GRAŠAK IZ KONZERVE PROTIV PAŠTETE

Već krajem XIX veka se situacija u astronomiji, i nauci generalno, usložnjavala. Otkrića su sustizala jedna druga, države su se utrkivale koja će imati bolju opservatoriju i veći teleskop, činilo se da ćemo uskoro živeti kao u romanima Žila Verna. Čovek je plovio svetom, leteo u balonu, gradio železnicu, svuda se video industrijski napredak. U astronomiji je napredak takođe bio konstantan: svi nebeski objekti koje je prikupila porodica Herschell su stali u GC katalog; Dreyer je bio zadužen da sve te objekte i još mnogo drugih upravo otkrivenih ponovo sastavi u novi katalog, i tako smo dobili upravo to: novi katalog (New General Catalog, NGC). A kad je posle neke godine postalo jasno da ima objekata za još jedan katalog, pa onda još jedan, postalo je jasno da vlada nestašica za prikladnim imenima kataloga. Pošto se sadržaj novog kataloga formalno zvao Index Catalogue of Nebulae and Cluster of Stars, nekome je bilo prikladno da katalog u žargonu nazove Index Catalogue, što je i ostalo kao zvanični naziv, kao kad bi se danas neka knjiga zvala jednostavno "Sadržaj". Mi danas tako imamo IC1 i IC2 kao dodatke klasičnom NGC katalogu.

Ovolika poplava otkrića nije došla sama po sebi, zaslužni su bili novi teleskopi i opservatorije, države koje su počele mnogo izdašnije da finansiraju sve to, a ne da kao u vreme Marije Terezije jedan kraljevski astronom radi sve, od zabavljanja dvorjana do pomorske navigacije. Ali presudna uloga pripada fotografiji. Sad je bilo moguće snimiti vidno polje teleskopa i na miru kasnije pretraživati fotografske ploče, kao i de facto imati dokumentovano kako to zapravo izgleda. Velika većina objekata u IC katalogu su iskopani putem fotografije.

Mada je fotografija jedan zaista veliki skok u astronomiji XIX veka, činjenica je da njena primena nije ni izbliza bila efikasna kao što je to danas slučaj. Celuloid kao osnovni nosač emulzije (film, jednostavnije rečeno) će se pojaviti mnogo kasnije; emulzije su bile primitivne i vrlo slabe osetljivosti na svetlost, a posebnu situaciju je predstavljala osetljivost na samo jedan deo vidljivog spektra. Doduše to je i išlo ponekad na ruku astronomima koji su tad koristili velike ahromatske refraktore, ako emulzija vidi samo plavu boju onda treba teleskop jednostavno fokusirati u plavom spektru i fotografija će biti fokusirana. 

Godina 1824. je bila godina kada je kod nas knez Miloš razmišljao kako da od Turske uzme još nekoliko nahija i kako dalje da učvrsti svoju vlast. Nikome nije u tim teškim vremenima bilo do nauke i pismenosti, bilo je prečih poslova. A upravo na drugom kraju kontinenta, u današnjoj Estoniji, itekako se mislilo na nauku - te godine je stigao novi teleskop u tamošnju opservatoriju. Šef opservatorije je bio fon Struve, čovek koji će se kasnije proslaviti svojim radom na dvojnim zvezdama i u geodeziji. Sveukupno je rusko carstvo (kome je pripadala tadašnja Estonija) bilo jedna relativno liberalna i progresivna država, sve suprotno od današnje Rusije... Rusi su tamo dozvolili nemačkim plemićima da zadrže titule, protestantizam je cvetao. Paralela sa konzervativnom Turskom je odgovor na pitanje zašto Litvanija jeste a Srbija nije imala u to doba opservatorije.

Teleskop koji je stigao je bio ahromatski refraktor od 220mm aperture, rad mlađanog i relativno nepoznatog majstora Fraunhofera. U tom momentu je to bio najveći refraktor na svetu i tad počinje era velikih refraktora koja se završava 70 godina kasnije postavljanjem jednometarskog refraktorskog čudovišta na Jerksu (Yerkes). Ukratko, optika ovih ahromata je imala bikonveksni crown element napred i iza njega konkavni flint. Razmak između ovih elemenata je bio ispunjen vazduhom, ostavljen je prostor za eventualno čišćenje a i znalo se da razmak malo ali primetno smanjuje aberacije. Dužina je bila po pravilu enormna, f-odnos tipično iznad f16 jer je to koliko toliko smanjivalo gigantsku hromatsku aberaciju. Na fokuseru se to manifestovalo kao nekoliko inča hoda gde je fokus smešten, tako da na različitim mestima budu fokusirane različite boje!

