31.12.2020.

PROMENLJIVE TIPA RR LYRAE

Kad se mlada škotska učiteljica Williamina Paton Stevens udala za lokalnog računovođu i udovca, očekivala je da će joj brak biti odskočna daska za karijeru ali ubrzo pošto su emigrirali u Sjedinjene Države, nije očekivala da će je muž tamo ekspresno ostaviti sa novorođenim sinom. Morala je da se snalazi za egzistenciju i počela je da radi kao kućna pomoćnica kod izvesnog profesora na Harvardu. Ponadala se da će joj bar ovo biti odskočna daska za... Ko zna šta.

Isti profesor je takođe prethodno očekivao da će mu brak biti odskočna daska za karijeru, pošto mu je tast takođe bio profesor na Harvardu, tako da je imao razumevanja za učiteljicu kojoj je ponudio drugi posao nakon posla kućne pomoćnice.

Poslodavac se zvao Edward Charles Pickering a kućna pomoćnica je zadržala prezime bivšeg muža (Williamina Fleming). Danas znamo da je profesor preferirao žene na svojim mukotrpnim zadacima izračunavanja, gde je izvršilac bio poznat i kao "kompjuter", odnosno računar, neko ko računa. Odvajkada je u nauci i praksi bilo potrebno računati nešto na malo većoj skali, recimo za nautičke almanahe, finansije ili u astronomiji, ali je retkost bila da su za te poslove angažovane žene. Da li je Pickering bio zainteresovan za ravnopravnost polova, da li je voleo žene ili je jednostavno znao da može manje da ih plati od muškaraca - danas nije poznato. Mi danas slobodno možemo da pretpostavimo da je sapiens XXI veka prilično mentalno zakržljao u aritmetičkom smislu, budući da retko ko bilo šta računa papirom i olovkom, ali je činjenica da je eksplozivni razvoj nauke i tehnologije usledio tek onda kad je ovaj mukotrpni posao sa čoveka prešao na elektronski čip. Odavno postoje simulacije i proračuni koje ni jedan tim ljudi nikako ne bi mogao da reši, bez obzira na broj članova ili dostupno vreme.

Udovica Henry Draper-a je donirala novac za nastavak istraživanja na kojima je radio njen pokojni suprug. On se, naime, pred kraj života zainteresovao za spektroskopiju a inače je bio jedan od prvih astrofotografa i dobrostojeći lekar koji je svoj posao napustio da bi se bavio astronomijom. Opservatorija je od doniranog novca započela izradu zvezdanog kataloga koji će se zvati po ovom astronomu, a briljantna ideja je bila da zvezde pritom treba da budu klasifikovane i spektroskopski, ne samo po boji, položaju i magnitudi.

Naravno, ova briljantna ideja je bila ujedno i veoma mukotrpna za sprovođenje u praksi. Sve u svemu narednih decenija je u katalog ušlo 359 hiljada zvezda, praktično celo nebo do devete magnitude; što znači da je toliko i moralo da bude fotografisano kroz spektroskop (dobro, moguće je više zvezda nagurati u jednu ploču) i nakon toga analizirano. I odmah je izbio sukob oko klasifikacije. Williamina Fleming je uspela da progura svoju ideju o nešto jednostavnijoj klasifikaciji koja se bazirala na količini vodonika u zvezdanom spektru, što je bila i dobitna kombinacija iz dva razloga: prvo, vodonik je najzastupljeniji element u svemiru i generalno zvezdama, i drugo, klasifikacija je izvedena iz fotografija spektra. Ovo znači da je bilo moguće ući i u UV deo spektra a ne samo vidljivi, koji je dostupan astronomu koji gleda kroz spektroskop, a to na kraju znači veću rezoluciju i preciznost i manje šansi za eventualnu grešku. Kasnije je njena koleginica na projektu (A.J.Cannon) zvezdanu klasifikaciju unapredila površinskom temperaturom, pa je ova klasifikacija (Harvard klasifikacija) ostala u najširoj upotrebi do danas.


Ovo je jedna takoreći nasumična lokacija u sazvežđu Ophiuchus na kojoj nema apsolutno ni jednog jedinog interesantnog deep_sky objekta. 

Kao što je već napomenuto, na ovom snimku ne vidimo ništa značajno, osim jedne neupadljive zvezde. Međutim, ta plavobela zvezda oznake 2MASS J16593506+0059451, petnaeste magnitude, pripada jednoj veoma značajnoj kategoriji promenljivih zvezda - u pitanju su RR Lyrae. Tu kategoriju promenljivih je otkrila gorepomenuta W. Fleming (kao i još neke bitne stvari: magline Horsehead i IC404, bele patuljke kao poseban tip zvezda na primer) i odvojila ih kao posebnu grupu promenljivih budući da su posedovale neke osobenosti. 

U prvom redu se nameću razlike između klasičnih cefeida i RR Lyrae, budući da su u vreme otkrivanja to bile dve najveće grupacije promenljivih zvezda. RR Lyrae su starije zvezde, manje mase, dok su cefeide potpuno obrnuto, dakle mlade masivne zvezde. Takođe cefeide naseljavaju galaktičku ravan a RR Lyrae žive uglavnom u halou, u zbijenim jatima. I još nešto: RR Lyrae imaju kraći period oscilovanja sjaja, a i manjeg su sjaja (luminoznosti) sveukupno što će se ispostaviti kao bitno za dalje proučavanje odnosa period/sjaj.

Mehanizam oscilovanja je dobrim delom sličan, ali ima i neke razlike. Kod obe vrste promenljivih se u osnovi radi o propusnosti (transparenciji, bistrini, mutnoći, kako god hoćete) spoljnih slojeva fotosfere. Kad se spoljni sloj fotosfere zvezde skupi i pribije uz zvezdu, nastupa porast temperature ispod tog sloja i helijum prelazi iz He II u He III jonizovano stanje. Ovo se dešava na 35-40 hiljada K i ovo momentalno menja propusnost navedenog sloja za fotone, elektrone i energiju koju zvezda zrači u prostor. To se najlakše može uporediti sa oblačnom noći na Zemlji - oblaci sprečavaju da se površina previše ohladi i generalno neće biti mraza, dok vedre noći imaju mnogo veću propusnost pa će biti hladnije. Ili je to još prostije objasniti situacijom da čovek spava pokriven: pokrivač ima malu propusnost pa će čovek lakše sačuvati sopstvenu toplotu. Upravo ovo čuvanje toplote je odgovorno za porast temperature cefeide čiji se prečnik momentalno povećava a spektralna klasa pada prema crvenoj boji.

I kod RR Lyrae se radi o He III jonizaciji, mehanizam pulsiranja je sličan ali pošto se radi o manjim zvezdama, manji je i period pulsiranja. Tipično one menjaju svoj sjaj u okviru ciklusa od jednog dana, pa čak i nekoliko sati.

Značaj obe ove kategorije promenljivih je veoma jasan: njihov odnos period-sjaj je veoma bitan za određivanje distance do tih zvezda. Premda RR Lyrae nemaju baš tako precizno povezan ovaj odnos sa distancom kao cefeide (imaju preciznost tek ako se snima u IR opsegu), a i generalno zbog njihovog manjeg sjaja; ove zvezde su služile za određivanje distance do globularnih klastera i unutar Mlečnog Puta i to je to. Za susedne galaksije su nam služile cefeide.

Međutim, kad je već reč o RR Lyrae kao promenljivim koje se nalaze u zbijenim jatima, to možemo da proverimo i u praksi. Pošto je period ovih promenljivih po pravilu dosta kratak, od nekoliko sati do nekoliko dana, možda imam sreće da snimim neku promenu?


Ovde imate animaciju (blink-komparator) od dva snimka jata M92 u Herkulesu koji su oba 4x15sec, dakle oba po jedan minut eksponirani. Rezolucija je uvećana duplo u odnosu na ono što 40D snima; greške koje se primećuju su od ne baš idealnog praćenja montaže. Razmak između dve sekvence je tačno 20 minuta.

Pošto je poznato da ovo jato ima u sebi 17 promenljivih tipa RR Lyrae, ja sam obeležio one koje su najsumnjivije da su se promenile. Preskočio sam one koje su na granici detekcije (imajte u vidu da je to samo jedan minut na ISO1600) pošto svaka kamera tu generiše mnogo šuma i bilo kakvo zaključivanje nije moguće; dakle, evo najsumnjivijih:

Tako se generalno i snimaju RR Lyrae, stavi ze zbijeno zvezdano jato u vidno polje teleskopa i imate gomilu potencijalnih meta i kalibracionih (kontrolnih) zvezda u istom vidnom polju. Posle toga sve izmerite i nanesete na grafikon, napišete rad, to bude odskočna daska za Zadrugu i Parove i proslavite se možda; ali to je već isuviše za mene. Stoga dalje nema nikakvih grafikona.


24.12.2020.

MILENIJUMSKA KONJUNKCIJA, SIR U SVEMIRU I DRUGE PRIČE

Pripreme za konjunkciju Jupitera i Saturna su u punom jeku, glancaju se teleskopi, pripremaju fotoaparati, oblaci se takođe pripremaju da izvrše (ne)očekivanu okupaciju sa zapada... Ili možda istoka... Ovde su okupacije istorijski gledano normalna stanja, isto kao što je i normalno da bude potpuno oblačno ceo decembar. Nije normalno da bude vedro, ako mene pitate. 

Pošto ova konjunkcija spada u najbliže još od Srednjeg Veka logično bi bilo to zabeležiti, ako je ikako moguće. Sasvim slučajno najbliži prividni položaj na nebu dve najveće planete Sunčevog Sistema će imati 21. decembra, na dan zimske kratkodnevice i, posledično, kalendarskog početka zime. To ne znači da će te dve planete biti vidljive samo u tom momentu; nekoliko dana pre i posle imaćemo takođe predstavu na nebu na velikom uvećanju, ali je 21. decembar označen kao idealna fotografska prilika. Osim toga, ove dve planete se približavaju jedna drugoj već mesecima, svako je ove godine još u leto imao prilike uveče da vidi dve najsjajnije zvezde isprva na jugu, a kasnije u jesen i na zapadu.

Početkom decembra je situacija bila ovakva:


Pored Jupitera Saturn se jedva nazire, ovo je snimljeno sat vremena nakon zalaska Sunca. Malo kasnije:


Nakon što je nebo pritegnuto u obradi da bi se pojačao kontrast, ispalo je da se iznad drveta vidi neko zelenkasto talasanje koje bi moglo da bude airglow, a možda je i halucinacija senzora ili kojekakvi artefakti (svakako ne liči na ciruse koji su takođe prisutni, ali imaju drugačiji oblik i pravac pružanja). Imajte u vidu da je airglow najjači u sumrak na zapadnoj strani, premda ga je ipak vrlo teško dobiti zbog malog kontrasta. Poslednji snimak, kad se već uveliko smračilo, ne pokazuje te promene:


Sto puta se ispostavilo da, kad god pogledam gore, nešto spektakularno se na nebu desi. Ovo je i logično, jer veoma retko gledam gore; uglavnom sam zabavljen kamerom (kamerama) i teleskopom; odnosno tehnikalijama vezanim za iste. Ako ne računam jedan osrednji meteor na jugu koji je potrajao možda dve sekunde, Andromedid verovatno na osnovu položaja radijanta; moj pogled prema zenitu i crvenoj planeti iduće sekunde je pokazao da se nešto mnogo krupnije valja prema Marsu.

ISS. I to tačno iznad moje glave.

I naravno, po Marfijevom pravilu fotoaparat i tripod su bili usmereni u pogrešnom pravcu. Brzo sam to iskorigovao, podesio trajanje izlaganja i opalio par fotosa. Prvi pogled na ekran je davao dobar utisak, pogodio sam ekspoziciju. Nešto mi nije dalo mira i zumirao sam... Obe fotke su bile defokusirane. Drugi maler, moja greška, razume se. Dok sam brljao skidajući CPL prethodno, nekako sam zakačio fokus prsten na objektivu (ovo nije teško kad neko ima iole velike prste i šake; Japanci očigledno tu problematiku drugačije percipiraju). 

Podesio sam fokus, iz inata obrisao obe fotke dok se ISS spuštao ka horizontu i ponovo fotografisao.

