ORIONIDI I POZITRONI

Ko pretražuje internet u potrazi za značenjem termina "Orionidi", vrlo lako može da sazna da se tako zovu turistički apartmani na grčkom ostrvu Tinos. Da li je vlasnik na umu imao pogled na meteorsku kišu nije mi poznato, zapravo mi ništa nije poznato uzevši u obzir da je sajt u potpunosti na grčkom. Međutim, činjenica je da apartmani gledaju na zapad, odnosno tamo gde sasvim sigurno sazvežđe Oriona odnosno radijant neće biti pogodno locirano u ranu jesen, kad se inače javljaju Orionidi. Sazvežđe Oriona se pojavljuje nešto pre ponoći na istoku, što znači da će meteori tad početi da se javljaju i potrajaće sve do zore.

Ovakav propust za nekoga ko želi da posmatra ili snimi Orionide može samo da znači minus; stoga sam odustao od egzotičnog ostrvskog smeštaja i krenuo na neke bliže lokacije u okolini Jagodine. A i jeftinije je.

Selo Miliva u svojoj neposrednoj okolini čuva ostatke crkve iz XIV/XV veka, koja je ovih godina u potpunosti rekonstruisana. Tu je knez Lazar donosio neke spoljnopolitičke povelje i sveukupno je mesto bilo prilično živo u Srednjem Veku. Orion je bio na istoku i vreme za meteorski pljusak je počelo, samo sa jednim jedinim problemom - pun Mesec u fazi od tačno 99.9% iluminacije. Radijant je bio na 16 stepeni visine što je moglo da dovede do velikih bolida preko celog neba, počevši od istoka. 

I naravno, ništa od toga. Šanse za pojavu bolida (vrlo svetlog meteora) su ionako bile smanjene kad je radijant nisko, ali da se pojavio ja bih svakako imao odličan kadar. Tu bi onda bio potreban što širi objektiv (a od 10mm na kropu nema šire a da nije fisheye) i to je to.

Nema veze bar su tu sitniji meteori, jel? Pa takođe ne, Mesec ih je svojim sjajem potpuno ubio. Malu blendu ovog objektiva (f4.5) ne moram da naglašavam, mada bi ona mogla da bude problem da nema Meseca, odnosno da je nebo mnogo tamnije. Treba podsetiti da u astronomiji najniža moguća magnituda koju je opremom moguće snimiti zavisi isključivo od aperture, a fotografskim rečnikom uprošćeno - od blende. Što manji f-broj to tamnije zvezdice na ekranu, s tim da ovo mnogo više pogađa objektive male žižne daljine. Objašnjenje je vrlo prosto: f-odnos odnosno u žargonu blenda je zapravo matematički odnos aperture i žižne daljine.

Na pojedinačnim snimcima sam izmerio da je granična magnituda levo oko Severnjače između 7mag i 8mag. Meteor koji veoma brzo prođe kroz kadar neće imati šanse da ostavi svoj trag na senzoru kao i zvezdica magnitude 7.5 koja praktično greje iste piksele tokom pola minuta izlaganja. Zato u praksi mogu da snimim samo dosta svetlije meteore od granične zvezdane magnitude, i to baš dosta svetlije. Neke grube procene koje kruže na netu za 10mm objektiv i blendu f4 kažu da je za meteor potreban vrlo veliki sjaj da bi uopšte bio zabeležen: od 0.4 do čak -1mag. Ovde na to utiču faktori kao što je smer u kom je objektiv okrenut (bliže radijantu su meteori sporiji i samim tim sjajniji), zatim faktor brzine meteora (recimo da je vrlo grub prosek prolaska meteora jedna stotinka sekunde), svetlosno zagađenje, prisustvo Meseca... Dakle, apsolutno sve pobrojano je bilo protiv mene i ja sam tamo zapravio išao da eventualno ulovim bolid.

Da zaključim: nijedan Orionid nije snimljen a takođe nijedan nisam ni golim okom uspeo da uočim (a nije da se nisam trudio). Mudro sam zaključio da to možda ima veze sa lokacijom (a nema), tako da sam rešio da istu promenim.

Jedna od najlepših naših srednjevekovnih tvrđava krije u sebi i manastir, u ovom slučaju Manasiju kod Despotovca. Varošica je dobila ime po ktitoru manastira: Despotu Stefanu Lazareviću. 

I ponovo nisam bio srećne ruke, iako sam objektiv usmerio daleko od radijanta, odnosno prema jugozapadu. Nijedan Orionid nije zabeležen.

Ali ako već nemam sreće sa meteorima, da vidimo da li se još nešto nalazi na snimcima. Vrlo brzo sam uočio jedan čudan trag u gornjem desnom delu kadra.

