PONOVO O LETNJIM GLOBULARNIM JATIMA

Kad sam bio klinac, tamo negde osamdesetih, moj astronomski razvoj se svodio na iščitavanje Politikinog Zabavnika i posmatranje pomoću jednog dvogleda i par durbina. Svi smo tad zavisili od časopisa koji tek sporadično nešto o tome napišu; osim Zabavnika tu je bila i Galaksija, premda su to uglavnom sve bili više teorijski članci. Od knjiga o astronomiji bilo je tu svega dve ili tri, takođe uz vrlo malo praktičnih osmatračkih saveta. Bila su to restriktivna vremena, u tadašnjoj Jugoslaviji narod uistinu nije bio gladan ali nije bilo moguće mnogo toga egzotičnog nabaviti: uvoz kompjutera, stranih automobila, teleskopa, nešto što je nama danas potpuno normalno - nije bio dozvoljen. Mogli ste samo da se pouzdate u domaće proizvođače svega navedenog, a kakve su performanse Oric Nove, Vege iz Ljubljane i stojadina, i da li su vam dovoljne, to u najboljoj tradiciji samoupravnog socijalizma nije bilo bitno. Danas imamo to sve, a da li imamo para - opet nije bitno.

Dakle, već sa 5-6 godina sam na zimskom nebu dvogledom uočio kockasto sazvežđe za koje sam pretpostavio da je Veliki Medved, pisalo je da u repu stoji dvojna zvezda Mizar a ja tamo nađoh nekoliko dvojnih. Iznad njega i desno je bio i Mali Medved. U repu Velikog Medveda je takođe blistala ogromna maglina koju sam svima pokazivao kao sopstveno otkriće budući da o tome nigde ništa nije pisalo - i niko zaista nije znao šta je to. U to vreme zvezdane mape koje su mi bile dostupne su bile parcijalne i prilično teške za snalaženje jer nisu bile detaljne i bile su minijaturne, ali su prošle godine dok nisam shvatio da kocka nije Veliki Medved već Orion. Mali Medved, premda liči nije mali već su to Vlašići, a mutna zvezda i spektakularna maglina - pa zna se, M42.

Durbin koji sam najčešće koristio, dobio sam ga u prvom razredu za sve petice, je bio 20x50 odnosno aperture 50mm. To je bio solidan instrument za deepsky objekte, premda nedovoljan za planete. Nema veze, Andromedina galaksija je bila uočena, a ono što sam zapamtio to je da leti na jugu u Mlečnom Putu sve vrvi od raznoraznih maglina. Pošto nisam ni imao mape tog regiona, posmatrao sam ali blaženo nemavši pojma u šta gledam. Velika otvorena jata nisu za mene bila problem, pokoja maglina takođe ali se spisak viđenih objekata tu uglavnom završavao. Mape koje sam imao su bile dosta detaljne na severu, odnosno prikazivale su gomilu galaksija u Velikom Medvedu ali opet tropa. Nijednu nisam mogao da vidim ni dvogledom ni durbinima. Mislio sam da je problem u malom uvećanju koje su moji instrumenti imali, nekoliko godina kasnije sam od drugara pozajmio plastični refraktor Tasco sa 400x uvećanjem koji je neko dovukao čak iz Amerike, i opet ništa nisam video. Mesec i planete su, međutim, već bili neuporedivo bolji, samo sam se mučio sa klimavom montažom i malim vidnim poljem. Osim toga, na velikim uvećanjima tipa 2-300x se Jupiterovi pojasevi uopšte nisu videli i džabe mi onda svo to uvećanje kad je Jupiter najbolji na malom uvećanju. Za ostale objekte je važilo: gledaš crno nebo pola sata i ne vidiš nijednu zvezdu; kombinacija malog vidnog polja i male aperture (mislim da je i on bio 50mm, eventualno 60mm) uz skoro neupotrebljiv tražilac i altazimutnu montažu, pa to je recept za neuspeh. Već sa 10-12 godina sam batalio posmatranja, ničeg više interesantnog nije tu za mene bilo.

