitni crno-beli snimak isto ne prikazuje jato, a ono je zapravo u centru, odmah ispod centralne zvezde.


Sasvim je jasno da se iz stack-a može izvući više, ali ovde je problem LP koji efektivno prekriva sjaj jata. Sa ukupno 46 snimka jasno je da će rezultat biti bolji, međutim, kod ovog jata ukupan sjaj je 13mag a najsjajnija članica 18.8mag. Potpuno je jasno da je tu granicu nemoguće postići iz prigradskih regiona.
Finalni snimak:


Pomoć:


Isečak u originalnoj rezoluciji i rastezanje BW stack-a:


Gledanjem dodatno bezdušno rastegnutog BW stack-a se ispostavilo da je granična magnituda negde oko 17mag. To čak i nije loše za 15sec ekspozicije i LP iz korita Velike Morave gde je magla prilikom vedrih i mirnih noći pre pravilo nego izuzetak.


A kakva je bila atmosfera te večeri?
Pa ne baš sjajna, zapravo zimi nikad nije sjajna, a ni leti, u stvari u Srbiji je sve uvek turbulentno pa i atmosfera. Nakon uočavanja ovog izuzetno prostog meteorološko-astronomskog pravila prelazimo na konstataciju da nikad iz Končareva nije moguće izvući maksimum iz astrofotografije, čak ni kad bi nestala struja.

Međutim, nije sve do atmosfere. Uvećao sam desetostruko jedan pojedinačni snimak, ponovo rastegao i došao do zaključka da su najsitnije zvezde prečnika 6.5 piksela, što će reći gigantskih 10 sekundi. Ovo nije moguće postići nigde u svetu, ovo je jednostavno loš fokus i to je isključivo moja greška.


Poređenja radi, preprošlog leta sam na Palomar 9 jatu, na mnogo nižoj visini (22 stepena) i na duplo dužoj ekspoziciji (30sec) izvlačio prečnik najmanjih zvezda od 3.5 piksela (5.5 ugaonih sekundi). To je duplo bolji rezultat u bitno lošijim okolnostima, dakle, opravdanja nema. Fokus treba što češće proveravati.

Još nešto o ovom objektu. Radi se o jedinom globularnom jatu u sazvežđu Auriga, a pritom još i deset stepeni od galaktičkog anticentra. Anticentar je, kao što mu ime kaže, mesto na nebu koje se nalazi, gledano sa Zemlje, tačno nasuprot centru naše Galaksije u Strelcu. To onda znači da je ovo jato, za razliku od većine drugih Palomar jata, locirano na periferiji Galaksije. Tačnije na periferiji Haloa a to je zamišljena sfera koja okružuje pljosnatu picu sa spiralnim naborima poznatu kao Mlečni Put. Zapravo opis bi bio tačniji ako upotrebimo termin gibanica. Dakle, jato se nalazi na 100 hiljada svetlosnih godina od centra Mlečnog Puta a velika većina drugih jata su na prosečnih 20 hiljada svetlosnih godina. Ovo je glavni razlog zašto je jato slabog sjaja, ali ne i jedini: zbog blizine ravni Galaksije prašina efektivno vrši zatamnjenje ovog jata, slično kao i u slučaju gorepomenutih Terzan jata; kao kad cirusi i stratusi u podne letnjeg dana uguše sjaj Sunca.

Upravo zbog ove činjenice sjaj jata je umanjen za 1.2mag. To nije mnogo, ali da nema te apsorpcije Palomar 2 bi se verovatno zvao NGC ili slično, a i ne bi jato imalo ovako divnu crvenu boju. Čekaj, crvenu? Na mom snimku toga nema... To je rezultat skidanja LP-a čija je boja u originalu crvena - mislim da ovako teške objekte više neću snimati iz LP zagađenih područja.

27.01.2020.

KOMETA C/2017 T2 (PANSTARRS) PORED DOUBLE CLUSTER-A

Neko ko malo duže prati pojavu novih kometa, recimo par decenija unazad, zna da je praktično više od polovine otkrivenih kometa zadnjih desetak godina ponelo oznaku u svom nazivu PANSTARRS. Oni malobrojni amateri koji su još dublje u ovom hobiju,  odnosno koji sistematski pretražuju nebo u nadi da će otkriti neku kometu, su sablažnjeni rezultatima PANSTARRS tima. Iako se sporadično još tu i tamo ponekom pojedincu posreći da otkrije kometu (ili dve) ipak je to više izuzetak nego pravilo. Evo jednog takvog pojedinca, a evo i drugog.