Naravno da je ovo sve bilo frustrirajuće, ali tako je kako je. Zamislite kako je u tom instrumentu mogla da izgleda neka Wolf-Rayet zvezda, one imaju uske spektralne linije na kojima emituju svetlost. Tačnije te zvezde emituju oštro izolovanu plavu svetlost, zatim imaju izolovanu žutu liniju i nešto malo tamnocrvene Ha-alfa emisije. Između toga ne emituju; u praksi ovakva zvezda imaće u fokusu jednu boju i druge dve široko rasipane kao oreol od lažnih boja - neko malo pametniji će reći uzmite reflektor, on tih problema nema. I zaista, gospoda Rayet i Wolf su ove objekte otkrili reflektorom, ali to je druga tema.

S druge strane, vizuelni pogled na planete i dvojne zvezde je bio fascinantno oštar i detaljan (kad je fokusiran, jelte). Zvezde sitne, globularna jata razbijena do centra, Kasinijeva razdelnica, detalji u Jupiterovim pojasevima, Marsov reljef, sateliti gorepomenutih velikih planeta... Sve je to otkrivano ovakvim refraktorima i to vizuelno. Fotografisanje je bilo takođe moguće ovim sporim teleskopima ali se podrazumevalo da je izlaganje trajalo satima. Nikakav problem, astronom je sedeo i upravljao montažom dok je istovremeno pratio situaciju kroz pomoćni refraktor. Čak i ako se napravi greška, nekoliko sekundi gore-dole nije ništa značilo na sporim pločama i sporim teleskopima. Upravo na ovaj način je i otkriven najveći deo IC kataloga, a kad je francuski astronom Stephane Javelle sa opservatorije Nica otkrio malu mrljicu, dobila je oznaku IC972. Instrument koji je bio korišćen je bio ahromat od 75cm aperture i f23; gospodin Javelle je njime otkrio 1669 objekata koji su ušli u IC katalog, tolika produktivnost nije ostala nezapažena pa je i H. G. Wells u svom Ratu Svetova ubacio lik astronoma Lavelle, koji spektroskopom detektuje erupciju gasa na Marsu - očigledna aluzija na lansiranje invazije prema nama. 

Moje veliko poštovanje stoji prema ovom čoveku, njegovom radu i njegovom instrumentu, koji, koliko god bio u ono vreme vrh vrhova, sporiji je od mog reflektora četiri f-stopa. Drugačije formulisano za jedan minut eksponiranja u mom njutnu njegov refraktor bio morao da eksponira 16 minuta da bismo imali isti signal.

Centralna zvezda ove magline je beli patuljak magnitude 18mag, nešto što je bez problema u okviru dometa mog teleskopa (ali ne i iz urbanih uslova) koji je, za razliku od nekadašnjih refraktora, zapravo jedna obična limena konzerva sa staklenim ogledalom na dnu prečnika 15cm. Udaljenost do ovog tamnog oblačka je 7200 svetlosnih godina i to nam daje realan prečnik od možda oko 1.5-2 svetlosne godine. Po Voroncov-Veljaminov klasifikaciji planetarnih maglina ovo je IIc, a to onda znači da je to zapravo zrno graška glatkog diska sa tragovima prstenaste strukture.

Verzija magline sa rastezanjem do maksimuma, po cenu ruiniranja zvezda:

Maglina se nalazi u donjem levom delu kadra, za slučaj da se ne vidi na prvi pogled. Verzija sa (ne baš uspešno) maskiranim i sačuvanim zvezdama:

Verija monohromatskog linearnog rastezanja:

U svim slučajevima se vidi da je ova maglinica bila bukvalno šačicu fotona svetlija od fona neba, zato i nema nikakvih detalja. 