Ono što ja tad nisam znao, a nije imao ni ko da mi kaže, to je da su skoro sve magline tamne, ali ujedno i u većini slučajeva krupne. Nije potrebno veliko uvećanje već je potrebno naprosto pojačati sjaj tamnih objekata, kao što pojačavate sjaj slike klizačem na starim televizorima; a koncept toga mi je postao kristalno jasan tek možda koju deceniju kasnije, pre svega uz upotrebu fotografije. Za tako nešto je bitan "kalibar" instrumenta, odnosno njegova debljina, apertura kako to stručnjaci kažu, a uvećanje tu (skoro da) ne igra nikakvu ulogu. Zato sam video u suštini desetak maglina i otvorenih jata i jednu galaksiju i ništa više, jer više od toga u instrumentima klase dvogleda teško je moguće videti. Identifikovati da, uz tačne mape, ali da to bude očigledno i sa ponekim detaljima, to svakako ne.

Među onim objektima koje kao dete nikad nisam video (a žarko sam želeo) su M57 i globularna jata. Odnosno pređem ja vidnim poljem preko tih regiona, znam okvirno gde da tražim ali to nije ni za durbin ni za dvogled, to je moralo da sačeka teleskop. Tek sa 70mm shorty refraktorom sam pronašao dobar deo M objekata (mada je M57 ostala jedva vidljiva mrljica, bez ikakve prstenaste strukture), kasnije sam prešao na reflektore koji su tek bili kvantni skok i koji su mi osim osmatranja omogućili i  astrofotografiju, ali to je neka druga priča.

Dosta je bilo snimanja kometa ovih dana, red je bilo vratiti se (pravim) deepsky astronomskim objektima. Pošto sam shvatio da za sve ovo vreme ja nisam fotografisao gomilu letnjih globularnih jata, red je bio da to ispravim. Međutim, letnje noći su kratke, jata na jugu ima poprilično i pala je odluka da se sva jata naguraju u jedno vidno polje i to je onda zadatak za pedeseticu koja na najbolji način simulira pogled koji daje neki prosečan dvogled.

Ali prethodno sledi zagrevanje, odnosno pogled na severno nebo gde je Sunce smešteno svega nekoliko stepeni ispod horizonta. U ponoć oko letnje ravnodnevice Sunce u Bavarskoj zalazi svega 22-23 stepena ispod horizonta i to čini astrofotografiju malo komplikovanijom, odnosno nema se mnogo vremena.

Zbijena zvezdana jata, zatvorena, globularni odnosno kuglasti klasteri, sve su to sinonimi za jednu vrstu nebeskih objekata. U pitanju su vrlo čudne nakupine zvezda, prilično fascinantne za nekog ko nije mnogo familijaran sa astronomijom (a i za nekog ko jeste). Obično se misli da je Messier onaj koji je prvi otkrio i otkrivao ova jata, mada je činjenica da uopšte nije bio prvi. A. Ihle je još 1665. otkrio M22, nedugo zatim je Edmund Hejli otkrio Omegu Centauri i M13, zatim Kirch M5, onda De Chéseaux dva nova zbijena jata, Maraldi još dva, Legentil jedno i de Lacaille 7 globularnih jata. Tek onda stupa na scenu Messier, koji je istini za volju uspeo samo M4 da rastavi na zvezde, sve ostalo je vrlo kreativno opisivao kao "okrugle nebule". To i ne čudi kad je imao durbin aperture mojih naočara - gorepomenuti Tasco je dobar primer gde gledaš i ne vidiš.

Nakon što se Herschell uhvatio u koštac sa okruglim nebulama, već ih je bilo poznato oko 70, i skoro sva su razlučena na zvezde u Heršelovim reflektorima. 