Dakle, momci o kojima je reč (PANSTARRS) koriste dva RC teleskopa od 1.8 metara aperture i to nije ono što je fascinantno, fascinantno je što su na tim teleskopima montirane CCD kamere, ukupno 64 njih. Jedna do druge ove kamere daju zbirnu rezoluciju od 1.4 gigapiksela što rezultuje snimkom od oko dva gigabajta podataka. E sad, 2Gb nije mnogo ali to je za svakih 30-60sec, pa to pomnožite sa prosečnih desetak sati po vedroj noći. Pa sve to u pet filtera. Pritom je 30sec najčešće dovoljno za detekciju objekata magnitude 22 - ovo je idealan sistem za relativno brze pretrage neba. Četiri puta mesečno se snimi celo nebo, moglo bi i više ali se izbegava Mesec, i tako deset godina unazad. Sasvim je jasno zašto se novootkrivene komete danas najčešće zovu kako se zovu... U planu je izgradnja još dva ovakva teleskopa radi skraćenja vremena, mada se trenutno zapelo oko finansiranja. Čudno, budući da se sve dešava na Havajima a ne na Balkanu.

Naravno da ideja trošenja stotina miliona dolara nema veze sa otimanjima otkrića sirotim astronomima amaterima koji tragaju za kometama i koji su najčešće u takvim godinama da su dvaput dosad mogli da vide Hejlijevu kometu. Ideja iza ovog projekta stoji pre svega zbog straha od Armagedona: naše poznavanje strukture i orbite najvećeg broja NEO objekata je do početka XXI veka bilo dramatično oskudno. Da bismo imali nekakve šanse da se odbranimo moramo ako ništa drugo ono bar da poznajemo orbite i, samim tim, šanse da eventualno dođe do kolizije. Dakle, osnovni cilj PANSTARRS projekta je otkrivanje i mapiranje NEO objekata, komete su tu samo sekundarna pojava. Otkriveno je zapravo mnogo toga: gomila trojanaca svih većih planeta Sunčevog sistema, jedan interstelarni objekat u prolazu po prvi put u istoriji (Oumuamua), zatim objekat 2016 HO3 koji se smatra Zemljinim kvazisatelitom (kvazisatelit kruži istovremeno i oko Zemlje i oko Sunca uz orbitalnu rezonancu 1:1) i tako dalje. Dakle, projekat je generalno veoma koristan, bez obzira na gunđanje gorepomenutih amatera.

Još nekome su komete sekundarni cilj: projekat ASASSN objedinjuje dvadeset daljinski kontrolisanih teleskopa širom sveta u potrazi za supernovama i sličnim pojavama. Ti teleskopi su zapravo Nikonovi 400mm 2.8 teleobjektivi i time se postiže veoma velika brzina pretrage neba. Zato nije nikakvo čudo da svaka novootkrivena kometa ima oko 95% šansi da se zove ASASSN ili PANSTARRS.

Upravo je u septembru 2017. godine PANSTARRS tim uočio nešto magnitude 20 što se ispostavilo da je kometa. Njena oznaka je smesta postala C/2017 T2, distanca u tom momentu je bila 9.3 AU a perihel je predviđen za maj 2020. Već pola godine unazad se ova kometa lepo vidi sa severne hemisfere, a videće se najmanje još toliko. Predviđanja sjaja koji bi mogao biti dostignut su vrlo nezahvalna, ali se svojevremeno pominjalo sve između 2mag i 9mag. Odmah da to raščistimo, trenutni sjaj je oko 9.5mag, tako da će sasvim sigurno da bude primetno sjajnija od devete magnitude kad za to dođe vreme. Zapravo, neki su sigurni da će ova kometa biti vidljiva golim okom početkom maja, mada je to ipak u sferi igara na sreću, sekcija kladionica. Položaj će u perihelu biti relativno povoljan za astrofotografiju, neće biti tako blizu Sunca već oko sazvežđa Camelopardalis, odnosno na 1.6 AU. Ovo znači da bi oko 21h kometa mogla polovinom maja da bude snimana na severu na 45 stepeni visine. U noći bez mesečine biće to fascinantan prizor i gotovo sasvim sigurno jedna od najboljih kometa u poslednjih pet godina (eto i mene u kladionici).

Ali danas smo mi daleko od bilo kakve fascinantnosti. Iako se kometa trenutno jako sporo prividno kreće na nebu, Zemlja je sustiže i pretiče ovih dana, nisam upotrebio teleskop za snimanje. Razlog je činjenica da ponovo radim noćne smene i nemam mnogo vremena za astrofotografiju. Tačnije, tog dana je kometa bila blizu dvostrukog jata u Perseju, ali ipak nedovoljno blizu za vidno polje teleskopa. Stoga je upotrebljen teleobjektiv na 250mm žižne daljine, a i dodatno je kropovano.


Ukupno 34x30sec, f5.6 (zato oblik zvezda nije baš savršen) a ni boje nisu pogođene. Zapravo boje su vrlo tačne nakon selektivnog skidanja ružičaste nijanse, ovaj objektiv ima jedan UD element koji smanjuje upravo tu aksijalnu hromatsku aberaciju i one ružne šarene haloe oko sjajnijih zvezda, tako da je ovo zapravo dobar rezultat. Da sam upotrebio teleobjektiv bez tih elemenata boje zvezda bi se sasvim sigurno uklopile jedino u promociju jedne od ovdašnjih televizija prema čijem programu delim jednako veliki animozitet kao i prema hromatskoj aberaciji.

Nešto što je razlog za izbegavanje šire upotrebe teleobjektiva u astrofotografiji je njihova mala apertura. Jeste da je gorepomenuti Nikon 400 2.8 zapravo apohromat 140mm aperture, što je dovoljno za detekciju objekata u proseku do 18mag; ali nešto slično postiže i moja kombinacija (150mm reflektor sa Eosom) premda je meni potrebno minimum 30 snimaka po pola minuta. ASASSN projekat koristi vrlo osetljive CCD kamere i to postiže za pola minuta. Dakle - nekome je i teleobjektiv dovoljan, a nekome ne pomaže ni crkvu da napravi.
U kontekstu toga moj teleobjektiv ima mnogo manju aperturu: 45mm. Zato je slika neuporedivo siromašnija zvezdama a i kometin rep je odsutan. Ovih dana je bilo prijavljeno od strane nekih vizuelnih osmatrača sa 60cm dobsonima da je rep komete vidljiv otprilike do jedne trećine stepena. Na mom snimku toga nema ni u naznakama.

Na desetostruko uvećanom isečku (crno-belo, radi jačeg kontrasta) se vidi da je kometa zapravo stelarna, ponovo bez nekih naznaka repa. To je očekivano za svetlosno zagađena područja, tako da sam znao da nikakvih detalja verovatno neće biti. Granična magnituda na ovom snimku je oko 14mag, zelenim crticama je označena kometa a plavim bezimena zvezda za koju bi neko možda pomislio da je fragmentacija nukleusa (ali nije!):


Za magnitudu ove zvezde bićete uskraćeni, budući da je ceo ovaj region jako loše mapiran u Stelarium-u; gomila zvezda (i to sjajnijih) jednostavno nedostaje. Doduše DSS (CDS) regularno prikazuje sve na ovoj slici, što je i očekivano - fotografsku ploču ne možeš da pređeš i nekako isfušariš rezultat da bi brže završio.

Upravo zbog LP-a nisam procenjivao sjaj komete. Činjenica da se najveći deo repa jednostavno ne vidi govori nam da bi procena sjaja bila netačna, pošto i rep ulazi u kalkulaciju. Gledati sjaj samo glave komete je nebitan podatak sa aspekta magnitude komete, glava je ovde možda 11-12mag. Ukupan sjaj komete se polovinom januara procenjuje na 9.3mag.

Ukoliko neko želi da samostalno procenjuje (ali ne i egzaktno meri) magnitudu komete, moguće je sprovesti u delo jedan od ova dva postupka:

1) defokusirati u teleskopu dovoljno da se dobiju mutne sjajne mrljice. Na osnovu rangiranja tih mrljica po sjaju možemo da procenimo magnitudu, naravno, ako prethodno znamo magnitudu makar jedne ili još bolje nekoliko zvezda iz okoline. Posmatranu zvezdu treba defokusirati onoliko koliko iznosi površina vidljive kome komete.
2) u Photoshopu upotrebimo Gaussian Blur filter, radius podesimo odokativno jer time definišemo veličinu mutnih mrljica (okvirno je 10-20 dovoljno). Dalje se ponovo odokativno upoređuju zvezde.

Mana obe ove metode je sadržana u gorenavedenom snimku. Kad bi kometa bila na brisanom prostoru ovo bi funkcionisalo veoma glatko. Međutim, kometa se nalazi tik između dve zvezde magnitude oko 13mag i sasvim je logično da će i njihov sjaj ući u kalkulaciju, što nije dobro. Postoji opcija da se nekoliko dana kasnije snimi snimak istog regiona i sjaj ove dve zvezde ponovo meri i oduzme sa prvobitnog snimka premda... Ako ipak rešite to da uradite srećno sa oduzimanjem magnitude ove dve zvezde i dobijanja preciznog rezultata. Ja bih rekao da je tu malo isuviše raskrsnica na kojima se može pogrešno skrenuti. Drugim rečima, rezultat će biti neprecizan a onda se postavlja pitanje šta sam kog đavola uopšte radio umesto da, sa iskusnim izrazom lica, jednostavno kažem "jeste, koliko vidim, kometa je desete magnitude".

04.01.2020.

R LEPORIS I KAKO SAM POČEO DA VERUJEM U ALHEMIJU

Sigurno se pitate kako su u doba starog i srednjeg veka ljudi dobijali sve one fascinante boje kojima su bojili predmete oko sebe. Bilo je tu dosta toga što se bojilo, od tkanina do slikarstva. Recimo Mikelanđelo je četiri godine slikao plafon Sikstinske Kapele, količina boja upotrebljenih u tom poduhvatu svakako nije bila ni mala a ni jeftina. A ni restoracija krajem XX veka nije bila prosta; freske na plafonu Kapele su bile potamnele i obezbojene iz više razloga od kojih su najbitniji taloženje produkta sagorevanja sveća, ispiranje maltera i soli prilikom bezbrojnih kiša u zadnjih 500 godina, itd. Posebno su probleme imali sa jednom nijansom crvene boje koju je Mikelanđelo upotrebio za ogrtač proroka Danijela. Senke su naglašavanje nekom vrstom ugalj-crne, što je u procesu restauriranja efektivno skinuto i senke su isprane.

Danas nema sumnje da je krov Sikstinske Kapele neuporedivo sjajniji i kontrastniji, mada kritike restauriranja stižu sa svih strana. Mnogi detalji su izgubljeni i neke stvari su docrtavane, ali sveukupno život najlepšeg plafona u istoriji zapadne civilizacije je barem duplo produžen. Imajte u vidu da je krov Kapele u suštini bio relativno nestabilan i da ga je štošta moglo srušiti.

Dobijanje boja u vreme Mikelanđela, a i pre njega nije bilo prosto. Svaka boja se dobijala na različit način i iz različitih postupaka. Primera radi, ako uzmete jednu vrstu žbuna, mediteranskog zimzelenog hrasta (jeste, i to postoji!), Quercus coccifera, i pogledate šta na njemu može još da se nađe, videćete da tu parazitiraju štitaste vaši. Ti insekti iz roda Kermes se skidaju, odvajaju se ženke i iz njihovih tela se dobija crvena boja poznata i kao grimizna. Iz kore ovog hrasta se dobija i crna boja.

Termin koji označava ovu, u suštini jarkocrvenu boju sa primesama plave, na engleskom (crimson) vuče poreklo od španskog (cremesin), francuskog (cramoisi), dalje od latinskog (carmesinus, skraćeno carminus), persijskog (qhermez), turskog (kirmizi), srpskog (grimizan)... Kad bi srednjevekovne dame znale da je karmin zapravo osušena masa tela onih insekata, da li bi isti koristile?
Da li iz razloga tih dilema, tek potapanje insekata u 5% rastvor aluminijum sulfata i kalijum tartarata daje crvenu boju koju možemo koristiti, samo vremenom ima osobinu da izbledi.

 I kakve to veze ima sa astronomijom?


Potpuno isto kao i Mikelanđelo, majka priroda u postupku "zatamnjivanja" crvenih zvezda koristi ugljenik. To su takozvane karbonske zvezde i one u svojoj atmosferi sadrže mnogo više ugljenika nego kiseonika, što (za razliku od ostalih zvezda) u obliku CO vrši apsorpciju na polju plave i zelene svetlosti. Rezultat: vrlo intenzivna crvena boja. Ali, odakle zvezdama uopšte ugljenik u tim količinama?

Većina karbonskih zvezda su džinovi u AGB fazi (faza asimptotskog giganta). One su džinovi samo u prečniku; masa im je mala do srednja (0.5-10 solarnih masa). Pritom u svom jezgru imaju tanak sloj (ljusku) u kome se vrši fuzija helijuma, iznad nje ljusku fuzije vodonika i veliki inertni omotač gasova iznad toga. Pritom se iz helijuma preko trostrukog alfa procesa stvara ugljenik; dva atoma helijuma (alfa čestice za sve nas koji nismo diplomirali fiziku/hemiju) daju berilijum, još jedan helijum i eto ugljenika. Istovremeno se oslobađa i energija - 7.275 MeV. Bez prevelikog ulaženja u detalje fizike kros-sekcija neelastičnog rasejanja, recimo da postoje pikovi u nekim energetskim vrednostima prilikom sudara čestica. Ti pikovi (vrhovi) su poznati kao rezonantne frekvencije i njihova vrednost je obrnuta dužini života čestica. Ovo je sve veoma korisno jer možemo dosta toga zaključiti o prirodi čestica i izračunati šanse da se pri susretu određenih čestica desi njihova interakcija.

Dakle, šanse da se u startu desi trostruki alfa proces i tako nastane ugljenik su neverovatno male, praktično nikakve (svođenje fizike na statistiku je samo ilustrativno). Međutim, ako se dve takve čestice udruže u berilijum, što je neuporedivo lakše da se desi; sasvim je jasno koji će proces biti favorizovan. Još bolje: berilijum (Be-8) i još jedna alfa čestica (He-4) imaju takođe enormne šanse da, kad se sretnu i sudare, stvore ugljenik C-12. Energija tog procesa je skoro jednaka energiji pobuđenog stanja C-12 i taj favorizovani sled događaja je upravo definisan rezonancijom. Astronom Fred Hoyle je, pedesetih godina prošlog veka, video da mu u praksi nedostaje upravo ovaj proces da bi u zvezdanim jezgrima uopšte bilo dovoljno ugljenika.

On je potom otišao do laboratorije nuklearnog fizičara (to vam je moderna alhemija; rutinski stvarate jedan elemenat iz drugog) W. A. Fowler-a i predložio mu da postoji rezonanca oko C-12 na oko 7.5 MeV. Razlog je bilo Hoyle-ovo razmišljanje da to treba tako da bude, jednostavno zato što sav taj ugljenik u zvezdanim spektrima mora nekako da nastane, a ovo je jedini proces za koji znamo, odnosno možda ga i otkrijemo ako imamo sreće. Fowler je bio skeptičan po pitanju takvih pretpostavki koje nisu potkrepljene nijednim dokazom, ali je pristao da neiskusnom novajliji (W. Whaling) da rashodovani  de Grafov generator, čisto da mu Hoyle i početnik nadalje ne bi smetali u laboratoriji.

Posle dva meseca Fowler je bio prilično začuđen kad se ispostavilo da je Hoyle bio u potpunosti u pravu. Berilijum i helijum prelaze u pobuđeno stanje C-12 koji kasnije prelazi u osnovno stanje C-12 koga ima koliko hoćete i ovde na Zemlji. Ovo je esencijalno: direktan prelazak u osnovno stanje C-12 nije matematički moguć (jer je ispod energije Be + He) i treba tražiti u smislu pobuđenog stanja ugljenika - rezonanca postoji i to upravo tamo gde mu je i rečeno (7.68 MeV). Smesta su Hoyle-a stavili kao prvopotpisanog na rad koji je objavljen, a time je i počela duža saradnja između Fowler-a i Hoyle-a koja je rezultovala prelaskom prvog kod drugog na Cambrigde. Tamo je dalje otkrivena i rezonanca berilijuma, ali to je nebitno, važno je da ovo dokazuje da mnoge stvari u nauci mogu biti otkrivene čistom intuicijom - posle čega obavezno sledi naravno mukotrpan rad, ali intuicija može ceo proces da usmeri u pravom pravcu i treba je ponekad i poslušati.


Ovo sve znači da ogromne količine ugljenika nastaju trostrukim alfa procesom iz helijuma i lagano konvekcijom isparavaju do zvezdine površine. Upravo ugljenik u atmosferi menja boju zvezde u crvenu što nas ovde na Zemlji dovodi do oduševljenja. Ova zvezda, R Leporis je tipičan primer karbonske zvezde koja je i promenljiva. Praktično sve karbonske zvezde su inače promenljive, ova konkretno varira između 5.5 i 11.7 magnitude. Ja sam je fotografisao u februaru 2019 kad je bila na kraju svog minimuma (ali i dalje u minimumu).
U teleskopu se bez problema videlo da je zvezda crvenkasta, samo jedno upozorenje - crveni objekti slabijeg sjaja podležu Purkinjeovom efektu. Zato i ne vidimo crvene emisione magline, eventualno ih možemo nanjušiti kao zelenkaste. To je fenomen da naš vid crvene objekte u mraku ima tendenciju da zanemari i proglasi za tamnije nego što to zapravo jesu, evolucija nam je to dala da bismo u mraku maksimizirali kontrast u plavom i zelenom delu spektra, što nam je realno mnogo bitnije za šumu, nebo i more. Purkinjeov fenomen je upravo i vidljiv na ovom ovde grafiku sjaja R Leporis u proteklih par godina. Tamo se jasno vidi da su vizuelni posmatrači u minimumu prijavljivali magnitudu 10 a kamere u istom momentu 9mag. To je greška od preko 2.5x!

Jedan veoma koristan parametar u astronomiji je B-V indeks i on označava grubo rečeno razliku između magnitude zvezde u plavoj i zelenoj svetlosti. Ukoliko je taj indeks negativan - zvezda je plava, u suprotnom je suprotno, dakle crvena. Osim boje, ako vam je potrebno iz ovog indeksa se može izvući i temperatura površine zvezde.
B-V indeks ove zvezde je rekordnih +5.7mag, to je najcrvenija zvezda na nebu i njen sjaj u crvenom delu spektra je okvirno 70-80 puta sjajniji nego u zelenom. Period oscilovanja sjaja iznosi 427 dana a na ovu zvezdu prvi je u viktorijanskom periodu skrenuo pažnju John Russell Hind, opisujući je kao "kap krvi na crnoj pozadini". Na anglosaksonskom govornom području se zvezda i danas zove Hind's Crimson Star, odnosno grimizna zvezda.

Uostalom, pogledajte animaciju stack-a kroz sva tri kanala, bez ikakve obrade. Videćete kolika je razlika sjaja između crvenog i plavog kanala, u plavoj boji je ova zvezda skoro nevidljiva:


02.01.2020.

ARTISTA NA TRAPEZU

Kad je Galileo Galilej čuo da je neki tamo holandski majstor-prodavac naočara patentirao spravu pomoću koje se udaljene stvari vide uvećane, nije mu mnogo trebalo da shvati genijalno prost princip. Dva sočiva na pravoj distanci i to je sve. A nije mu mnogo trebalo ni da napravi svoju verziju, premda je Holandija registrovala majstorov patent. Što je još gore po majstora, njegova zemlja je poslala cirkularno na sve evropske adrese dopis o patentu što je trebao da znači "nemojte da vam padne na pamet da ovo kopirate".

Ali to je zvučalo potpuno obrnuto, nešto kao kad danas Kinezima pokažete Miki Mausa i kažete "nemojte ovo da kopirate". I naravno, takav isti efekat se proširio renesansnom Evropom - svi napraviše svoje teleskope. Pritom je grešni majstor Liperšej (ili Lipershej, zavisno da li gledate engleski ili holandski) napravio čak inferiornu verziju u odnosu na Galileja, njegov durbin je imao uvećanje od samo tri puta. Prva verzija je koristila dva konveksna sočiva, jedno napred (objektiv) i jedno pozadi (okular) i slika u tom durbinu je bila obrnuta. Kasnije je zamenjeno konveksno konkavnim sočivom u obliku okulara i slika u tom instrumentu je bila ista kao u ljudskom oku - osim što je, jelte, bila i uvećana. To je i osnovna razlika između Galilejevog i Lipershejevog teleskopa.

Galilej je bio i praktičan čovek. "Njegov" izum je bio idealan za prodaju venecijanskoj mornarici a i trgovci su za ova stakla veoma brzo shvatili da mogu da se trampe za velike količine egzotičnih začina na egzotičnim ostrvima. Za jednog isprva studenta medicine, kasnije profesora na Univerzitetu Padova, izumitelja mnogih interesantnih stvari (termometar, recimo) izrada ovih instrumenata je postala osnovni izvor prihoda. A kakav bi on bio proizvođač teleskopa ako se ne bi potrudio da svoj proizvod testira u svim mogućim i nemogućim uslovima?

I tako je Galilej svoj teleskop počeo da usmerava prema noćnom nebu. Nikad u dotadašnjoj istoriji se nije desio veći pomak u astronomiji kao te zime 1609. godine, Venerine faze, Jupiterova porodica satelita, Saturnovi "rogovi", Mesečev reljef, priroda Mlečnog Puta, Sunčeve tamne mrlje... Sve je to razjašnjeno jednim jedinim pogledom na 30x uvećanja. Onaj ko je u rukama držao taj durbin je imao lepe šanse da izgori na lomači, a imajući u vidu da je prethodna Kopernikova avantura pokazala da je isti izbegao lomaču samo zato što je pre proslavljivanja svoje knjige umro (zapravo, nije bilo naš tako: Papi Klementu VII je 1533 prikazana Kopernikova heliocentrična teorija, Papa se oduševio; kopernikanski pogled na svet je postao odbačen od strane Crkve tek kad se Inkvizicija kasnije dočepala istog). Kopernik je bio čovek sa istančanim osećajem za politiku; njome se bavio celog života u kontekstu prepucavanja Poljske i Teutonskog Reda, odnosno Nemaca. Obrazovan kao lekar, zadužen na prvi pogled za ekonomiju a zapravo i za sve drugo, ponekad je bio čovek za pregovore među tamošnjim državicama; toliko je poverenje u njega postojalo. Nije on to želeo, takvu ulogu mu je sudbina namenila. Politički antitalenat Galilej je, s druge strane, znao da svojim teorijama gura prst u oko establišmentu ali mu je bilo svejedno, mislio je da mu pozicija univerzitetskog profesora to dopušta. Svoja otkrića je izložio u delu Sidereus Nuncius i to je bio pravi preokret - Crkva je Kopernikov sistem priznavala kao čisto teoretski i hipotetični matematički model sveta. Naravno, udela u tome je imala i činjenica da je Kopernik bio njihov čovek, lični sekretar Varmijskog biskupa. Njemu je takvo intelektualno švrljanje bilo dopušteno, sve dok je ostajalo u domenima teorijskog. Zato je 1615. godine Papa Pavle V dao instrukciju Galileju da napusti heliocentrični sistem koji je praktično zabranjen, a profesoru iznošenje argumenata onemogućeno.

Pokušao je dalje da se brani štampanjem knjige koja se zvala "Dijalog između dva sistema sveta". Umesto odbrane, iznošenjem opasnih argumenata uspeo je više da se još više zakopa: knjiga je momentalno okrenula novoizabranog Papu i jezuite protiv autora.

Još gore: Galilejev prijatelj kardinal Maffeo Barberini je postao Papa Urban VIII o kome je ovde reč. Zaboravio je kao prvo, teorija je dopuštena kao neozbiljno trućanje ali praktični dokazi oko heliocentričnog sistema nisu; i drugo da Papa, bio on prijatelj ili ne ima gomilu svojih briga i problema oko odbrane sopstvenog trona (i glave uostalom). On naprosto nije shvatao da je upleten u mnogo veću igru vatikanskih intriga i to kao običan pion. Sve se okončalo novim Galilejevim suđenjem 1633.g. i, na sreću, doživotnim kućnim pritvorom. Da je kojim slučajem optužba glasila "jeres" ne bi imao ni teoretske šanse da se izvuče (za tu optužbu sledi spaljivanje a ako jeretik ne gori - onda je nevin). Osnovni problem je bila činjenica da je Sidereus Nuncius sadržavao prikaz gomile novootkrivenih činjenica koje su bile veoma lako proverljive i koje su snažno išle u prilog kopernikanskom odnosno heliocentričnom sistemu sveta. Zato je i Galilej jedva uspeo da sačuva sopstvenu glavu - optuživali su ga na početku čak za protestantizam, naravno da je to odbačeno; što je u očima Katoličke Crkve veći greh od bilo čega drugog. Da je pobio gomilu ljudi dobio bi oprost grehova, ovako, bio je u velikom problemu. Njegova je luda sreća što se u velikoj igri moći ispostavilo da je korisnije da trenutno ostane živ.