 

Na vrhu kadra se vidi Mars, skoro u zenitu; a dole ISS koja još uvek nije zašla u Zemljinu senku. Međutim, na 100% uvećanom snimku sam uočio još nešto, desno od ISS - što zbog nejednakih svetala očigledno nije bilo avion (sreća pa sedmicu možete da kropujete skoro beskonačno, ovo je 100% crop):


Proverio sam vreme i položaj i jedino što se perfektno uklapa je drugi stepen rakete Falcon 9. Raketa je kruna projekta koji je trebalo da razbije inertnu NASA koja je trošila enormne količine novca a zauzvrat u to vreme nije mogla svoje ljude da pošalje u svemir. Rusi su to efektno koristili, lansirajući sve što treba i naplaćujući (doduše mnogo manje nego što bi NASA to naplatila da je mogla). I onda se Elon Musk genijalno dosetio, alal mu vera za ideju, da ako Rusi mogu da pošalju nekog u orbitu za male pare, to može i neko drugi, odnosno privatnik, što bi se reklo. Na taj način on uzima posao i Rusima i NASA-i, a preostaje mu samo da sve iznova konstruiše. Da je moguće - moguće je. Širom kugle zemaljske postoje države koje koriste balističke projektile manjeg i srednjeg dometa, u nekima od tih zemalja još uvek vlada glad (Severna Koreja) a neke nisu daleko od tog raspleta (Iran), ali tehnologija svega toga uopšte nije toliko komplikovana, nije to baš rocket sciense, što bi rekli Amerikanci.

Faktički on je hteo da uradi ono isto što i u auto-industriji neposredno pre toga - da šutne u zadnjicu inertni establišment koji trenutno vlada i ponudi nešto potpuno novo. Pritom je njegova kompanija apsolutno neopterećena tradicijom, prethodnim tehničkim rešenjima i patentima koja je razvijala sto godina pa sad mora da ih koristi, neopterećena mastodontskim rashodima i pre svega - neopterećena konzervativizmom. Zato je posle petogodišnjeg razvoja ovo prva čisto američka civilna raketa koja je mogla da iznese više od dvadeset tona na LEO orbitu. Zašto to nije mogla da napravi NASA u zemlji koja je nuklearna supersila i koja je jedina iznela čoveka na Mesec - to je pravo pitanje. A odgovor na to pitanje je: biznis. Mi možemo da izvedemo sve što zamislite, ali dajte prvo malo da zaradimo i okrenemo te pare kroz istraživanja i industriju. Svojevremeno je za Apollo projekat ovako ili onako radilo pola miliona ljudi, koliko je tu novca utrošeno to ne može ni da se izračuna (zapravo može: oko 160 milijardi današnjih dolara). Projekti kao recimo neki vojni avioni (F22 na primer) koštaju takođe enormne količine novca (ovaj konkretno košta kao pola Apollo programa) i još pritom imaju gomilu mana; smem da se kladim da bi u slučaju prave i ozbiljne ratne opasnosti po USA svi ti problemi bili premošćeni za mesec dana, vrlo moguće je da bi koštale samo dnevnice inženjera na poligonima. Ovako se projekat razvlači decenijama i nemilice troši novac poreskih obveznika. To je zapravo elegantan način da se deo tog novca raspodeli kod nas (a ne drugim državama) i da ujedno zadatak bude obavljen, pošto će ionako biti obavljen. A u Rusiji je obrnuto, cilj je da se zadatak obavi, ako je moguće i bez ili sa minimalnom količinom novca. Zato je meni lično fascinantno kako Rusija sve ovo vreme uspeva da održi svemirska istraživanja i onoliku vojsku i nuklearne snage sa BDP-om jedne Španije praktično. Nije pitanje kako je Amerika prva, već je pravo pitanje kako Rusija uspeva da bude druga. Zato je vlasniku Tesle i dozvoljeno da prčka oko raketa i da pokuša da preotme Rusima biznis; zamislite u vreme Niksona ili Kartera da neki privatnik pokuša da proda ideju državi o komercijalnim lansiranjima umesto NASA. Dobio bi verovatno besplatan smeštaj u okviru nekog od tamošnjih sanatorijuma.

Na ovom snimku radi se o prvom lansiranju Dragon 1 kargo letelice, koja je svoju premijeru imala upravo na letu koji je lansiran 8. decembra 2010 godine. Ideja SpaceX korporacije je bila da ovim brodom ispune zahteve NASA-e za dopremanjem opreme na ISS; ovo je bilo prvo lansiranje Dragona i drugo lansiranje dvostepene Falcon 9 rakete.

Međutim, i to lansiranje je pratio Marfi lično. Neposredno pre lansiranja su otkrivene pukotine na izduvniku motora drugog stepena, inženjeri su se preznojili a Musk jedini nije paničio. On je istog momenta znao da ima novca da počne ako treba projekat ispočetka i da može da radi šta god hoće u ovoj situaciji. Jeste da je njegova prethodna raketa, Falcon 1, imala tri neuspeha od pet pokušaja, jeste da su sve oči upte trenutno u njih, ali na umu je imao prethodno (tj prvo) lansiranje rakete Falcon 9. Naime, na svom prvom lansiranju ova dvostepena raketa je imala čast da je neposredno pre lansiranja potpuno opere čuvena atlantska klima, tačnije oluja sa pljuskom i grmljavinom. Posle toga je, proverom telemetrijskog signala, ustanovljen veoma slab signal drugog stepena. Musk se istog trenutka stvorio pored rakete, sa dva tehnička direktora projekta i krenuo da petlja oko antene drugog stepena. Nakon toga su uzeli fen za kosu, dobro osušili elektroniku i natopili je silikonom. Vlasnik Tesle je dvaput tražio da mu ponove da je to sigurno za lansiranje, dobio je potvrdu i raketa je potom odletela. Telemetrija je funkcionisala bez greške.

Imajući u vidu da sve što se pokvari mora da može i da se popravi, Musk ovog puta nije paničio. Rešenje za naprsli izduvnik je bilo tipično Marfijevsko ili, bolje rečeno, montipajtonovsko a nisam siguran ni da li su na to uticale izvesne hemijske supstance: pretesterisaćemo to u dužini većoj od jednog metra i rešen problem. I ponovo: u neka druga vremena su sanatorijumi bili puni ovakvih kadrova.

Još lepše zvuči činjenica da su testerisanje zaista i sproveli u delo i da niko iz NASA-e nije imao ništa protiv. Simulacije su pokazale da Merlin motor drugog stepena (nema veze sa istoimenim avionskim motorom iz II Svetskog Rata) može bez ikakvih problema da radi i sa ćelavim izduvnikom. A najlepše je zvučao rezultat cele te epopeje, a to je da je misija bila kompletan uspeh izuzev činjenice da nije spašen prvi stepen padobranima kao što je bilo planirano. Uspeh je tim veći jer je drugi stepen, nakon što otkači brod Dragon 1 u niskoj orbiti, morao da u vakumu startuje svoj  Merlin 1C (prvi stepen ima devet Merlina) i da teret isporuči na orbitu od 11000km visine. A start u vakumu nikako nije sasvim rutinska stvar, naročito za firmu koja se na tom polju baš i nije proslavila minulim radom.

Drugi stepen je ostao na toj orbiti i, sudeći po sajtu Heavens-above još uvek kruži svemirom, čekajući da povremeno bude fotografisan iz okoline Jagodine. Bez izduvnika, razume se. A sad o siru: jedan deo tereta isporučenog na visoku orbitu je bio i kolut francuskog Le Brouère, varijante Gruyère sira. Musk je to obelodanio nekoliko dana nakon lansiranja, kad je bilo jasno da je praktično sve ispalo kako treba. Inspiracija: Montipajtonovci i epizoda Cheese Shop. 

Kakve to veze sa svemirom ima, to može mentalno da poveže samo ovaj gorepomenuti kralj apstraktnih i nadrealnih situacija, kome s vremena na vreme neosporno padne i neka savršeno logična i profitabilna asocijacija na pamet.

Konačno svanuo je i dugo očekivani dan konjunkcije: 21. decembar. Oblačan, razume se. To je ujedno i dan kad počinje zima, odnosno dan sa najdužom noći u godini, na šta jedino astronomi gledaju blagonaklono. Realno čista slučajnost, ali odlična podloga za teorije zavere i astrološke fantazmagorije.

Vreme je nedeljama oblačno a samo dva vedra prozora u decembru od po par sati u sumrak sam proveo, naravno, na poslu. Modeli su predviđali da bi trebalo malo da se razvedri nakon zalaska Sunca, ali ti modeli predviđaju tako već danima i ništa. Na kraju se pojavio obrazac koji prate oblaci: istočni vetar je gomilao oblake ispred planinskih prepreka, a sa zapadne strane planina je vetar padao u doline, zagrevao se i oblaci se topili. Zapadne strane venaca su, dakle, bile vedre. Ništa kompleksno ali ovo su same osnove orografskih formiranja oblaka i to je ovog puta bilo izraženo kao u teoriji.

Dakle, u Negotinskoj Krajini je bilo oblačno celog dana, oko Čestobrodice su se oblaci izlivali u obliku sipeće ali veoma guste kišice, noćna mora vozača pošto to neprimetno može da pređe i u isti takav sneg. S druge strane Južnog Kučaja, dakle sa zapadne strane je iznad Pomoravlja bilo vedro (istočni vetar kao vodopad pada u dolinu), a planine na zapadu doline Morave (Juhor, Crni Vrh) odnosno prema Kragujevcu su takođe bile prekrivene palačinkom od oblaka (istočni vetar se penje i kondenzuje u oblake). Granica je bila veoma oštra i jedini način da dobijem vedar zapad je bio da malo proputujem. Uostalom, evo arhive  satelitskih snimaka; jedini vedar zaliv u centralnoj Srbiji je predstavljala dolina Velike Morave.

Lokacija je manastir Lešje, smešten na samoj zapadnoj padini planine Baba i veoma blizu Čestobrodice, dakle, mesto sa najvećom verovatnoćom u okolini da će biti vedro.

Eto, prođe konjunkcija bez teleskopa ali šta da se radi. Biće ponovo takve prilike uskoro, naravno ako neko veruje u reinkarnaciju, tako negde oko 2400. godine, a prethodno i 2080. što za nekog mlađeg i ne mora da zahteva reinkarnaciju - to je za 60 godina. Naravno, ko preživi COVID, razume se.

Međutim, par dana nakon toga se razvedrilo dovoljno da teleskop bude stavljen u pogon. Visina od nekih desetak stepeni nad zapadnim horizontom je garantovala da nikakvih posebnih detalja neće biti u teleskopu. Saturn ima prsten, Jupiter satelite i to je to. Snimljeno je 22 snimka sedmicom, kropovano i složeno u Registaxu; pritom je polovina odbačena zbog turbulencije.


Na snimku je disperzija podivljala i morao sam u PS-u to posebno da rešavam; gornji polovi obe planete su bili tirkiznoplavi a donji crveni. Pritom se vide i sateliti, redom su obeleženi:

1) Io

2) Evropa

3) Ganimed

4) Titan

Kalisto u tom momentu tranzitira preko površine velike planete ali se njegov maleni disk uopšte ne zapaža iz više razloga. Prvo, Jupiter je suviše nisko, teleskop je neohlađen, rezolucija kamere je relativno mala za planete, nije snimljen klip već par desetina RAW-ova, useveravanje za vreme dnevne svetlosti je bilo praktično odokativno, itd.

Dakle, ovo je bilo tek da se prigodno obeleži ovakav događaj, a sad svi nazad na svoje radne dužnosti.


03.12.2020.

KARLOVO SRCE

Pre nekih par hiljada godina mapa Evrope je bila neuporedivo drugačija. Postojala je Rimska Imperija kao jedina supersila tadašnjeg sveta, doduše uskoro na izmaku svojih snaga; i postojali su okolni varvari koji su priželjkivali rimsku propast. Na kraju se to i desilo i svet je ušao u mračni Srednji vek. Za varvare koji su neposredno pre toga živeli u bronzanom dobu ovo je bilo zlatno doba tako da su mogli da imitiraju rimski pogled na svet, odnosno da formiraju svoje državice i žive više ili manje bez pretnje od osvajanja. Nikog nije zanimala kultura, svi su radili ono što su želeli da rade.

Da ne bi mračni Srednji vek ispao nešto pozitivno pobrinule su se činjenice. Vreme sveopšte regresije pismenosti, trgovine i uopšte prestanak napredovanja su obeležili pad zapadnog Rimskog Carstva. Brojne migracije su efektivno promenile strukturu Evrope i na kraju je jedna grupa plemena severno od Alpa počela da skuplja moć da bi osnovala svoju državu. Narod su bili Franci, ali nemojte to da vas zavara - nikakve veze nemaju sa današnjim Francuzima. Franci su današnji Nemci.

Njihova država je imala tendenciju da jača u odnosu na okolne pseudodržave i, u kontekstu planiranog širenja, napravili su vrlo čvrst savez sa Katoličkom Crkvom. Ovo se ispostavilo kao genijalan potez imajući u vidu da su jedini dokazano potpuno pismeni ljudi u to doba bili pripadnici Crkve, a upravljati velikom teritorijom bez pismenih ljudi već u to doba nije bilo moguće. Najveći franački vladar tog doba, Karlo Veliki, bio je potpuno nepismen ali je gajio velike simpatije prema svim mogućim učenim ljudima tog doba. To je išlo do te mere da je zamah obnove pismenosti i umetnosti dobio naziv karolinška renesansa. 

Tih godina je neka rulja krenula na tadašnjeg rimskog papu (Lav III), sa namerom da izvadi i istraži neke njegove unutrašnje organe. Rim je u suštini u Srednjem Veku bio obično selo, možda samo malo veće po površini i u periodu bezvlašća ovakve stvari su se često dešavale. Papa je uspeo da pobegne u Paderborn kod Karla, a zatim su se zajedno vratili u Rim gde je Karlo lično održao sinod i zapretio rulji. Posledica toga je da je Karlo ubrzo od pape potpuno neplanirano dobio titulu imperatora Rima, kao neku vrstu uzvratne usluge; a čak je i krunisan u bazilici Svetog Petra. Pritom je papa svesno degradirao položaj Irene, vizantijske carice jer mu je to u tom momentu bilo politički neophodno. Takođe je Karlu ovo bilo korisno jer je sada, sa Crkvom iza sebe i imperatorskom krunom na sebi, imao daleko veće mogućnosti da sprovodi svoja evropska osvajanja.

Iako je Karlo nesumnjivo pozitivan lik u ovoj priči, premda nepismen, okupljao je tadašnje naučnike da mu čitaju traktate svakog slobodnog trenutka i pokušavao da nauči astronomiju i algebru; ova priča nema mnogo veze sa njim. Dvojna zvezda u sazvežđu Veliki Medved koja je dobila ime Karlovo srce (Cor Caroli) najverovatnije se ne odnosi na Karla Velikog kako se ranije verovalo. Nepunih hiljadu godina nakon toga engleska monarhija je propala i uveden je Protektorat; tadašnji kralj (Charles I) je pogubljen a nakon propasti Kromvelovog eksperimenta na presto se vratio sin pokojnog kralja, Charles II. Nije jasno da li se ova zvezda odnosi na prvog ili drugog, ali je sigurno da je ime skovao Charles Scarborough, kraljev lični lekar, koji je tvrdio da je zvezda bila izuzetno sjajna u momentu povratka monarhije, odnosno krunisanja sina. Zapravo, može se smatrati da se zvezda svejedno odnosi na obojicu, pošto je dvojna...

 


Sazvežđe Lovačkih Pasa (Canes Venatici) obiluje prelepim galaksijama, ali najsjajnija zvezda ovog neupadljivog sazvežđa, dakle Alpha CVn, je ovog puta tema. Separacija od nekih dvadesetak ugaonih sekundi je sasvim dovoljna i za male teleskope, premda ne i za prosečan dvogled. Sjaj obe zvezde zbirno je 2.8mag.

Malo manje logična stvar je da je sjajnija zvezda ovde obeležena kao α2 Canum Venaticorum. Njen sjaj šeta između 2.84mag i 3mag u periodu od pet ipo dana. Ovo je, dakle, promenljiva zvezda koja i služi kao prototip za celu grupu α2 CVn promenljivih. Njene fizičke i hemijske osobine je svrstavaju u grupu zvezda čudnog, neuobičajenog sastava jer u atmosferi imamo značajnih primesa europijuma, žive i silicijuma. Ti metali svojim lebdenjem u atmosferi i tonjenjem ka jezgru svakako doprinose i veoma jakom magnetnom polju, pa je pretpostavka da se zapravo na površini ove zvezde javljaju gigantske tamne mrlje koje su odgovorne za varijabilnost. Takođe se smatra da period promenljivosti odgovara periodu rotacije zvezde oko sopstvene ose. U širem smislu ova zvezda spada u Ap grupu (čudne - peculiar; otuda p) pošto je spektralnog tipa A0. I njih karakteriše upravo gorepomenuto, dakle pojava retkih metala u atmosferi i veoma jako magnetno polje.

Manji pratilac je α1 CVn i ima sjaj 5.6mag. Nalazi se na glavnom nizu i pripada F klasi zvezda, dakle, ovo je žutobeli patuljak malo topliji od Sunca. Ove zvezde su poznate da imaju relativno povoljne habitabilne zone oko sebe, samo je problem što emituju dosta svoje energije u UV opsegu. To bi onda dovelo do veoma brze degeneracije DNK/RNK molekula, pa po klasičnom modelu otpadaju za proučavanje eventualnog postojanja života. Takođe žutobele patuljke kao kolokvijalni naziv u suštini ne treba mešati sa belim patuljkom koji je pretposlednja faza stelarne evolucije zvezde Sunčeve mase; beli patuljak je izuzetno vreo i gust ostatak prethodne zvezde koja se delimično raspršila kao planetarna maglina. Takođe beli patuljak više nema svoje termonuklearne izvore tako da svetli samo svojom prethodno akumuliranom energijom odnosno temperaturom iz perioda kad je bio jezgro prethodne zvezde glavnog niza. Ovaj ostatak se vremenom hladi i kristališe u hipotetičkog crnog patuljka koji još nikada nije registrovan (a i kako bi?) i za koje se smatra da nastaje mnogo kasnije od današnjeg momenta, odnosno da period prelaska belog u crnog patuljka traje značajno duže od trenutne starosti Univerzuma.


U uglu se nalazi isečak koji je dvostruko uivećan u odnosu na originalnu rezoluciju kombinacije teleskop/kamera. I pored moje najbolje volje vidi se samo plava boja veće zvezde, manja koja je žutobela realno na ovom snimku ne pokazuje svoju pravu boju.

Pošto je ovo duža ekspozicija logično je bilo da treba raditi sa mnogo kraćim ekspozicijama i tako sam upotrebio 13 snimaka svaki dužine izlaganja jednu sekundu. Time osiguravam najmanje moguće zvezde po pitanju vizuelnog prečnika, tako da je rezultat malo drugačiji:


Originalna rezolucija je dignuta 2x na ovom snimku, a nakon toga je isečak u uglu uvećan za još 5x. Interesantno je da se oko veće zvezde zapaža ostatak spoljnih difrakcionih prstenova. Veličina Airy diska je 1.59 sekundi, što je skoro precizno dimenzija jednog piksela u originalnom snimku, ali mi ovde govorimo o mnogo većem svetlom disku koji se definiše i kao lažni disk. Zapravo kamera registruje nekoliko svetlih unutrašnjih prstenova zajedno sa centralnim diskom kao svetli disk, a ostalih par spoljnih prstenova uspeva da razdvoji. Dokaz je i prečnik lažnog diska veće zvezde koji ovde iznosi gigantskih 15 sekundi, dakle skoro deset puta više od prečnika centralne strukture te iste zvezde poznate kao Airy disk.

A nešto korisno treba i uraditi. Ovom prilikom je izmerena separacija od 19.3424" dok zvanično publikovana separacija iznosi 19.6". Greška je ovde 0.76% odnosno četvrtina sekunde što je po meni vrlo prihvatljivo pošto debelo zalazi u subpikselske teritorije. Toliko zapravo iznosi jedan Neptunov prividni prečnik gledano sa Zemlje.

28.11.2020.

POTRAGA ZA PLUTONOM, KONJI, MAZGE

Kad imate jednog fino vaspitanog i dobrim delom stidljivog dečaka, koji je pritom vredan i tehnički nadaren, možete od njega štošta napraviti. Još ako dečak živi na farmi u Ilinoju gde se odgovornost prema poslu posebno vrednuje, što je za poljoprivredu imperativ, radosti njegovih roditelja i potencijalnih udavača nikad kraja. Farma će nastaviti da posluje i to je zapravo jedini cilj.

Međutim, Clyde Tombaugh je bio fasciniran drugim stvarima. Preselili su se u Kanzas i umesto da ode na koledž nevoljno je ostao da pomaže kući jer je grad uništio sve useve dok je on imao 16 godina. U preriji ovo je još i dobar znak, uvek je bolje grad nego tornado; bar smo ostali živi a kukuruz će izrasti iduće godine, međutim grad je bio uzrok nedostatka finansija za koledž. U naredne četiri godine momak je napravio nekoliko teleskopa sa ogledalima, a sve je bilo smešteno u 8 metara dugoj i skoro tri metara dubokoj i širokoj jami koju je on sam iskopao isključivo pijukom i krampom. Razlog: smanjenje turbulencije zbog temperaturnih oscilacija. Priznajem da nikad ne bih iskopao zemlju zapremine prosečne dnevne sobe samo da bih izbegao turbulenciju. Ako bi neko to danas probao, dakle pijukom a ne rovokopačem, znao bi koliko je taj posao zapravo ropski težak i naporan, ali je činjenica da je momak, delom zbog dobrih reflektora sopstvene izrade a delom zbog kopanja imao najbolji amaterski pogled na planete u celoj državi u tom momentu. Zapravo imao je bolje crteže nego mnoge opservatorije opremljene refraktorima.

Niko nije znao da je kopanje tolike jame zapravo bio onaj presudni potez koji mu je otvorio put ka slavi. Tombaugh je svoje skice Jupitera i, što je bitnije Marsa, poslao opservatoriji u Flegstafu. Ista opservatorija je bila poznata po svom osnivaču (Percival Lowell) koji je na Marsu video kanale. Kao jedna vrsta alternativne duše, Lowell je važio za stručnjaka za istočnjački okultizam, bio opsesivni putnik u XIX veku i, što mu je pozicija uspešnog biznismena omogućavala, mogao je da bude mecena raznoraznih pa i istraživačkih poduhvata. Onog momenta kad je čuo za otkrića kanala na Marsu direktora milanske opservatorije, Giovanni Schiaparelli-a, Lowell je bio magnetski privučen novim terenom za istraživanje. Uskoro je izgradio opservatoriju sa refraktorom koji je za dlaku manji od čuvenog beogradskog Cajsa, i dao se u potragu za kanalima. Najfascinantnije je što je on kanale od silne želje ugledao i čak skicirao - a da oni, dokazano, nikad nisu ni postojali. U mašti neutreniranih posmatrača vrlo lako se turbulentna slika pretvarala u nešto smisleno. Njegovi kanali su bili geometrijski potpuno pravilni, čak je crtao i oaze u pustinji pored kanala. Naravno da nijedna fotografija Marsa nije nikad prikazala nijednu od tih struktura, postoji naša narodna "što je babi milo to joj se i snilo", međutim, u popularnoj kulturi početka i prve polovine XX veka se očuvalo mišljenje da na Marsu ima inteligentnog života. Čak se i u nekim knjigama iz sedamdesetih godina koje sam lično čitao, dakle neposredno pre misija Mariner, smatralo da sezonske varijacije boje Marsove površine predstavljaju sezonsku, najverovatnije močvarnu vegetaciju.

Ova vrsta pretvaranja percipirane slike u željenu nije nešto što je zadesilo samo penzionisanog biznismena. Na primer, polovinom osamdesetih godina prošlog veka, tinejdžer-avanturista Mathias Rust je Cesnom 172 ilegalno preleteo od Finske do Crvenog Trga u Moskvi, gde je i sleteo. Njegov mali avion su u više navrata radari SSSR-a procenjivali kao prijateljski helikopter ili ko zna šta drugo, dok su lovci MiG 23 isti proglašavali za ruski Yak-12. Čak su i vrhunski vojni piloti pročitali oznake na njegovom repu kao ruske! Razlog: Mig 23 u presretanju leti tipično 1.5 Maha a Cessna jedva nešto preko 200km/h; što je razlika od osam puta; vreme uočavanja detalja je ekstremno kratko i tu svakave tendenciozne iluzije stupaju na scenu. Eto koliko nesvesna želja može da utiče na zaključivanje; utreniranost pilota tu nije igrala veliku ulogu jer je ruski tadašnji PVO bio koncipiran da uočava NATO lovce i B-52, sve ostalo je bilo praktično neočekivano i malo verovatno, samim tim nebitno.