Ovo je isečak u 100% rezoluciji, a okvirom označen deo na snimku je deset puta uvećan snimak u odnosu na originalnu rezoluciju senzora.

Ovde je primetno da je kosmički zrak udario i nastavio da putuje duž piksela od centra prema uglu kadra. To se vidi kao promena boje linije od ljubičaste do crvene, odnosno od nižih do viših frekvencija vidljivog spektra. A to prevedeno znači da je neznanac tim putem gubio energiju, budući da niže frekvencije imaju višu energiju. Tačnije, energija fotona ljubičaste boje počinje na 3.26 eV a crveni foton se završava na 1.65 eV. Zapravo svi fotoni su bezbojni; mi im u svojim očima i mozgovima dodeljujemo boje na osnovu energije odnosno frekvencije, ali da ne sitničarimo preterano.

Senzor na 7D ima fotodiode odnosno detektore koji su vrlo sitni, prečnika 4.3 mikrona. Oni mogu da prime negde oko 25 hiljada fotona pre nego što se saturišu, odnosno pre nego što dotičan piksel na slici ne prikaže potpuno belu tačku. Ovo ne deluje malo, naročito ako se uporedi sa kompaktima i telefonima, ali prastari 20D ima duplo veći kapacitet (50 hiljada elektrona) a 1D Mark II 80 hiljada. Naravno da ovo nema nikakve veze osim činjenice da stariji aparati imaju veće fotodiode, ali je isto tako i činjenica da se 20D zapanjujuće dobro drži u očuvanju dinamike pri izvlačenju senki. Koliko je taj senzor stariji i inferiorniji toliko duplo veći broj elektrona izjednačava situaciju što se tiče dinamičkog raspona.

Da se vratimo strukturi CMOS-a: kapacitet bunara u koji upadaju fotoni i pretvaraju se u elektrone, odnosno fotodiode, jeste suština cele priče. Međutim, kapacitet od 25 000 elektrona važi samo za ISO 100, za svaku veću vrednost se proporcionalno smanjuje, tako da je kapacitet za ISO1600 svega 2040 elektrona. Struja koju svaki piksel detektuje se pojačava i tako mi zapravo dobijamo viši ISO ali po cenu većeg šuma i manjeg dinamičkog raspona - vrlo logično, pošto je iz 2000e moguće izvući manje informacija nego iz 25 000e.

Nešto što je udarilo u moj senzor je napravilo trag dužine 18 piksela (skoro 80 mikrometra). Da zanemarimo pojedinosti poput interpolacije, energija na samom početku kontakta sa senzorom je očigledno iznosila 3-6 KeV a zatim je opadala do zadnjeg piksela na 2-3 KeV. Ukupna energija pređenog puta je procenjena na oko 63 KeV, što znači da je u pitanju bio tvrđi X zrak. To je, inače, frekvencija prosečnog medicinskog CT skenera. Šta bi to moglo da bude, da li bi ovo mogla da bude neka krupnija čestica, recimo alfa čestica?

Ukratko, ne baš. Te čestice imaju u proseku 3 MeV, dakle dosta veću energiju. Najnižu energiju alfa čestice prilikom alfa raspada dostižu kod Neodimijuma 144 (oko 2 MeV) i to je 30 puta veća energija od gorepomenute. Osim toga, mi na površini naše planete zapravo vrlo retko dobijamo priliku da detektujemo pravi kosmički zrak. Neuporedivo češće je to sekundarna neka čestica koja je nastala raspadom prvobitnog kosmičkog zraka nakon udarca u neki molekul naše atmosfere, pa tako dobijamo pravu kišu elementarnih čestica: protona, elektrona, miona, fotona, pozitrona... Ako biste me pitali šta je po nacionalnosti bila čestica koja je udarila u senzor i napravila crticu, moram priznati da ne znam. Može biti bilo koja od navedenih, s tim da postoje veće i manje šanse da bude određena čestica. Na primer, veoma su male šanse da bude pozitron ili pi-mezon, ali su zato šanse da je elektron 18%. Još jednom: energija primarnog kosmičkog zraka je enormna, recimo oko 2 TeV, a čestica sa gorepomenutog snimka je 16 miliona puta manje energije. 

Toliko je trebalo originalnom kosmičkom zraku sa vrha atmosfere da izgubi energiju raspadima i sudarima da bi došao do senzora fotoaparata, dakle 16 miliona puta je manja energija na kraju njegovog puta. A početak puta ne smem ni da zamislim: neka supernova, jezgro ko zna koje galaksije ili slično pre više milijardi godina...