Ono što on u tom momentu nije ili nije dovoljno shvatao je priroda Katoličke Crkve u tadašnjim evropskim državama. To je bila jedna ogromna politička stranka, birokratizovana, korumpirana i centralizovana do srži, negde sa manje a negde sa više vlasti; ali u suštini vrlo moćna politička nadnacionalna stranka. Igrati se sa teoretskom doktrinom takve stranke je isto što i ukazivati Polu Potu na neke njegove teorijske nedoslednosti u interpretaciji Marksa; odnosno posledice bi trebalo da budu veoma ekvivalentne. Realno, i Pol Pot i Urban podjednako brinu o nebeskim sferama koliko o marksizmu; ali ako je reč o ideologiji na kojoj se temelji ta vladavina, onda to nikako nije nebitno. Ali nije neuobičajeno da intelektualci stasali na univerzitetima, puni želje da pomognu, upadnu u političko živo blato. Znanje koje oni poseduju nema nikakve veze sa onim znanjem koje je potrebno za ove druge aktivnosti (plivanje i spasavanje iz blata konkretno). Zato je ovaj intelektualac morao da izvodi akrobacije da bi spasio glavu, potpuno nevezano što je bio praktično u potpunosti u pravu. Baš kao i danas - nadrlja onaj ko nije oprezan a ne onaj ko nije u pravu.

Svojevremeno je grešni disident svoj teleskop usmerio ka Orionovoj maglini (M42). Pošto je koristio više verzija durbina koji su imali različita uvećanja (8x, 10x, 20x i 30x) svim durbinima je bila zajednička jedna stvar - veoma mali objektiv, tj apertura. To je bilo uslovljeno činjenicom da je Galilej mogao toliko velika sočiva da izbrusi, postoji mnogo dokaza da su sočiva za te teleskope imala aperturu od 30-50mm ali je Galilej morao da ograničava njihovu aperturu na 15-25mm usled optičkih nedostataka. Njihov f odnos je obično stoga bio između f45 i f60 što je davalo ogromnu difrakciju i činjenicu da su zvezde bile veoma velike. Sam Galilej je prečnik zvezda prve magnitude procenjihvao na 5 uglovnih sekundi a pete magnitude na ispod jedne sekunde, a zapravo nije znao da je sve to difrakcioni obrazac (Airy-ev disk), odnosno optička varka minijaturnih instrumenata koji su radili na granici uvećanja koja su njima fizički bila dostupna.

Bilo kako bilo, u Orionovoj maglini Galilej nije video nikakvu maglinu. Apsurdno, ali njegovi durbini su bili toliko slabi odnosno uvećanje je bilo toliko veliko da se maglina uopšte nije videla već je njen sjaj pao ispod fona neba. On je uspeo samo da uoči i opiše tri zbijene zvezde.


Ovo je uvećani snimak sa teleskopa, zapravo 11 snimaka eksponiranih po pola sekunde svaki. Nešto slično bi trebalo da je video i Galilej. Međutim, ako se u obradi akcenat stavi na maglinu onda se neki detalji mogu naslutiti jer je ovaj trapez smešten u najsjajnijem delu Orionove magline:


Imajte u vidu da je ovo snimljeno ukupno tokom trajanja pet ipo sekundi na f5 reflektoru, zato su detalji u maglini prilično teško vidljivi. Ali prilikom dužeg nekog eksponiranja četiri zvezde bivaju preeksponirane i nikakav trapez se onda ne može lepo uočiti. Još malo naglašavanja (Luminosity Mask):


Ove četiri zvezde se od Renesanse inače ne zovu Trapezium (zvanična oznaka je bila Theta 1 Orionis). Reč je o Trumpler-ovo terminu, skovanom u XX veku. On je bio poznat kao neko ko se sistematski bavio proučavanjem i klasifikacijom otvorenih zvezdanih jata, tako da je Trapezium i formalno postao malo otvoreno jato. U manjim durbinima kao što je bio Galilejev bilo je vidljivo tri zvezde; u prosečno malom današnjem Lidl-refraktoru (40-50mm) četiri, a u 150mm se već mogu primetiti još dve.


Ovaj isečak je uvećan 8 puta u odnosu na osnovnu rezoluciju; osim prve četiri zvezde (A, B, C i D) nazire se E zvezda u obliku par svetlijih piksela. Na 4h od C zvezde se vidi sumnjivi repić, to je F zvezda ali je nisam obeležio iz razloga što je ionako sve već bilo pretrpano oznakama. Glavni problem sa E i F zvezdama je njihov mali sjaj u odnosu na prve četiri zvezde trapeza, pa to otežava detekciju fotografijom. Tačnije, ako malo više eksponiram onda ih glavne četiri zvezde naprosto "pojedu" svojim sjajem.

Skorašnja snimanja Hubble teleskopom u IR području su pomogla da se napravi 3D mapa (O'Dell i saradnici) ove magline. Trapezijum sam po sebi leži na dnu doline koja se pruža skoro do centra ove magline - zato je taj region najsjajniji. Osim toga, četiri najsjajnije zvezde su zapravo giganti, nikako patuljci. Njihova masa je 15-30 Sunčevih masa; međusobno rastojanje je oko jedna ipo svetlosna godina u proseku. Pripadaju mladim i izuzetno sjajnim OB zvezdama koje svojim sjajem jonizuju okolne delove magline. Primera radi, najsjajnija od njih četiri, Theta 1 Ori, ima luminoznost (ukupno izračen sjaj na svim frekvencijama, ne samo u optičkom delu spektra) koja je 250 hiljada puta veća od luminoznosti Sunca. Sjaj Orionove Magline, dakle, u potpunosti zavisi od sjaja ovih zvezda koje je upravo maglina stvorila. Naša je sreća ili čista slučajnost da je Trapezijum smešten na samom rubu magline, u plitkoj dolini koju je svojim zračenjem sam Trapezijum izdubio, i da je stoga vidljiv sa Zemlje. Da je samo desetak minuta smešten prema "ribljim ustima" (još jedan maštoviti toponim, odnosno astronim detinjastih astronoma) koja zapravo predstavljaju tamnu zavesu prašine - Trapezijum ne bismo nikada videli. Osim kroz Hubble, pošto njegova infracrvena kamera vidi kroz prašinu.

Zvezde ovog jata, skoro sve, spadaju u promenljive. Takođe polovina svih članica jata ima velike cirkumstelarne diskove koji su preostali od njihovog nastanka. To takođe znači da sve te zvezde imaju velike šanse da se u tim diskovima upravo kondenzuju planete. Osim Trapezijum jata, ukupan broj zvezda u Orionovoj maglini iznosi oko 2000 i tu spadaju uglavnom one koje su obavijene gasom i prašinom ili koje su u osnovi braon patuljci. To naravno znači da se najveći deo tih zvezda nikad neće videti kroz amaterski teleskop, bez obzira koliko velika njegova apertura bila.

Postoji još jedna interesantna manifestacija gustog pakovanja zvezda na jednom mestu. Usled veoma haotičnih rotacija i korotacija u višestrukim sistemima dolazi veoma brzo do katapultiranja pojedinih zvezda u okolni prostor. Nesrećne zvezde u tom slučaju plove kroz prostor prosečno oko 100km/sec i njihovo poreklo se relativno prosto može ustanoviti konstatovanjem:

1) njihove brzine,
2) pravca iz kog dolaze,
3) spektra koji ukazuje na sličnost sa zvezdama Trapezijuma.

Najpoznatije zvezde koje su dobile šut-kartu iz Orionove magline su Mju Columbae, AE Aurigae i 53 Arietis. Obzirom da je teorija višestrukih sistema malo nedovoljna za ovoliki broj izbacivanja danas je u opticaju pretpostavka o postojanju crne rupe srednjih dimenzija (100 solarnih masa) u M42. To bi dosta lako objasnilo katapultiranje tolikih članica, ali bi mnogo bitnije bilo uklapanje u veoma šarolike izmerene brzine kretanja članica Trapezijuma. Međutim, do danas crna rupa nije uočena ni direktno ni indirektno.

Epilog:

- 1718 godine Inkvizicija odobrava štampanje sabranih dela Galileja, osim gorepomenutog Dijaloga.
- 1741 godine Papa Benedikt XIV odobrava štampanje svih Galilejevih dela, uključujući blago cenzurisani Dijalog.
- 1835 Dijalog konačno sklonjen iz Indeksa zabranjenih knjiga.
- 1939 Papa Pije XII je Galileja pohvalio kao hrabrog čoveka koji se borio za svoje mišljenje.
- 1990 kardinal Ratzinger citira svog zemljaka i teoretičara razvoja naučne misli, Feyerabenda, koji tvrdi da se "Crkva u vreme Galileja držala mnogo doslednije nego sam Galilej, i da je takođe uzela u razmatranje etičke i socijalne posledice Galilejevog učenja. Njena presuda protiv Galileja je bila racionalna i revizija te presude jedino može biti opravdana samo na polju onoga što je politički oportuno". Na pitanje da li se slaže sa iznetim mišljenjem Ratzinger je nemušto rekao "bilo bi smešno konstruisati impulsivno izvinjenje na bazi takvog mišljenja". Posle toga nije bilo nikakve dileme da bi kardinal Ratzinger Galileja da može spalio, tako da niko nije sumnjao ko će biti kandidat tvrdog krila za sledećeg Papu. Za njega nisu postojali argumenti već samo granitna tvorevina koju brani apsolutno svim sredstvima.
- 1992 Jovan Pavle II izražava žaljenje zbog načina kako se postupalo sa Galilejem.
- 2009 na 400. godišnjicu Galilejevih otkrića Papa Benedikt XVI hvali njegov doprinos astronomiji.
- 2010 je odbijena ideja da se podigne spomenik Galileju unutar vatikanskih zidina.