Mi danas znamo za 157 zvanično potvrđena i dokazana globularna jata u našoj Galaksiji, premda ima još kandidata, i biće ih još, naročito u centralnom ispupčenju Mlečnog Puta gde je još štošta sakriveno prašinom i gasom. Ali stoji da je velika većina, možda oko 90% svih globularnih jata locirana u halou naše Galaksije, daleko od diska i centralnog regiona. Ovo je bila esencijalna činjenica koja je pomogla Šejpliju (H. Shapley) da otkrije dimenzije Mlečnog Puta. Izmerio je distance do mnogih jata i shvatio da su jata koncentrisana statistički oko centra naše Galaksije i tako je otkriven centar u Strelcu. Dotad se smatralo da je Sunce u ili oko centra Galaksije pošto se disk Mlečnog Puta naizgled pruža uniformno u svim pravcima. Propustilo se doduše zapažanje da je letnji Mlečni Put primetno gušći i spektakularniji od zimskog.

Dakle, zbijena jata orbitiraju u halou, često retrogradno (što je čvrst dokaz da nisu nastala u ravni Galaksije) i brzine su im nasumične i često veće od zvezda u galaktičkom disku. Ovo je podstaklo i neke pretpostavke o nastanku zbijenih jata, po kojima ovi objekti nastaju iz velikih molekularnih objekata (dakle isto kao i otvorena jata) ali na drugom mestu, odnosno van galaktičkog diska ili na njegovoj periferiji, ili u disku pa brzo bivaju katapultirana van diska. Ova udaljenost od diska je krucijalna jer to čuva zbijena jata od raspada na koji je osuđeno svako otvoreno jato posle par stotina miliona godina - zbijena jata su često starija od 8 milijardi godina. Svaki prolaz kroz ravan diska Galaksije izlaže jato ogromnim gravitacionim silama, ne privlači jato samo centar Galaksije već i sve ostale zvezde i masa unutar samog diska, i to privlačenje ide u svim pravcima. Rezultat je da svako jato, otvoreno ili zatvoreno, ima velike šanse da pretrpi osipanje u ravni diska, dok u halou iznad ili ispod diska može dugo vremena da bude neoštećeno. Gravitacija naravno da deluje i tamo ali uniformnije na celo jato, nema sila koje rastržu pojedinačne članice na sve strane. Činjenica da otvorena jata ne mogu da se nađu van galaktičke ravni dodatno pojašnjava zašto sva otvorena jata za razliku od zbijenih ne žive dugo.

Još jedna interesantna pretpostavka koja ima i uporište u osmotrenim podacima je i činjenica da postoji korelacija tj proporcija između mase centralne galaktičke crne rupe i mase svih globularnih jata te galaksije. Ovo važi za neke eliptične i lentikularne galaksije, nije potvrđeno i za ostale tipove.

Sazvežđe gde se najviše ovih objekata može naći je Ophiucus (Zmijonoša). U pitanju je sazvežđe Zodijaka, odnosno ekliptike i predstavlja po starim knjigama čoveka koji se bori sa zmijom. Zmija ima i sama svoje sazvežđe (Serpens) a čovek je po jednima sam Apolon a po drugima Laokon koga su bogovi kaznili zmijom jer im je pokvario planove deleći svoja saznanja o drvenom konju sa prijateljima Trojancima. Uporedite ovu fantastičnu starogrčku skulpturu nepoznatog autora sa pogledom na sazvežđe Ophiucus i biće vam jasno zašto velikoj većini čovečanstva sazvežđa nikad nisu bila niti će biti razumljiva.

Prvo jato o kome je reč je M10, ako ne možete da nađete mutnu mrljicu na ovoj slici, obeležena verzija je dole. Njega je otkrio Messier i definisao kao nebulu bez zvezda, a Herschell je već primetio da se zvezde mogu razlučiti, naravno pomoću malo većeg teleskopa. Svi nakon njega su ovo potvrdili (Bode, Smyth, Rosse) s tim da je Lord Rosse uspeo i da primeti tamnu traku koja se pruža posred klastera. Ovo na fotografijama ne možemo da potvrdimo, što ne znači da ne postoji već je verovatno optička iluzija koju čovek vidi kad su mnoge zvezde na granici detekcije.

Knjiga koja vredi da se ima (u papirnom ili elektronskom obliku) je Burnham-ov Celestial Handbook. Pisana polovinom prošlog veka prilično je zastarela u mnogim podacima ali za jednog vizuelnog osmatrača ili astrofotografa koji je pritom zainteresovan i za istoriju astronomije - je u suštini nezamenljiva. Tu se najbolje vidi ogroman napredak nauke u proteklom periodu, ali se ujedno vidi i da su ljudi nekada bili jednako sposobni kao i mi sada, samo im na raspolaganju nije bilo toliko metoda i podataka. Elem, tu piše da imamo tri promenljive registrovane u M10, a mi danas u 2022. godini imamo 37 registrovanih promenljivih od kojih su dva pulsara - primetite da ih klasifikacija u ovom radu svrstava u promenljive zvezde.

Ono što je značajno za ovaj klaster sa aspekta astrofizike je da značajan deo metala koji se mogu spektroskopski detektovati potiče od s-procesa. U pitanju je tzv spori zahvat neutrona, odnosno proces nukleosinteze prilikom kog jezgro atoma preuzima jedan neutron. Time se menja atomska masa tj uvećava za jedan i pritom nastaje izotop dotičnog elementa. Sada "od izvora vode dva putića:"

- izotop je stabilan; nagomilava se i vremenom ponovo se preuzima neutron i tako nastaje sledeći izotop;

- izotop je nestabilan i putem beta-raspada emituje beta česticu (elektron ili pozitron) čime se pretvara u element koji je sledeći desno u Periodnom sistemu, odnosno sledeći sa atomskim brojem.

U praksi ovaj proces dovodi do sukcesivnog stvaranja sve težih izotopa jednog elementa, zatim proces zapne i butem beta raspada "preskoči" na sledeći, teži element, pa ponovo njegovi izotopi, pa preskakanje... Proces se zove s-proces zbog spore prirode (slow) jer je za beta raspad potrebno mnogo veće vreme nego za nagomilavanje izotopa. 

Za s-proces je fundamentalno imati određene količine gvožđa, pošto od njega inicijalno kreće sinteza težih elemenata i ide sve do bizmuta i olova. Takođe je fundamentalno imati i neutrone, a to obezbeđuju ugljenik C13 i neon Ne22 koji sagorevaju zajedno sa helijumom. Ovim nastaju kiseonik i magnezijum sa značajnim količinama neutrona i reakcija može da počne; skoro svi uzorci težih elemenata koji su zastupljeni u zvezdanoj prašini i koje smo analizirali imaju poreklo iz s-procesa zvezda glavnog niza.

Moguće je da s-proces dominira i u mnogim drugim ako ne i svim zbijenim jatima, ali je činjenica da je u istorijskom smislu M10 postalo prvo gde je ovaj proces otkriven kao dominantan.

 

Monohromatski isečci na kojima su ova jata u krupnom planu su u originalnoj rezoluciji, odnosno kompletna slika je smanjena za oko 2.5-3x. Odmah pored M10 se može videti M12, praktično u dvogledu jato blizanac sa M10. Messier i Bode su ponovo videli mutnu nebulu a Herschell pojedinačne članice jata. Udaljenost od prethodnog jata je svega par stepeni severoistočno, takoreći idealno za dvogled ili širokougaoni refraktor. Međutim, iole veći teleskop nam otkriva da je M12 mnogo manje zbijeno od M10 odnosno da se lakše razbija na zvezdice; preduslov je da dotični teleskop uopšte može da prikaže dvanaestu magnitudu pošto je toliki sjaj najsjajnijih članica jata; u apsolutno idealnim slučajevima ovo može i refraktor od 50mm ali u praksi je potrebno ipak koristiti veće teleskope. Recimo da je u mom 150/750mm na prosečnom nebu moguće videti nekoliko zvezdica na 75x i to je to.

Upravo zbog male gustine se M12 nekad smatralo za otvoreno jato, odnosno za prelazni oblik između otvorenih i zatvorenih (zbijenih) jata, odnosno ako tako nešto uopšte postoji. Vremenom je to opovrgnuto, a kao kuriozitet stoji i činjenica da u jatu praktično nema zvezda male mase. Kako i zašto, to je sad u sferi nagađanja, pre svega se tu pominje "oduzimanje" zvezda od strane naše Galaksije, a prilikom prolaska ovog jata kroz galaktičku ravan. To se inače dešava svakih nekoliko desetina hiljada godina, imajući u vidu da su ova jata stara skoro kao i Univerzum, broj prolazaka svakako nije mali.

Sledeće veliko i svetlo jato u okolini je M14, ogromno i gusto zbijeno jato koje je ponovo otkrio Charles Messier (i to ponovo kao nebulu bez zvezda) i opet ga je Herschell ispravio po pitanju toga. Manjeg je ukupnog sjaja od prethodna dva, odnosno tamnije je za celu jednu magnitudu, pa je samim tim i malo manje upadljivo u dvogledu. U prosečnom teleskopu je primetno da se jato ne razlučuje, budući da su najsjajnije članice magnitude 14 za ovo bi nam trebao 250mm reflektor i malo bolji posmatrački uslovi. Teorija kaže da može i manji teleskop, ali imajte u vidu da je to teorija, traži izlaznu pupilu mladića u pubertetu, kristalnu atmosferu neke nedođije i M14 u zenitu, a ono je u zenitu u Najrobiju a ne kod nas; itd.

Ovom jatu fali centralna kondenzacija, odnosno iako je neuporedivo veće (i udaljenije) od prethodna dva jata, ipak je primetno da je mnogo teža vizuelna meta. Negde oko 70 promenljivih zvezda postoji ovde, s tim da je većina W Virginis klase - to su cefeide tip II, odnosno starije zvezde male mase koje osciliraju u periodu od 10 do 20 dana. U M14 je fotografski četrdesetih godina otkrivena nova, što je tad bila prvorazredna senzacija, a pre par decenija i jedna karbonska zvezda. 

Jato M14 je bio prvi deepsky objekat fotografisan tadašnjom elektronskom novotarijom koja je bila poznata kao CCD senzor.

Messierova zbijena jata su očigledno laka fotografska meta, čak i za običan objektiv od 50mm žižne daljine. Ono što se na ovom snimku teže raspoznaje su zbijena jata koja imaju NGC oznaku. Prvo od tih jata je NGC6366, najsjajnija zvezda je magnitude 13.6mag a 15.7mag je sjaj horizontalne grane u ovom jatu. Nekakva granulacija se ovde da primetiti, odnosno jato je na granici razlučivanja - nije loše za jedan (pritom i ne baš preskup) objektiv. Ali i u velikim teleskopima se vidi da je ovo jato poluprovidno, odnosno siromašno zvezdama. Jato je otkrio nemački astronom Winnecke, poznat po tome da je objavio i svoj katalog dvojnih zvezda od svega sedam primera, a pritom pola od toga nisu ni bila njegova otkrića već su bila poznata od ranije (recimo 30 Eridani ili 44 Cygni). Primera radi, Winnecke 4 je poznat i kao M40 iz Messier kataloga. Ipak i danas možete naći njegovo prezime kao oznaku za neke od ovih objekata, što znači da se katalog koristi.

NGC6535 je još neupadljiviji objekat. Malo i tamno zbijeno jato, bez ikakvih detalja, može se samo reći da je na snimku mutna zvezdica. Isto važi i za NGC6426, s tim da je ovo ipak malo veće, sjajnije i zbijenije zvezdano jato. Upravo su i otkrića zadnja tri objekta rangirana po njihovoj vizuelnoj težini: prva dva su otkrivena polovinom XIX veka a treće, koje je iole sjajnije, otkrio je Herschell skoro sto godina ranije. Ujedno mogu da primetim da ova tri NGC objekta ni na koji način nije moguće videti dvogledom već je za njihovu detekciju potreban prosečan teleskop i iole dobro nebo.

Da zaključim: od dvogleda i durbina (spektiva) mnogo su bolji teleskopi, i to što deblji to bolje. Ali ako hoćete još više objekata i više detalja u njima, astrofotografija je sledeći korak, a ponekad vam ne treba čak ni teleskop, dovoljni su nekakav objektiv i astrotrek.