Posle svega je prilično realan ishod bio kad je Lowell opservatorija pristala da zaposli vrsnog osmatrača koji se pritom razumeo i u tehničku stranu svega vezanog za astronomiju, što je, upravo kao i danas, vrlo bitan parametar koji razdvaja dobrog od odličnog astronoma (naročito astronoma amatera). Naročiti plus je bila želja da uspe kopajući zapreminu ilovače koju bi prosečan bataljon pešadije iskopao u celom Prvom Svetskom ratu. I mlađani Tombaugh se pokazao kao pun pogodak, na opservatoriji se u suštini tražila mazga a ne Aristotel. Jer za predstojeće događaje uporan rad je bio presudan, kao i tačnost; a ne filozofiranje ili IQ. Ima ko je bio i za to zadužen, ali svakako niko to nije očekivao od mlađanog tehničara. Jer u XIX veku se opservatorijski rad zasnivao bukvalno na dva stuba: merenje položaja fiksnih zvezda i deepsky objekata; kao i na otkrivanje i sistematizaciju pokretnih objekata, pre svega asteroida i kometa. Početkom XX veka je u upotrebu na velika vrata ušla fotografija pa je sve ovo ponovo postalo cilj, ali fotografski, ne vizuelno. Već duže vreme je postojala prava trka među opservatorijama ko će više izrudariti svemirskog kamenja poznatog kao asteroidi. Naravno da se očekivalo da ovaj mladić otkrije barem nekoliko asteroida i kometa, a planetu X samo ako ima mnogo sreće, međutim kapitalca uloviti može bilo ko po zakonu verovatnoće. Po malo preciznije tumačenom zakonu verovatnoće ne baš bilo ko iako se Pluton nikako nije mogao sakriti, ali znalo se da u tom delu neba visi nešto što razvlači Neptunovu putanju.

Više astronoma je prethodno na osnovu Neptunovih poremećaja u putanji predvidelo postojanje Planete X. Formalni zadatak Clyde Tombaugh-a je bio upravo potraga za tom planetom; koliko su verovali u uspeh govori i činjenica da mu je dodeljen skromni astrograf od 33cm aperture što je jedva bilo više od njegovih kućnih teleskopa. Međutim, poenta je bila nekoliko dana jednog za drugim snimati isti sektor neba i nakon toga tražiti pokret među objektima koji su snimljeni. Svakako da je ovaj astrograf bio dovoljan za taj posao, ali nije dobacivao nešto mnogo dalje od potrebne magnitude 15. Čak bih bio toliko hrabar da kombinaciju astrografa i fotografske ploče iz Flegstafa uporedim sa mojom kombinacijom (15cm reflektor i DSLR); jeste da ih deli bezmalo sto godina ali eto koliko je napredak očigledan.

Izum inženjera firme Carl Zeiss AG nekih 26 godina pre toga, originalni blink-komparator danas zauzima počasno mesto na Flegstaf opservatoriji. Radilo se o aparatu koji je omogućavao brzu izmenu snimljenih fotografija; razume se da su one snimljene istim teleskopom u različitom vremenskom periodu, kao i da su poravnate jedna preko druge. Brzom izmenom čak i neuvežbano oko može da uoči objekte koji su se pomerili, npr planete, komete, asteroidi; a ako je vremenski period duži (recimo nekoliko godina) čak i položaji dvojnih zvezda mogu da budu promenjeni i uočeni, kao i paralaksa ili sopstveno kretanje bliskih zvezda. Naravno, za tako nešto vam treba teleskop aperture više metara a ne aperture tacne za kafu; ali je poenta da je ovaj izum dosta olakšao astronomima posao uočavanja i merenja promene položaja nebeskih tela.

Tombaugh je, posle nepunih godinu dana snimanja i upoređivanja, u regionu koji je unapred definisan kao sumnjiv, uočio tačkicu koja se pomera. Brzo je objavljeno otkriće planete, ali je ime postalo problem jer je postojalo više predloga. Otkrivaču se najviše dopao predlog iz Britanije, od jedanaestogodišnje devojčice Venetia Burney čiji je deda bio oksfordski bibliotekar i koji je to predložio devojčici. Njegova originalna ideja je bila Pluton, a to nije bio jedini pametan predlog u familiji - dedin rođeni brat je kumovao Marsovim satelitima (Fobos i Dejmos). Razlog zašto je, verovatno, predlog Plutona bio izabran je to što prva dva slova označavaju inicijale osnivača opservatorije (Percival Lowell). Osim toga, Pluton je rimski bog podzemnog sveta, njegov grčki prethodnik - Had - bio je najmoćniji posle Zevsa i Posejdona tako da je uticaj ovog imena u svetu tridesetih godina XX veka eksplodirao. U geologiji su poznate plutonske stene, Mikijev pas je ekspresno imenovan kao Pluton, novootkriveni element koji će uskoro biti poznat po mnogo čemu mračnijem je nazvan plutonijum... A devojčica iz Britanije je dobila 5 funti nagrade - doduše to je današnjih 500$, pola novog ajfona.

Za sve vreme trajanja svoje kampanje Tombaugh je prosečno po dva puta pregledao ukupno oko 45 miliona pojedinačnih zvezda u potrazi za asteroidima i planetama. Toliko je njegova omiljena alatka, blink-komparator, bila korisna.

Objekat koji je Tombaugh otkrio za vreme njegovog života jeste bio ali danas više nije planeta. Razloga za to je bilo dosta, a mnogi navode i politiku koja se upliće u sve. Međutim, ja sam više sklon da samo otkriće Plutona kao zadnje planete proglasim jednim dobrim delom politički eksploatisanim fenomenom. Drugi Svetski Rat je oslobodio mnogo duhova iz boce, samo treba navesti propast Centralnih sila u globalnim okvirima i svođenje njihovog uticaja na globalne tokove na nivo statističke greške. Velike kolonijalne sile su prestale da budu kolonijalne ali nešto sasvim drugo je glavna promena. Ovaj rat je doveo Sjedinjene Države i SSSR na poziciju supersila sa predratnih potpuno autsajderskih pozicija. Takođe je rat promovisao upotrebu nuklearne bombe ali i dva načina života: kapitalističkog i komunističkog.

Upravo u kontekstu te oštre podele treba tumačiti Pluton, Gagarina, let na Mesec i sve ostalo vezano za velika naučna dostignuća XX veka. Politika je ipak bila sve a Pluton je bio mala beznačajna tačkica kojoj je nemoguće videti površinu, odrediti masu, otkriti eventualne satelite, premeriti trajanje dana i slično. Svakako da nastanak supersile u usponu možemo pratiti na osnovu naučnih stavova o Plutonu. Pedesetih godina o ovom nebeskom telu je bilo poznato jedino da ima period obilaska od 247 godina, što je tačno, i nekih kompletnih nonsensa kao što su masa (smatralo se da je 1.1 Zemljine mase a zapravo prava vrednost je 0.2%, dakle 550 puta manja!) ili prečnik (smatralo se 0.4 Zemljinih prečnika, a zapravo je 0.18 Zemljinih). O gustini, satelitima, sastavu i drugim bitnim podacima ni reči, pošto bi objektivno mogli da budu samo kompletna naklapanja. Naravno da je za status jedne supersile mnogo korisnije da se smatra da je zadnja otkrivena planeta velika kao Zemlja, nego da je manja od Meseca.

Početkom sedamdesetih su se neke vrednosti u pojedinim knjigama promenile čak naviše (prečnik 0.8 Zemljinih!) a kad su neke druge činjenice vremenom počele da izbijaju na površinu status Plutona kao planete je počeo opasno da se ljulja. U prvom redu tu je otkriće Harona, ogromnog Plutonovog satelita koji je toliki da centar mase ova dva nebeska tela leži van površine Plutona. Tačnije, gazda i sluga se okreću oko zajedničkog centra mase, nikako Haron oko Plutona. Osim toga, masu Harona treba oduzeti od Plutonove što znači da je ova planeta još manja; njegov prečnik takođe.

Sledeća cigla koja je ispala iz temelja je prolazak Voyager-a pored Neptuna i posledično veoma precizno merenje tamošnjih uslova. Ispostavilo se da je gravitacioni uticaj poslednje planete na Neptun zapravo veoma mali a samim tim i masa iste. A Neptunov uticaj na Uran, koji je itekako bio merljiv, istog momenta je mogao da se objasni Planetom X, odnosno još neotkrivenom planetom Sunčevog Sistema iza orbite Plutona. Srećom, Voyager 2 je precizno izmerio i poslao sopstvene podatke na Zemlju tako da je masu Neptuna moguće bilo smanjiti za 0.5%. Ovo nikako nije bila mala cifra, to je trećina Marsove mase i odjednom su sve jednačine radile - nije bilo potrebe za Planetom X. Pluton je ostao na tadašnjih 0.2% Zemljine i to je to.

Nakon toga se Međunarodna Astronomska Unija (IAU) pozabavila ovom dilemom i 2006.godine je ogromnom većinom (tolikom da glasovi nisu ni brojani) izglasana rezolucija kojom je izdata nova definicija planete, evo tog izveštaja:

1) Planeta je objekat koji orbitira oko Sunca;

2) Planeta je objekat koji mora biti dovoljno masivan da pod uticajem svoje gravitacije zauzima oblik hidrostatskog ekvilibrijuma (u prevodu oblik približan lopti)

3) Planeta je objekat koji mora imati raščićenu sopstvenu orbitu.

Svi objekti koji zadovolje samo prva dva kriterijuma ali ne i treći se svrstavaju u novu kategoriju patuljastih planeta, podgrupa transneptunskih objekata, pod-podgrupa plutoida. Upravo ovo je bila sudbina Plutona, budući da on na svojoj orbiti predstavlja svega 7% mase svih tela koja tamo orbitiraju. Naravno, Haron se ne računa ni u tih 7%. Poređenja radi, Zemlja predstavlja 1.7 miliona puta veću masu od kompletnog krša i loma koji se valja zemaljskom orbitom. Opet, Mesec ne ulazi u te kalkulacije, dakle; Zemlja je vrlo efektivno raščistila svoju orbitu.

Da se razumemo, ova odluka je bila neminovna jer je morao da se postavi kraj otkrićima novih "planeta". Već je tada bilo poznato postojanje patuljastih planeta većih od Plutona, što je samo po sebi prilično opasno po status istog kao planete. Konkretno Eris je veći, zašto on da ne bude deseta planeta? Da nije bilo te definicije i oštrog preseka danas bi Sunčev sistem imao verovatno 15 planeta većih od 1000km, a za pedeset godina možda i 120 u disku Ortovog oblaka. Pritom nijedna od tih novootkrivenih planeta ne bi imala apsolutno ništa zajedničko sa osam današnjih planeta, izuzev da se takođe vrte oko Sunca.

Svakako da je bilo ljudi u američkoj naučnoj zajednici koji pucaju od patriotizma. Ova odluka je tamo logično dočekana na nož, Novi Meksiko i Ilinoj su u svojim skupštinama doneli rezolucije da se ova odluka IAU jednostavno odbacuje i Pluton ostaje planeta. Tu je prednjačio Alan Stern, šef projekta New Horizons, tvrdeći da ni Zemlja ni Jupiter nisu raščistili svoje orbite. Ovo jeste tačno, Jupiter vuče iza sebe 100 hiljada Trojanaca a Zemlja 10 hiljada, ali briljantan naučnik i inženjer kao Stern bi prvi trebalo da zna da masa tih Trojanaca predstavlja beznačajnu masu prema masama ove dve planete. Pluton, s druge strane, nikako nije raščistio svoju orbitu već je tu u velikoj manjini (gorepomenutih 7%). Stern takođe tvrdi da onda ni Neptun nije planeta jer njegovu orbitu seče Pluton. Ovo jeste tačno, ali se pod raščišćavanjem orbite podrazumeva i orbitalna rezonanca: Jupiter i Zemlja drže svoje Trojance efektivno zaključane u L4 i L5 Lagranž tačkama, odnosno na po 60 stepeni ispred i iza planetinog položaja na putanji. Rezonanca postoji i u slučaju Neptuna i Plutona i to je odnos 3:2. Suma sumarum: ne traži se bukvalno raščišćavanje orbite od strane planete, pošto je to i nemoguće u bukvalnom smislu.

Svakako Stern je osećao dužnost da se bori za status Plutona i to trakođe treba razumeti, na kraju krajeva iz poslovnih ali i emotivnih razloga. Projekat New Horizons je podrazumevao sondu koja je između ostalog, nosila i delić pepela kremiranog otkrivača planete: Clyde Tombaugh je i lično bio prisutan na Plutonu, moglo bi se reći. A za eksperta za izradu instrumenata kakav je ceo svoj život bio Štern važilo je da ume da se bori za svoje stavove. Šta drugo reći za čoveka koji je svojevremeno skupio priličan broj sati naleta na F/A 18 Hornet samo da bi pokušao detekciju vulkanoida (asteroida koji se nalaze između orbite Merkura i Sunca).

Ali ostaviću Stern-a da se muči sa svojim problemima i posvetiću se sopstvenim. Ukoliko ne apdejtujete Iris da radi sa Canon 18mpx fajlovima i dalje postoji mogućnost da te iste snimke koristite. Pošto u samom startu nisam uspeo da pronađem patch za navedene kamere probao sam da varam, i, kao što to na našim lokalnim prostorima obično biva - sistem je spremno prihvatio taj pristup i uspeo sam.

Da bi Iris radio sa (neprepoznatim) 7D fajlovima mnogo stvari treba uraditi. Kao prvo, inicijalno podešavanje Irisa treba promeniti sa FIT na PIC i onda raditi sa konvertovanim DGN fajlovima koji su potom ponovo konvertovani u PIC. Malo šašavo ali jedino sam tako uspeo program da proradi, a nije poenta da obrađujem fotke sa jednog aparata u jednom programu a sa drugog u drugom - poređenje neće biti fer svakako. To, doduše, uključuje mukotrpno učitavanje jednog po jednog DNG-a i snimanje kao PIC, ali šta da se radi, ovo je privremeno rešenje.

Pokušao sam i da napravim pravi blink-komparator, odnosno animaciju u PS-u ali je to ispalo vrlo traljavo. Razlog je očigledno činjenica da se Pluton veoma malo pomerio za tih, recimo, 45min razmaka. Pritom sam morao da premostim različite rezolucije isečaka, ali i rotaciju kadra što je ispalo veći problem. Kad se fotoaparat preko T2 ringa spoji sa teleskopom, položaj aparata se podešava odokativno obzirom da sam ja iznova montirao T2 radi boljeg fokusa odnosno položaja aparata u fokuseru. Ako se to odradi traljavo jedna strana bude više mutna od druge i onda džaba sav taj trud.

Dakle, blink-komparatora kao kod Tomboa nema, ali tu su isečci dovedeni na istu rezoluciju  (40D uvećan oko 2x, 7D nešto manje, možda oko 1.5x):

40D:

7D:

Ako budemo gledali šum onda će biti jasno da je 7D kompletan pobednik, njegov šum je potpuno uniforman, bendinga nema ni u naznakama (horizontalne šarene trake, znak brljanja prilikom čitanja senzora). S druge strane četrdesetica pokazuje bending na ovom nivou izvlačenja, dakle, ovo je očigledno malo previše za taj senzor. Pola stopa manje i sve bi bilo u redu, mada se i ovde ne uočava u potpunosti da je fajl na granici. U obradi, odnosno neposredno pre oduzimanja fleta ovo je bilo vrlo upečatljivo.

Označen položaj patuljaste planete; 40D a zatim 7D:


Čisto radi ilustracije, ovde su originalne ploče (isečci) na kojima je otkriven Pluton. Pošto je Tombo uspeo da identifikuje Pluton pomoću pokreta, da li bi to bilo izvodljivo danas sa amaterskom opremom? Svakako, idealno bi bilo napraviti poređenje snimaka na 24h ili još bolje na više dana. Za 24h Pluton se prosečno pomeri oko  6.5 ugaonih sekundi, koliko sam ja uspeo da izmerim. Pošto je razmak između ovih snimaka negde oko 45min, pokret bi iznosio 0.22 arcsec što je debelo manje od jednog piksela i na 40D i na 7D. Tačnije, to je trećina piksela na sedmici. Da li je subpikselski pokret moguće registrovati sa ovom montažom, teleskopom i atmosferom? Teorija kaže da nije i kaže da je to daleko ispod rezolucije ovog sistema - ali pod teoretskom rezolucijom se podrazumeva isključivo razdvajanje dvojnih zvezda. Tu je onda limit preklapanje Airy diska jedne zvezde sa prvim svetlim prstenom druge, odnosno dimenzija Airy diska i prstena sveukupno. Rezolucija za uočavanje pokreta neke zvezde nema mnogo veze sa time jer je prečnik Airy diska ovde potpuno nebitan. Teoretskih 0.7-0.8arcsec rezolucije mog teleskopa nema mnogo veze sa ovom pričom već pre svega stabilnost atmosfere i praćenja.

Bilo je nezgodno ručno srediti rotaciju kadra i različitu rezoluciju oba aparata, ali sam dao sve od sebe. Animacija oba snimka gde se približno u centru vidi Pluton:


Možda iz ovoga neko oštrog oka i zapazi pokret, mada to bez obzira na 150% odnosno 200% rezoluciju nije lako. Stoga sam izvukao isečke uvećane za oko (dodatnih) 4x, uzmite gornju i donju zvezdu kao reper:


Ovde tih 0.3 ili koliko već piksela već mogu da se uoče, premda svakako nisu rutinska metoda za merenje. Imajte u vidu da je u gornjem desnom kvadratu uvećanje 8x u odnosu na originalnu rezoluciju četrdesetice. S druge strane, pravi blink-komparator na većem teleskopu i boljoj atmosferi može da prikaže prilično više od toga, iako Tombaugh verovatno nikad ne bi koristio toliko kratak vremenski interval kao što je nepunih sat vremena. Njemu je toliko bilo neophodno samo da eksponira ploču.

Kako naći Pluton u pretrpanom polju južnog neba? Strelac je sazvežđe sa verovatno najvećim brojem zvezda na nebeskom svodu, što je veoma očekivano za jedan centar Galaksije. Mape zaboravite, veliki broja mapa i atlasa se ne drži baš dobro kad krenete u neke niže magnitude. Primera radi, da biste lepo razbistrili položaj nekog nebeskog tela koje šeta između 14 i 15mag, vrlo je nezgodno imati mapu do 15. magnitude. Trebalo bi najmanje imati atlas do 17mag, da biste željeni objekat jednostavnije izdvojili iz mase objekata granične magnitude.

Ovo je veoma prosto izvesti u eri interneta: evo sajta koji bi bio idealan za ovakve poduhvate, pre svega iz razloga što radi sa fotografijama neba gde je granična magnituda daleko ispod one koju bilo koji amaterski instrument može da dosegne. U konkretnom slučaju mapa položaja Plutona bi ovako izgledala, sa označenom pink lopticom gde se patuljasta planeta u momentu snimanja nalazila. Slobodno to možete da uporedite sa mojim snimcima, da nije bilo toga teško da bih npr u Stellarium-u mogao jasno da pronađem cilj. Tačnije, morao bih baš kao i Tombaugh da nagađam i otkrivam.

Čisto poređenja radi, isečak iz Stellarium-a:

Koja je granična magnituda ovih senzora? Na 7D se vidi uglavnom sve do 17mag, uprkos kratkom izlaganju, 40D vrlo slično odnosno u dlaku manje ili više; razlika je možda pola magnitude a možda i manje. Na boljem nebu i 30sec izlaganja bi rezultat bio sveukupno bolji što se tiče granične magnitude (ovde je snimljeno 32x15sec), ali mislim da to ne bi poremetilo poredak na tabeli. Činjenica je da je crno-beli rastegnuti 32-bitni snimak sa sedmice čistiji i lakše se zapažaju zvezde granične magnitude. Razlika je svakako minorna ali postoji; ne mogu egzaktno da izmerim jer je Stelarium od 15. do 18. magnitude jako nepouzdan ali ono što sam video - sedmica vodi za verovatno oko pola magnitude, a možda čak i malo više. Svakako neočekivano za mene; mislio sam da su ove mašine po tom pitanju potpuno izjednačene obzirom da se radi o istoj tehnologiji izrade senzora (e pa ne radi se o istoj već sličnoj, prim.aut.).

Koji senzor je bolji za astrofotografiju?

Teško pitanje na prvi pogled, ali veoma lak odgovor. Zadnjih dvadeset godina praktično kontinuirano slušamo urbane legende o povećanju šuma senzora zbog nepotrebnog povećanja rezolucije. Ovde imamo dva aparata čiji period proizvodnje razdvaja jedna godina a čija je rezolucija u megapikselima skoro duplirana. I apsurdno za ljubitelje urbanih legendi, ali 18mpx senzor je sveukupni pobednik i razloge za to ne treba tražiti u rezoluciji već u primenjenoj tehnologiji. Uostalom, i kod Nikona se slična stvar ponovila sa D700 (12mpx) i D800/810 (36mpx) gde je telo sa većom rezolucijom nosilo sveukupno bolji senzor. Da se radilo o senzorime iste generacije/tehnologije, nesumnjivo da bi senzor sa više megapiksela imao više šuma, ali to skoro nikad nije bio slučaj.

Dakle, najbolji su praktično bez izuzetka noviji senzori, to se vidi iz aviona, ali je problem sa novijim senzorima (naročito kropovima) što su svi veoma velike rezolucije. Zapravo za astronomiju nepotrebno velike rezolucije. Već pola decenije najmanje unazad je standard u 1.5/1.6 krop klasi rezolucija od 24mpx što nikako nije malo; ako to prevedemo na rezoluciju FF senzora onda bi to bilo negde oko 62-63mpx. Velike rezolucije jestu svojevrsna tortura za optiku, ali nije to toliki problem, veći će biti problem kod stekinga 50-100 ili više fajlova u jedan. Zapravo neće biti problem ali tražiće vreme i/ili malo bolji kompjuter. U momentu kad velika većina ljudi koristi low_end lap-topove ovo samo znači veći gubitak vremena kod obrade - i memorije kod skladištenja. Radni folder (po default-u Iris working_dir) je na kraju obrade od 50 snimaka u jednom drugom slučaju imao veličinu od 24 Gb, to će svakako usporiti i najnovije mašine a kod mene je sveukupno potrajalo veselih četiri sata.

Na kraju, kupujte slobodno ove aparate i fotografišite - dok još možete (da ih kupujete). DSLR je na svom kraju i cene su u ovom momentu na polovnom tržištu na minimumu, nadalje mogu samo da rastu iz kolekcionarskih razloga, kao sa filmskim telima i objektivima. Moja ideja o modifikovanju četrdesetice u full_astro kameru je doduše možda malo poljuljana... Džabe perfektan sempling na 150/750 teleskopu kad je dinamika ovoliko različita u korist novijeg senzora. Na kraju krajeva razlika u rezoluciji i nije tako velika, možda 30% linearno što i nije tako mnogo; ali četrdesetica ima problem sa šumom i bendingom, uz pola magnitude gubitka (koji bi pod drugim okolnostima možda bio malo drugačiji, ali ne bitno). 

Možda bi za modifikaciju pre trebalo upotrebiti sedmicu i investirati u jači kompjuter, a za svakodnevnu fotografiju nabaviti nešto drugo. Pritom četrdesetica ostaje kao univerzalna mazga koju nije šteta šibati tamo gde rasni konji (7D) iz ko zna kojih razloga ne vole da prođu...

18.11.2020.

RECEPT ZA KUVANJE: MAGLINA M17 NA DVA NAČINA

Čime uopšte snimati magline?
Odgovor je veoma prost - onim što vam je pri ruci. Ako imate 5-10 hiljada evra za astronomsku kameru, šanse da pogrešite oko fotografisanja maglina su negde oko 0%. Ako, s druge strane, odlučite da potrošite nekoliko stotina evra na polovan DSLR, šanse da pogrešite su jednako male. Drugim rečima nije hlađena CCD kamera nekoliko desetina puta bolja iako je toliko puta skuplja, a nije ni pogodna za fotografisanje porodičnih manifestacija i kućnih ljubimaca, ako ćemo iskreno. Ali je za snimanje maglina, kroz adekvatne filtere, nesporno najbolja.

Međutim, kompromisna opcija (DSLR) može da bude upotrebljiva, pod određenim okolnostima. Modifikovani aparati su veoma upotrebljivi, pre svega zahvaljujući činjenici da beleže pun spektar vidljive svetlosti, uključujući i nijansu tamno-crvene (trula višnja u žargonu) u punom intenzitetu. Usled raznoraznih peripetija vezanih za arhitekturu digitalnih senzora nemodifikovani aparati imaju drastično smanjenu osetljivost u ovom opsegu. Razlog je low pass filter koji se nalazi ispred senzora: u pitanju je zapravo višeslojni filter koji ima višestruke uloge. Smanjuje oštrinu slike, što je jako bitno da bi se izbegao efekat moire; zatim umanjuje tamnocrvene nijanse; i na kraju vrši zaštitnu ulogu senzora. Sve ovo je moguće izbeći ako bi se filter izvadio i stavio zamenski, koji propušta sve frekvencije.

E, ali mi ovde govorimo o nemodifikovanim aparatima koji se regularno upotrebljavaju u svakom prosečnom domaćinstvu. Modifikovan aparat može da posluži, ali bi morao WB danju posebno da se podešava jer bi snimci bili previše crveni. Za video su tu još veće zavrzlame, a ako nije vraćen nazad zamenski filter umesto originalnog, tačnije ako je senzor ostao go, može da dođe i do disfunkcionalnog AF. Povrh svega AF sam po sebi može da bude manje tačan i ako je modifikacija korektno obavljena, pre svega iz razloga što sad u obzir dolaze i infracrvene frekvencije, koje po pravilu nisu korigovane u objektivima u istoj fokusnoj distanci. Posledica: defokusirani (IR) oreol oko fokusiranih (vidljivi opseg) zvezda. Ovo se, doduše, prevazilazi UV/IR filterom koji se montira na objektiv, ali to je dodatni trošak i komplikacija. Razlog: na teleobjektivima UV filter mora da bude ipak kvalitetan da ne bi degradirao sliku, na širokim objektivima se ta degradacija mnogo manje zapaža.

Uporedio sam dva Canon aparata, jedan stariji (7D) i jedan još stariji (40D). Igrom slučaja mogao sam da u jednačinu ubacim još stariji (20D) ali se nisam toga setio; ako ćemo tako mogao sam i Zenit da izvadim i neki film da stavim u njega, a mogao sam i kredom da crtam po daskama... Ali poređenje treba držati što jednostavnije da se u zaključcima ne bih previše rasplinjavao. Pošto sad, logično, ipak sledi određeno rasplinjavanje, koga interesuju samo rezultati bez postupka dobijanja neka skroluje do zadnjeg pasusa u tekstu. Radna pretpostavka je da 40D ima bolje performanse na emisionim maglinama i da zbog manje rezolucije daje bolje sveukupne rezultate u astrofotografiji po pitanju šuma i oštrine.

Vreme je bilo savršeno, turbulencije nigde što je veoma čudno. Jet-stream je iznosio 1-2m/sec što nikad nisam doživeo u astrofotografiji; rezultat se može pripisati septembarskom anticiklonu koji u Evropi obično nastupa tad, ili možda u oktobru. Budući da je podloga (zemlja) već dovoljno zagrejana a dan i noć više-manje izjednačeni u trajanju gradijenti koji se javljaju su smanjeni i nema nikakvih smetnji da se astrofotografijom čovek bavi do mile volje. Nije retkost da ostane vedro i po dve nedelje.

Cilj te septembarske večeri je bila maglina M17, idealna meta koja sadrži dosta emisionih oblasti, odnosno H-alfa područja, jonizovanog vodonika koji svetli na 656.5nm. Ovo je oblast spektra koju svi nemodifikovani DSLR aparati suprimiraju, noviji naročito. Priča se da stariji Canon aparati propuštaju 20-30% svetlosti na ovoj frekvenciji dok noviji ne dobacuju ni do 5%. To bi svakako bilo logično, pošto ova oblast ima osobinu da se graniči sa IR spektrom koji treba saseći u korenu a i zbog hromatskih aberacija. Nije svejedno da li je hromatska aberacija nekog 20D jedan ili dva piksela crvenog ruba oko neke zvezde, problem je ako je taj crveni rub na novijem senzoru i istom objektivu četiri piksela - onda će kupci početi da urlaju kako optika ne valja, a zapravo je to logična posledica povećanja rezolucije. Sve optičke greške se uočavaju neuporedivo lakše nego pre i ja lično mislim da se upravo ovde krije razlog smanjene propusnosti AA (lowpass) filtera na novijim aparatima.

Pravi pixelpeeping počinje. Već na prvi pogled su se videle razlike, ali najuočljivija je bila razlika u prečniku zvezda. Kad sam oba snimka uvećao tako da maglina zauzima približno isti vidni ugao, ispostavilo se da je prečnik zvezda na 40D (desni snimak) upadljivo veći nego na 7D.


Obavezno pogledajte snimak u punoj rezoluciji; uvećanja snimka su, zbog različitih rezolucija aparata, iznosila 255% i 325% pa se svaka anomalija jasno vidi. Dakle, sedmica ima manji prečnik svih zvezda, i malih i velikih. Postoji mogućnost da je na 40D malo omanut fokus ali oba aparata imaju live view i u ovako svetlom delu neba nema nikakvog govora o teškom pronalaženju kandidata za fokusiranje. Osim toga, snimano je prvo četrdeseticom tako da postoji mogućnost da je teleskop bio malo manje adaptiran na spoljnu temperaturu, što bi se ogledalo u malo većoj turbulenciji na snimku.

Ako pretpostavimo da su oba fokusa potpuno tačna (a ja sam dao sve od sebe da budu) dolazimo do činjenice da na 325% niko normalan neće gledati nijedan snimak. Osim toga, razlike mogu da budu u različitom AA (anti_aliasing) filteru koji je, po nekom nepisanom pravilu (zapravo pisanom, ali radi se o zakonima optike koji su previše kompleksni za jedan post) aparati niže rezolucije zbog moire efekta traže jači AA filter. Modifikovani aparati imaju skinuta oba filtera, tačnije proizvođači često slepe jedan za drugi AA i infrared filter tako da nakon modifikacije možete očekivati nešto veću oštrinu na 100% i nešto veću tendenciju da senzor proizvede moire efekat. Sve dok tim aparatom ne fotografišete u studiju svakodnevno da biste od toga živeli, moire ne predstavlja nikakav realan problem u svakodnevnoj upotrebi prosečnog fotoaparata, naročito ne u astrofotografiji.

Ko ne želi da modifikuje svoj aparat (kao ja trenutno) itekako ima mogućnost da postigne istu tu oštrinu koju imaju senzori bez AA (lowpass) filtera. Potrebno je snimak samo u startu malo naoštriti, parametri variraju da ne biste dobili i veći šum pa treba eksperimentisati. Meni dobre rezultate daje smart sharpen sa radijusom od jednog piksela i 30% oštrenja, za ostale aparate treba možda probati druge parametre. Neki ljudi su ovo postizali i pomoću unsharp mask filtera sa 200% i nekim subpikselskim vrednostima, možda 0.2 piksela, ali meni bolje izgleda smart sharpen. Međutim, da bih izbegao bilo kakve konfuzije, na ovim snimcima nikakvog oštrenja nije bilo.

Nakon što je snimljena akcija u PS-u kojom je obrađen svaki snimak pojedinačno (nekoliko uzastopnih curves i levels) ostao sam sa dva poluobrađena snimka od kojih svaki za sebe predstavlja 50x15sec ISO1600 stack. Opcija curves je bila malo rogobatno izvedena, nisam čuvao dovoljno dobro sjaj zvezda u odnosu na tamnije tonove upravo iz razloga da bih uprostio proces i smanjio šanse da dobijem različite rezultate na oba aparata zbog previše komplikovanja. Možda bi se nekim egzotičnim egzibicijama favorizovala neka osobina jednog senzora u odnosu na drugi, tako da je bolje držati se jednostavnosti po cenu da ove astrofotografije budu ocenjene prosečnim. Nakon, dakle, akcije:

Prvo što pada u oči je različita boja. Urbane legende, dakle, jesu tačne: 40D (desno) zaista propušta više crvene. Da bih to jasnije prikazao podigao sam saturaciju gorepomenutog snimka za 50%:


Međutim, na originalnom snimku je moguće tačnije meriti neke vrednosti tako da je hipersaturirani snimak ovde samo radi ilustracije. Na regularnom snimku zaista imamo veće vrednosti R kanala na 40D što znači da je senzor zabeležio više signala u H-alfa području i tu je kraj svake diskusije o ova dva aparata i maglinama. Uključio sam eyedropper tool, dimenzije podesio na 31x31 piksel da bih dobio srednje vrednosti i merio crveni kanal u obeleženim kvadratićima. Svuda 40D ima blagu ali vrlo primetnu prednost.


Radi preciznije evaluacije uzeo sam dva svetlija dela magline (levi i gornji) i jedan tamniji (desni deo oba kadra). Svuda je R kanal jači na starijem aparatu što znači da se ovo nije dobilo nekakvim boost-ovanjem u internom procesingu tipa dizanje vrednosti samo jednog kanala, jer onda u tamnijim oblastima magline ne bi bilo proporcionalne prednosti.

Da vidimo kako stoje stvari sa drugim kanalima, u konkretnom slučaju sa plavim...

Rezultat je 163 (7D) prema 148 (40D). Prilično neočekivano... Očigledno je lowpass filter u 7D sasvim drugačije koncipiran i da smanjena osetljivost u R kanalu uopšte nije jedina razlika između starijih i novijih Canon-a. Osim toga, i golim okom se vidi da fotografija levo više vuče na plavo, odnosno na refleksione a ne emisione regione. Ovo doduše možda i nije osobina samo kamere već je možda renderovanje RAW snimaka od strane Irisa nešto drugačije, ali to je samo nagađanje. Ono što nije nikakvo nagađanje to je da razlike objektivno postoje, naročito uzevši u obzir da se radi o stekingu iz RAW snimaka koji se posmatra kao 16b TIF.

Odavno u fotoindustriji postoje urbane i ruralne legende o različitim Canon, Nikon, Olympus, Sony, Fuji... bojama i da svaki od ovih proizvođača prednost daje ovome ili onome. Idu priče da je Canon odličan u studiju, Fuji da je odličan za portrete, Olympus za pejzaže i slično, a zapravo se u najvećem broju slučajeva radi o JPG algoritmima koji naglašavaju ono što je proizvođač zamislio da je bitno. To je sve u potpunosti nebitno, jer se svaki JPG u aparatu ili u naknadnoj obradi može podesiti da daje skoro iste boje. Ovog internog čačkanja u RAW snimcima takođe ima, ali je proporcionalno mnogo manje izraženo, u žargonu se kaže da je takav RAW već "skuvan"; pošto je neka globalna definicija RAW snimka da predstavlja sirov izlaz, namenjen kasnijem editovanju. Konkretno razlike između 7D i 40D sugerišu da se očigledno radi dobrim delom o tim RAW algoritmima koje svaki proizvođač krije kao zmija noge u cilju tvrdnje "mi to ne radimo, naš RAW je najrealniji/najsiroviji mogući". Setite se Nikonove blamaže u RAW-u kad su aparati brisali zvezde jer su ih tretirali kao šum, toliko o tome da je RAW zaista sirov. Ali mi u astrofotografiji ne želimo da nam aparati kuvaju, želimo sami da skuvamo to što je zabeleženo, uglavnom iz razloga što mnogo bolje znamo šta nam treba i kako to da dobijemo nego sami proizvođači koji, setite se, moraju da zadovolje i babe i domaćice i astrofotografe podjednako; pošto od toga zavisi uspeh na tržištu.

Ako pogledamo dosadašnje stanje stvari 7D je osetljiviji u plavom a 40D u crvenom delu spektra i to može da bude i razlika u lowpass filterima i u RAW internom procesingu (ili oba).

Da bih odagnao sve sumnje, našao sam deo snimka pri periferiji, tačnije tamo gde svakako ne postoji ni alfa emisija niti bilo kakva refleksija. Tamo fotka nikako ne može da sadrži crvene nijanse, ako sadrži onda je nešto pogrešno u samom dosadašnjem postupku. Dve najsjajnije zvezde na donjem snimku su magnitude 9.5mag i 11mag. Na obeleženom sektoru sam merio 51x51 (average) crveni kanal i u oba slučaja je vrednost 78-79. Ostali kanali takođe pokazuju iste vrednosti, tako da je ovo merenje definitivno realno, a čak i kad se prebaci u crno-belo dobije se da je snimak sa četrdeseticom blago svetliji (78% prema 77%). Ovo može imati veze sa korekcijom vinjetiranja, budući da se radi o samoj periferiji; a može biti i do osetljivosti samog senzora. Da bih to razgraničio, moram da merim i najsvetlije delove magline, ali o tome kasnije.


Primetna je još i jedna čudna činjenica: 7D ima veći šum. Možda i to ima veze sa vinjetiranjem tj oduzimanjem fleta na periferiji? Doduše, ovo su bezdušno uvećani kropovi; za četrdeseticu je sledeće uvećanje iznosilo 500%. Kadar u centru, gde vinjetiranja faktički nema:

Opet isto. Doduše, ovde se vidi i jasna rezolutivna prednost sedmice po pitanju najsitnijih zvezda, ali je snimak sa 40D ipak nešto svetliji. Možda to ima veze sa činjenicom da je prvo snimano četrdeseticom, tj da je nebo u tom momentu bilo svetlije? U tom slučaju treba meriti na najsvetlijim delovima magline.


Rezultat je 38% prema 41%; odnosno pošto je to procenat crne, sedmica je svetlije prikazala maglinu. Ovo je malo kontradiktorno sa prethodnom pretpostavkom, gde bi trebalo da je rezultat izjednačen, pošto je maglina uvek istog sjaja. Zapravo, tu stupa na scenu treća začkoljica odnosno visina M17 nad horizontom a to znači da je maglina više potonula ka horizontu sa sedmicom, odnosno trebalo bi da je tamnija - a nije.

Da se vratimo najsitnijim zvezdicama, odnosno graničnoj magnitudi. Dimenzije pojedinačnih piksela daju indicije da bi 40D trebalo da je u prednosti pošto ne traći bespotrebno resurse već ima praktično idealan sempling. Međutim, sledeći maksimalno rastegnut BW 32b stack govori da je sedmica u prednosti:


Ovo može imati veze sa rezolucijom tj lowpass filterom koji je kod 7D slabiji, zapazite da je desni snimak (40D) uvećan na 300% gde se jasno vidi ko gubi trku. Četrdesetica fenomenalno radi u najvećem broju slučajeva ali očigledno se isplatilo što sam te večeri imao veoma stabilnu atmosferu; sećam se da svako letnje snimanje nisko na jugu daje razmazane palačinke od zvezda kad se koristi reflektor. Dakle, ako atmosfera dozvoljava, 18mpx daje definitivno bolje rezultate po ovom pitanju.

Na kraju da vidimo šta sam ja zapravo dobio kao finalne rezultate ovim aparatima. Dalja obrada je uključivala čupanje najtamnijih nijansi, a sve je rađeno akcijama da bi bilo potpuno ravnopravno i istovetno. Razlika koja postoji u bojama... pa objektivno postoji. Sedmica vuče na žuto.

Osim toga, kad sam preterao u čupanju ispostavilo se da se šum na novijem aparatu teže uklanja. Dakle, još jedna urbana legenda (da 7d ima neponovljivo ružan šum) se ispostavila kao tačna. Ovaj aparat daje odlične snimke sve dok ne preterate u obradi - kao na sledećim snimcima. S druge strane, tu je i veći kontrast a i bolje zabeleženi detalji u svetlijim partijama magline.

7D:

40D: 

 

Zaključak: 7D ima jasnu prednost po pitanju zabeleženog plavog i ukupnog signala u svetlijim partijama, po pitanju granične magnitude, u rezoluciji i semplingu - čak i na ovako malim visinama; a gubi na polju beleženja H-alfa frekvencija i šumu kad se analizira snimak na 300-500%.

Zaključak zaključka: sedmica je odlična za galaksije i sitne planetarne magline gde ne dominira hidrogen-alfa emisija. Takođe je bolja jer je osetljivija (bolje beleži signal) što može biti od značaja na najtamnijim objektima. Za crvene magline četrdesetica i dalje daje best bang for the buck. Za vaš kompjuter, ženu i decu je najbolje da se uopšte ne bavite astrofotografijom već, poželjno, pređite na kulinarstvo pošto je izazov podjednako veliki a dobijanje ispravnih rezultata garantuje euforiju i frustraciju u podjednakom obimu.

13.11.2020.

DŽIN I PATULJAK

 U srednjevekovnoj mitologiji su patuljci smatrani normalnim članovima društvene zajednice. Zapravo normalni članovi su bili i zmajevi, veštice, čarobnjaci i svakakve utvare. U momentu gde su čitave države svoju zvaničnu religiju zasnivale na iskrivljenoj interpretaciji realnosti, što mi u astronomiji odlično znamo, sasvim je normalno bilo da narod bude deset puta sujeverniji od vlasti. A to tek pruža dobru osnovu za eksploziju teorija zavera, naročito ako je narod poprilično nepismen. Danas je to potpuno isto, samo što se u nepismenost računa i funkcionalna nepismenost: jeste da skoro niko pre 1000 godina nije znao da čita i piše a svi su umeli da od drveta izdelju sviralu; danas niko ne ume da napravi frulu a svi praktično čitaju i pišu, makar samo za dopisivanje preko društvenih mreža. U principu je jednako teško ovladati osnovnim drvodeljstvom i naučiti slova, ali broj funkcionalno nepismenih se u evropskoj populaciji drži prilično stabilno proteklog milenijuma i svakako obuhvata većinu.

Zato su patuljci smatrani realnim bićima a ne samo metodom plašenja dece da ne zalutaju u šumu. Oni su bili sposobni da postanu nevidljivi, bili su odlični kovači i rudari, čuvali su obavezno neko veliko blago. Ima ih u bajkama Braće Grim a pre toga u gomili poema i pre svega su karakteristični za germansku mitologiju.

Svakako da osnov za mitološkog patuljka postoji u realnosti i to je na polju medicine poznato od početka civilizacije. Negde oko dve trećine pojava patuljastog rasta je vezano za ahondroplaziju gde sinteza hrskavice i kosti u detinjstvu biva ometana mutiranim genima koji determinišu sintezu proteina potrebnih u ovim procesima. Posledica: protein je preterano aktivan i dovodi do disproporcionalno skraćenih udova. Ovde za sada nema poznatog leka. S druge strane, u jednoj trećini slučajeva je u pitanju nedostatak hormona rasta i to je sasvim drugi mehanizam nastanka koji je moguće jednim dobrim delom supstituisati sintetskim hormonom rasta. Naravno da su ovakvi patuljci u opštoj populaciji bili najčvršća moguća potpora verovanju da postoje i oni drugi, čarobni patuljci.

Međutim, nevezano za pitanja koja kroz celu istoriju muče ljudsku populaciju u smislu da li postoje stvari koje ne postoje, čovek je imao oduvek i potrebu da poznate stvari projektuje na nepoznata mesta. I u astronomiji naravno postoje patuljci i njihova priroda je jednako dobro opisana, premda nikakve magije tu nema osim ako u istu ne uračunamo termonuklearne procese.

Jedna fotografija oblasti granice između Velikog i Malog Medveda pokazuje zvezde različite veličine. Na prvi pogled je nemoguće ustanoviti ko je patuljak a ko džin, pre svega iz razloga što su distance do ovih zvezda potpuno nasumične vrednosti.


Kroz istoriju astronomije su vremenom otkrivane i usavršavane razne metode kojima je moguće proniknuti u prirodu zvezda. Podelu zvezda na magnitude ćemo preskočiti, ona daje podatke tek u kontekstu nekih drugih podataka (osim kod promenljivih, ali to je druga priča). Prvo što je otkriveno je sopstveno kretanje zvezda (Halley) a zatim i paralaksa - eto već nekakvog alata da zavirimo u distance. Spektroskopija je usledila i to je prava evolucija u sagledavanju fizičkih procesa na drugim nebeskim telima: sad vidimo da je nasjajnija zvezda desno klase M2III, što će reći normalni, uobičajeni narandžastcrveni džin. Zvezda levo je takođe M2 klase, takođe crvena ali M2V što će reći patuljak. Zapazite da im je boja praktično u dlaku ista.

1) patuljak

2) džin

Spektroskopija se u XIX veku razvila u pravu nezavisnu nauku. Zahvaljujući njoj mi danas imamo sumirane zaključke oko evolucije zvezda u tzv Hertzsprung-Russel dijagramu. Dovoljno je pogledati u isti i odmah je jasno da crvene zvezde mogu biti isključivo džinovi i patuljci, srednjih vrednosti nema. Pritom moramo jednu stvar razgraničiti - masa ovde nema veze sa pojmom džin, već isključivo prečnik. Sunce je trenutno zvezda patuljak a masa crvenih džinova ide od jedne trećine Sunčeve mase do osam masa; prečnik tih divova je nešto sasvim drugo.

Zapravo najbolje bi bilo zvezdu džina definisati kao naduvenu pufnastu masu gasa. Spoljni slojevi, iako i dalje usijani, više su neki prozračni gas relativno niske temperature za zvezde (oko 5000K ili manje) nego što su površina tečne sfere kako se nekad mislilo. Džin je teoretski zapravo vrlo često zvezda patuljak koja se proširila preko svake mere (u praksi i nije baš tako jednostavno, ili nije uvek ali ovo je uprošćavanje). Ili još tačnije: džin je samo faza u razvoju patuljka.

A zašto patuljka, pa zato što su to sve zvezde glavnog niza. Na gorepomenutom dijagramu postoji jedna linija duž koje životare zvezde male mase, poput našeg Sunca. Kod njih se termonuklearni procesi odnosno fuzija odvijaju na specifičan način - kroz fuziju vodonika u helijum. Malo bolje potkovani srednjoškolci će se setiti da su vodonikovi joni zapravo obični protoni, zato se ova reakcija i zove proton-proton (PP) reakcija. Ovo je najprostiji i, sa aspekta potrebne mase i energije, najjeftiniji tip fuzije. Faktički ovo mogu sprovoditi i najmanje zvezde. Rezultat je jednako jeftin: izlazna energija je takođe veoma mala tako da ove zvezde svetle relativno slabim sjajem a i luminoznost je jednako niska. Čak i najveći crveni patuljci dostižu jedva 10% luminoznosti Sunca.

Razlog zašto je to tako leži u strukturi patuljaka. Budući da su to male zvezde njihov presek je takav da su od jezgra do površine ovo potpuno konvektivne zvezde. Proces izdizanja i spuštanja pojedinih strukturnih celina podseća na atmosfersku konvekciju; s tim da ovde konvekcija onemogućava nakupljanje većih količina helijuma oko jezgra. Posledica: nema fuzije helijuma i zvezda skoro beskonačno rasteže PP reakciju. Čak se i smatra da je većina crvenih patuljaka možda tek ni na polovini svog životnog veka, oni po pravilu imaju duži životni vek od dosadašnje starosti Univerzuma. Simulacije kažu da zvezda mase 0.16 Sunčeve, dakle otprilike iste mase kao Bernardova zvezda, ima projektovano ostajanje na glavnom nizu od 2.5 hiljada milijardi godina, znači toliko dugo će (najmanje) tinjati kao slaba sveća... U poređenju sa našim Suncem to je život duži jedno 500 puta.

Okvirno gledano patuljci su vrlo česte ali i vrlo tamne zvezde. Drugim rečima ima ih svuda ali ih možemo videti samo ukoliko su dovoljno blizu. Patuljak na snimku gore je udaljen 8 a džin 700 svetlosnih godina.

Da pogledamo animaciju patuljka izbliza kroz različite RGB kanale:

Zanemarićemo najviše šuma koji je nelogično smešten u crvenom kanalu; budući da je LP zagađeno nebo praktično veoma crveno mene to čudi jer je u obradi vršena korekcija, odnosno neka vrsta supresije R kanala, ali dobro. Proizvođač senzora i aparata uostalom bi pre trebalo na ovo da odgovori (Eos 40D).

Da bi bilo jasnije problematični R kanal je naglašen svetlim okvirom, tu je dotična zvezda i najsjajnija. A zapravo koja je to zvezda? 

Dobro pitanje.

Polovinom XVIII veka su roditelji poslali svog nadarenog dečaka na studije u Pariz. Poslali su ga da izučava pravo i tako postane neko i nešto, iako je on bio nezainteresovan za tu oblast i  imao je talenat za matematiku. Zvao se Jérôme Lalande i greška njegovih roditelja se sastojala samo u jednoj stvari u samom startu - u izboru hotela.

Hotel se zvao de Cluny, danas takođe postoji u obliku muzeja srednjevekovnog života, ali je u tom hotelu pre trista godina na krovu postojala mala opservatorija (kasnije će istu lokaciju proslaviti rad Messier-a). Astronom koji je tu opservatoriju posedovao je bio Delisle; njegov uticaj na mladog Lalande-a je bio toliki da je mladić doduše završio pravo ali u momentu kad je trebalo posvetiti se advokaturi - prešao je na drugu stranu. Učestvovao je u merenju paralakse Meseca iz Berlina, dok je Lacaille istovremeno merio sa Rta Dobre Nade; što mu je donelo članstvo u Berlinskoj Akademiji, a nakon toga posledično i u Francuskoj Akademiji Nauka. Pitanje je šta su Lalande-ovi roditelji mislili o naučnoj karijeri ali je činjenica da je njegov doprinos tadašnjoj astronomiji veliki: Lalande je poboljšao Halley-eve kometarne proračune vezane za istoimenu kometu; važio je za eksperta za planetarne međusobne perturbacije; umalo je otkrio Neptun (u zapisima sa posmatranja je Neptun konstatovan ali u rubrici položaj je stajao znak pitanja, očigledno zbog pomeranja); i na kraju ostavio nam je kapitalno delo Francuska Nebeska Istorija. Bez obzira na nepredvidiv karakter Lalande je u svoje vreme ipak važio za slavnog i omiljenog čoveka. Bio je tvrdi ateista, mason i potpuno u skladu sa svojom nekonvencionalnom ličnošću imao je samo jednu vanbračnu ćerku. Otkrića koja su ga zadesila i posmatranja koja je izvodio su se odlikovala fanatičnom upornošću više nego bilo čime drugim; a svi znamo da uporan rad na kraju obavezno donosi rezultate.

Sama gorepomenuta Istorija je u stvari bila veliki zvezdani katalog sa oko 50 hiljada upisanih zvezda, odnosno praktično celo severno nebo do devete magnitude. Za ono doba to je bilo ujedno i sve ono što se moglo videti tadašnjim malim refraktorima, sve dok Herchell nije napravio revoluciju sa svojim ispoliranim kazanima odnosno velikim reflektorima. Naravno da je taj katalog ubrzo pregažen većim i boljim katalozima, ali imajte u vidu da se to dešavalo u vreme kad je Karađorđe popreko gledao svoje lokalne Turke i još uvek samo maštao o tome da im poskida glave.

Međutim, zvezda o kojoj je reč je zadržala u upotrebi svoj naziv iz gorepomenutog kataloga sve do danas. Radi se o oznaci Lalande 21185 i to je najbliži crveni patuljak gledano sa severne hemisfere i treći po redu uključujući obe hemisfere. Takođe spada i u jednu od najbližih zvezda; jedino su tri zvezde i dva braon patuljka bliži od Lalande 21185. Upravo ta činjenica doprinosi prilično velikom sopstvenom kretanju ove zvezde gledano sa Zemlje - godišnje se pomeri u deklinacijskoj osi skoro pet sekundi a to je sve samo ne malo.

Uz sve ovo imamo još jedan kuriozitet vezan za gorepomenutu zvezdu: pogledajte fotografiju na CDS portalu. Videćete duplu sliku a zašto je to tako moraće da objasni neko ko zna tačnu vremensku distancu između  snimanja različitih kanala. I velike opservatorije često imaju problem lošeg vremena, punog Meseca i drugih poslova koje istovremeno rade, tako da me ne bi čudilo da razmak između snimaka iznosi više godina.

06.11.2020.

O GREŠKAMA

Na greškama se uči. Premda mi danas po svemu sudeći izgledamo kao jedno učeno društvo i napredna civilizacija, broj grešaka na kojima je moralo da se uči verovatno se približava broju čestica u Univerzumu.

Mnogi su grešili na putu koji je trebalo utabati. Ne ide nabrajati sve moguće greške u zaključivanju kroz istoriju nauke kad čovek nema dovoljno podataka,  toga ima toliko da bi nekoliko knjiga moglo da se napiše; međutim možda nije na odmet nabrojati klasične greške u svakodnevnom astronomskom radu.

Charles Messier je pogrešio oko:

1)  M47 - pošto je zvezda 2 Puppis služila kao orijentir, Messier je pomešao + i - dok je beležio rektascenziju u odnosu na tu zvezdu.

2) M48 - takođe je poziciona greška u pitanju, budući da je NGC2548 na u dlaku istoj RA poziciji, samo 2.5 stepeni južnije od Messier-ove pozicije za M48. Danas se smatra da je ovo nastalo tako što je grešni Francuz jato nacrtao sa jedne strane kartografske linije, umesto sa druge. Dokaz: linija je tačno između ove dve pozicije.

3) M91 - mnogo teža zagonetka za raspetljavanje. Messier tvrdi da je za položaj ove galaksije uzeo poziciju prethodno otkrivene M89, ali je očigledno da se tu nekako zbunio. NGC4548 se danas smatra za onaj objekat koji je u originalu trebalo da nosi oznaku M91.

4) M102 - postoje dve mogućnosti, prva je da se jednostavno radi o M101. Za drugu se navodi NGC5866 kao kandidat.

5) M40 - to zapravo i nije bila greška, budući da se položaj i opis samog autora slažu sa današnjim podacima, premda i samo stavljanje dvojne zvezde u Katalog maglina i zvezdanih jata može samo po sebi da zvuči kao greška.

William Herschell je, iako savremenik Messier-ov, neuporedivo više pretraživao nebesa. Imao je bolje teleskope, više vremena i bio je precizniji i sistematičniji. Ili to samo tako izgleda...

Na osnovu svog položaja Kraljevog ličnog astronoma Herschell je dobijao 200 funti godišnje što je bilo sve samo ne malo. Njegov posao je bio da bude u blizini Windsor-a uvek kad bi Kralj George III ili bilo ko drugi sa dvora poželeo da vidi zvezde. Budući da je prvobitno ime planete Uran zamalo prošlo, originalni predlog je bio da prva novootkrivena planeta bude nazvana po Kralju, sam George III bi mogao da kroz teleskop gleda nebesku verziju samog sebe. Naravno da bi svakom vladaru to godilo, ali posao su mu pokvarili sujetni Francuzi, prokleti bili i oni i onaj njihov Messier, dabogda ga giljotinirali.

Messier je zaista u smutnim revolucionarnim vremenima za dlaku izbegao giljotinu. Nije doduše jasno da li je greškom stavljen na spisak za likvidaciju, ili je greškom oslobođen.

Bilo kako bilo, Herschell je u svom katalogu (GC) napravio i neke greške. Budući da je Dreyer sto godina kasnije koristio uglavnom podatke oca i sina Herschell-a, praktično sve te greške su automatski inkorporirane u novi NGC katalog. Tek sedamdesetih godina XX veka su se dobre duše latile revizije ovog kataloga koji je od tada postao poznat kao RNGC ("revidirani katalog") i odmah je oko 800 objekata iz starog kataloga otpalo. Sve moguće greške su tu pravljene: duplikati, nepostojeći objekti, pozicione greške i, interesantno, nepostojeća jata. Ovo zadnje se odnosi na asterizme odnosno male gomilice zvezda koje ne čine gravitaciono povezane strukture već je u pitanju čista slučajnost, tj perspektiva. Radi se o 229 ovakvih jata koja su brisana iz novog RNGC kataloga.

Kad smo kod mojih grešaka, tek tu ima materijala za proučavanje. Recimo, kako sklopiti fotografiju Meseca sa tamnom i svetlom stranom? Logično je da ćete koristiti jednu ekspoziciju za svetle predele a drugu za senku, ali kako to uklopiti? Greška je sama po sebi ako ta dva snimka imaju veliku razliku, odnosno veliki dinamički raspon. Uzdajući se u (skoro beskonačne) mogućnosti Photoshopa snimio sam dva snimka mladog Meseca, jedan 1/400sec ISO1000 i drugi 5sec ISO200. Razlika u intenzitetu svetla kad se sve sabere iznosi 400x, odnosno skoro 9 blendi fotografskim rečnikom rečeno, i to sve nagurati u dinamički raspon pomoću dva snimka... Vrlo hrabro.

Greška.


Posle gomile maskiranja i uklapanja, promene blending modova i sličnih kerefeka, ispostavilo se da dva ovako različita snimka mogu nekako biti uklopljena jedino u 32-bitnoj monohromatskoj paleti. Moja je greška što sam smatrao da će dva snimka biti dovoljna, a i bio sam radoznao oko krajnjih mogućnosti. Preporuka: koristiti mnogo više od dva snimka, sa manjom dinamičkom razlikom, i uklapati postupno. Uostalom, evo kako izgledaju dva originalna snimka:


A dok se teleskop hladi i Mesec neobavezno snima, moguće je raditi još neke beskorisne stvari. Recimo proveriti kolimaciju reflektora:


Originalno se kolimacija proverava kroz okular, na najvećem uvećanju, poželjno ako može bez barlow-a. Za moj teleskop bi bilo idealno da to bude oko 300x, mada sve preko 200x može da bude upotrebljivo. Sve ispod daje nepreciznu kolimaciju, nešto što se teško vidi u astrofotografiji deepsky objekata, ali što se istog momenta vidi na planetama.

Ovo je snimak dve zvezde, plave i crvene, uvećan 2x. Pošto se iz ovoga ništa problematično ne uočava, snimke sam izoštrio.


Upravo ovde se radi o tom malom uvećanju, drugim rečima nije moguće uočiti da li je kolimacija odstupila i koliko. A postoji i drugi problem: pošto su ovo snimci zvezda koje su slabijeg sjaja kad se defokusiraju, oba snimka su eksponirani po 15 sekundi. To je malo isuviše, jer se svaka moguća turbulencija u tom periodu uredno zabeleži na snimku i mi nemamo nikakve šanse da ovde uočimo Airy-ev disk u centru i okolne prstenove.

Sam Airy disk (zapravo u velikoj većini tačkica a ne disk) se astrofotografski uočava drugačije, treba herojski defokusirati i tako proveriti koliko atmosfera brlja taj isti disk:

Ovde je prvi očigledan problem to što fokuser levo na 9h ulazi u svetlosni put, ali dobro, to kod ovog konkretno modela nije moguće bilo kako izbeći (testerisanje Krejforda ne računam). Iskreno, na ovom snimku (isečak od 100%) mislim da više problema pravi montaža na 15sec, koja je upravo tad napravila periodičnu grešku, jer se vidi trail od basnoslovnih 6-7 piksela. 

Dakle, još jedna greška. Ovog puta montaže.

Normalno za teleskop aperture 150mm bi veličina diska iznosila 0.92arcesc, to je nešto više od pola jednog piksela na ovom snimku, s tim da situacija nije baš tako prosta. Zapravo, ono što mi vidimo i merimo je zapravo svetli disk zajedno sa prvim tamnim prstenom, odnosno odstojanje između dva minimuma (misli se na tamne koncentrične prstenove) i to je prečnik koji teorijski iznosi 0.92 sekunde. U praksi to zavisi i od talasne dužine svetlosti, zavisi od konstrukcionog tipa teleskopa odnosno centralne opstrukcije, ali najviše zavisi od aperture teleskopa- veći teleskopi imaju manji Ejrijev disk.

Takođe ulogu igra i magnituda posmatrane zvezde. Svetlije zvezde šalju veći procenat svetlosti u svetao disk u centru, naravno na račun prvog tamnog okružujućeg prstena, i taj procenat za najsvetlije zvezde može da iznosi i 85%. S druge strane, kod šeste magnitude procenat svetlosti u disku zauzima između 50 i 60% površine kompletne strukture poznate kao Airy disk. Svetli disk u centru se još zove i prividni, lažni disk.

Da se vratimo na poentu: teleskop je umereno raskolimiran, ali je astrofotografija deep sky čudesa poznata po tome da se manja odstupanja od kolimacije i ne primećuju preterano. Na planetama se, s druge strane, ovo izuzetno primeti i naprosto (čak i minimalno) raskolimiranim reflektorom nema nikakve logike pokušavati bilo šta sa planetama.

Dakle, na dnevnom redu te večeri je bio kvazar 3C 345, jedan od sjajnijih kvazara koji je lociran u Hercules-u. 

Kvazar jeste sjajan, ali ne baš toliko kao na ovom snimku - u centru je ipak nešto drugo, odnosno zvezda Eta Herculis koja je magnitude 3.5mag.

Kvazar bi trebalo da bude tu negde, bukvalno u neposrednoj okolini zvezde. Maksimalno razvučen snimak:

Granična magnituda iz sela je ovde oko 17-17.5mag, što generalno i nije tako loše. Vidi se par nekih manjih galaksija, ali kvazara nema.

Zapravo kvazar 3C 345 se nalazi daleko izvan ovog kadra, u pitanju je (ne prva) poziciona greška u programu Winstars. A da ne bude da je za ovu grešku odgovoran samo autor programa, grešku sam napravio i ja što u startu prilikom pripreme za snimanje položaj nisam proverio na najsigurnijem nebeskom kartografskom mestu na našoj planeti: prvom fotografskom atlasu neba.

I još jedna greška: neko je ovu zvezdu na Wikipedi-i svojevremeno preimenovao u Sophian. Budući da nigde u zvaničnoj astronomskoj literaturi nema nikakvih naznaka ovog imenovanja, reč je svakako o anonimnom šaljivdžiji i, usput, još jednoj vrsti upozorenja koliko Wikipedia i uostalom ceo internet mogu da budu podloga za raznorazne, namerne i nenamerne greške.