Polovinom prošlog veka Amerikanci su rešili da konačno fotografski mapiraju celo nebo i da vide čega tu sve ima novog od objekata. Niko nije imao preterane ambicije da iščitava sve pozicije u NGC i IC katalozima (13 226 objekata!) da bi video da li je neko prethodno nešto otkrio. Umesto toga Georg Abel je napravio nov katalogčić sumnjivih mrljica gde je pomoću Šmita od 48 inča razlučeno 13 novih globularnih klastera koji su ušli u Palomar katalog. Ostalih 73 mrljica koje nisu galaksije su proglašene za planetarne magline i krenulo se u njihovo spektroskopsko ispitivanje; granica Šmita je bila negde oko deset sekundi, ispod toga su magline bile stelarne i nije bilo moguće razlikovati ih od zvezda. Inače sve je snimljeno u plavoj i crvenoj Kodak emulziji, granica instrumenta je bila negde oko 21 magnitude. Ploče na koje je emulzija bila naneta su imale dimenzije 35x35cm, zamislite danas senzor tih dimenzija! 

U tome je bila i poenta velikog korigovanog polja Šmitovog teleskopa. Vinjetiranje na krajevima ploče je iznosilo veoma malih 0.2mag, što je jedna četvrtina f-stopa. Za nas koji rastežemo svoje digitalne fotke u obradi čak i ovako malo vinjetiranje proizvodi glavobolju, ali imajte u vidu da razvijenu fotografsku ploču dobijete već "obrađenu", odnosno nikakvo dalje rastezanje nije potrebno, pa ni vinjetiranje neće biti više izraženo. Osim toga rezolucija je bila sasvim dovoljna, negde oko jednog ugaonog minuta neba je zauzimao jedan milimetar na fotografskoj ploči.

Naša maglina se nalazi pod rednim brojem 37.

Vrlo često se u astrofotografiji postavlja pitanje opreme, dakle kamere, teleskopa, softvera koji je korišćen i to je sve evidentno jako bitno. Međutim jedan veliki procenat potencijala se gubi kroz nebo koje snimamo a koje je prožeto svetlosnim zagađenjem. Drugačije formulisano, svetla nebeska pozadina vrlo efektno umanjuje vidljive detalje u objektima slabog sjaja kao što su praktično sve magline i galaksije. Dužim eksponiranjem možemo nešto od tih detalja da izvučemo na svetlo dana, ali nikad ni izbliza onoliko koliko bi to bilo moguće sa neke dobre lokacije.

I tu nastupa moj eksperiment, hoću da vidim da li je LP uništeno nebo Končareva zapravo ispod ili iznad magline. Ukratko, odgovor je, sa aspekta rezultata vrlo deprimirajući; premda je to i očekivano.

Sjaj ovog objekta ukupno iznosi po nekim procenama 13.9mag u zelenoj svetlosti, a u plavoj i crvenoj je još niži - ispod petnaeste magnitude. Ako to distribuiramo na prilično velikih 0.7 ugaonih minuta, taj ukupan sjaj onda postaje veoma nizak površinski sjaj, i to je razlog zašto vizuelni astronomi mnogo radije barataju terminom površinski nego ukupan sjaj nekog objekta. Nije isto kad pakovanje paštete treba namazati na jedno ili na tri parčeta hleba, da se poslužim gastarbajterskim rečnikom.

Ova maglina šalje tek šačicu fotona više od okolnog neba i onda je jasno koliko je ovo zapravo težak zadatak: snimljeno je 92x15sec na ISO1600. Zašto ne duže od 15sec, zato što 18mpx krop na 750mm žižne daljine daje zapravo solidnu osetljivost na i najmanje greške u praćenju ili turbulenciji. Na toj ISO vrednosti je nivo saturacije fotodiode 2040 elektrona, šum šitanja (fenomenalno niskih) tri elektrona i ostaje mi samo da sa pojedinačnog RAW fajla pročitam vrednosti po kanalima neba i magline. Dakle, nebo je 17,14,16 a maglina 19,16,17. Kad broj detektovanih elektrona podelimo brojem prikazanih nijansi (256 u PS-u) dolazimo do nekih 10-15 elektrona koliko prosečno maglina po kanalu za vreme trajanja ekspozicije ostavi na senzoru. To je manje od jednog elektrona (ili jedan do dva fotona) u sekundi, pa i nije loše za kameru koja se pojavila još 2009?

Uostalom, pronađite maglinu na ovom RAW-u: