DVE KOMETE I JEDAN EFEKAT - JEDNIM UDARCEM

Cele ove godine je vladala suša kad su u pitanju sjajnije komete. Pominjalo se doduše u proleće među novinarima opšte prakse da će u oktobru možda jedna kometa napraviti spektakl i možda biti vidljiva golim okom. U pitanju je novootkrivena kometa C/2025 K1 (ATLAS) za koju se znalo da će u perihelu dostići verovatno oko 7.5mag, ništa spektakularno, ali neko je iz astronomske zajednice rekao da postoji vrlo mala mogućnost (kao i kod svake komete realno) da bude i mnogo sjajnija od toga, dok postoje i iste takve šanse da bude mnogo tamnija od toga.

Novinari su, naravno, preneli samo ono što je njima bilo korisno odnosno što je nosilo prizvuk senzacionalizma. Nevezano za činjenicu što niko iz novinarskih krugova koji su u nespecijalizovanim medijima pisali o tome ne ume ni da speluje ime komete, a kamoli da ga napiše bez čuvene CTRL+C/P kombinacije; ali ovog puta su bili u pravu - jesen ove godine jeste spektakularna za posmatrače (i fotografe) kometa. Naravno da ovo nije zasluga komete K1 već druge dve, koje su na vrlo neuobičajen način otkrivene veoma kratko pre njihovog trenutnog spektakla, ali o tome kasnije.

Kratak uvod i pojašnjenje o projektima koji trenutno dominiraju kad su u pitanju novootkrivene komete:

Projekat LEMON: nedaleko od Tjusona u Arizoni se nalazi opservatorija sa kesegrejnom f16 od metar ipo aperture kao primarnim instrumentom; njemu pomažu dva šmita od metar i 70cm aperture. Kamere kojima su dotični teleskopi opremljeni su trenutni vrh vrhova, hlade se na -100C i dark current iznosi frapantan jedan jedini elektron po pikselu na sat vremena eksponiranja. Uporedite to sa 0.6 elektrona po pikselu u sekundi koliko ima moj 7D... A senzor u 5D2 je sasvim sigurno nešto lošiji po tom (i srećom samo tom) pitanju. Ovaj projekat je deo šireg projekta Catalina Sky Survey (CSS) kojim upravlja NASA i cilj je praćenje i mapiranje NEO asteroida.

Projekat SOHO: evropska sonda iz 1995. godine, lansirana u Lagranžovu L1 tačku da proučava Sunce. Ispostavilo se da sonda može da posluži za veoma precizna merenja po pitanju Sunčevih erupcija, što je nama ovde ekstremno bitno za predviđanje aurora. Instrument na toj sondi, tačnije kamera SWAN prati deo Sunčevog sistema iza samog Sunca, budući da i Sunce rotira oko svoje ose; ta pozadina otkriva šta se dešava na trenutno nevidljivoj strani Sunca. U slučaju neke erupcije imaćemo Lajmanovu alfa emisiju: elektron kod vodonika prelazi sa druge na prvu elektronsku ljusku (sa n=2 prelazi na n=1 nivo) i tom prilikom se emituje jedan foton - ovako sistem dakle gubi energiju, prelazeći iz pobuđenog u osnovno stanje. Odakle Lyman fotoni potiču, potiču od Sunca i rasejavaju se o slobodne vodonikove atome interplanetarnog medijuma. Upravo to rasejanje meri SOHO pomoću svog instrumenta SWAN i to nam omogućava da predvidimo postojanje nekog aktivnog regiona koji će se tek pojaviti pred nama. I ta SWAN kamera je, sasvim usput, otkrila do sad nekih pet hiljada kometa koje sa Zemlje ne možemo da vidimo, budući da se motaju iza i vrlo blizu Sunca - nama je usmeravanje teleskopa danju u Sunčevu blizinu realno i opasno, osim što je potpuno beskorisno.

Projekat ATLAS: osam polumetarskih šmitova sa ogromnim vidnim poljem; svaki od njih svake noći skenira celo vidljivo nebo. Bilo je već reči o ovom projektu u prethodnim postovima, svakako glamurozan poduhvat koji rezultira isto takvim rezultatima. Projekat kontroliše NASA sa ciljem otkrivanja i praćenja opasnih asteroida.

Projekat Pan-STARRS: trenutno finansira NASA, izgradnju teleskopa (dva RC-a od po 1.8 metara) svojevremeno platio USAF. Slično projektu ATLAS i ovaj projekat kontinuirano pretražuje nebo, ali mu za celo nebo treba 4 dana u najboljem slučaju. S druge strane granična magnituda je 22mag prema 19mag u projektu ATLAS. Razlika ne deluje preterana, ali 15 puta (3mag) slabije svetlo daje detekciju na 3.9 puta većoj distanci, a za opasne asteroide to znači 3.9 puta više vremena.

Svi ovi projekti otkrivaju komete usputno, nije im to nikakav primarni cilj. Šanse da se kometa sudari sa Zemljom su minimalne, dok šanse asteroida (kojih ima neuporedivo više od kometa) statistički itekako rastu sa porastom njihovog broja. Osim toga, komete su prašnjave ledene grudve koje se tope, otuda i rep; a asteroidi su stenovite ili metalne tvorevine neuporedivo veće gustine a samim tim i efekta kad uđu u našu atmosferu.

Prva kometa o kojoj je reč je C/2025 A6 (LEMON) i otkrivena je baš nedavno, u januaru ove godine. Reč je o dugoperiodičnoj kometi čija će se orbita sa dosadašnjih 1300 godina skratiti ovim prolaskom na 1100 godina, ove cifre mogu samo da sugerišu da je kometa prepuna isparljivih materija koje još nisu potrošene. Već sam je snimio u par navrata i deluje spektakularno na širokougaonim snimcima, premda je vizuelno nisam mogao uočiti (što ne znači da neće biti moguće).

 

U pitanju je stek od 13 snimaka od po deset sekundi sa tripoda, bez praćenja. Objektiv je 50 1.8 širom otvoren; rotaciju kadra nisam rešavao pošto je to u Photoshopu malo nezgrapno, tako da rubovi deluju još katastrofalnije nego što ih ovaj, neosporno prosečan objektiv, crta. Fog filter je pomogao da se vide zvezdane boje a dvorac Virnsberg gledan sa juga je pomogao da atmosfera bude interesantnija.

Zašto tripod, zbog žurbe. Imam dve komete na nebu u isto vreme, obe zalaze a moram obe da fotografišem. Zato nisu ni snimani posebno darkovi već ih je aparat sam oduzimao i ovde 5D2 opravdava svoj svojevremeni cenovni rang: kad fotografišete seriju snimaka sa oduzimanjem dark-frejma, aparat će snimiti seriju od pet snimaka a zatim će na petom snimiti i dark frejm koji služi za oduzimanje od svih pet lajt frejmova. Za razliku od većine drugih aparata koji duplo više troše vremena prilikom snimanja, ovo je zlata vredna opcija. 

Sledeća stanica je lokacija nekoliko kilometara dalje, zapadno od zamka, da bi se ulovila sledeća kometa.

 

Ovde je već iskorišćen astrotrek, 18x30sec na f4.0. Za zemlju je snimljena jedna fotka od 70sec bez praćenja i prilikom uklapanja je bilo dosta problema jer selekcije u PS-u nekad rade dobro a nekad ne; za nebo je steking rađen u DSS-u koji je poznat po šašavim bojama ukoliko postoji imalo LP-a.

Kometa o kojoj je ovde reč je C/2025 R2 (SWAN) i otkrivena je, kao što je i rečeno, sondom SOHO. Otkriće pripada ukrajinskom astronomu amateru Vladimiru Becugliju koji, verovali ili ne, još uvek živi i radi (i osmatra nebo) iz Dnjepropetrovska, grada koji je opasno blizu linije fronta. Doduše on je odavno shvatio pravila igre jer ovu kometu nikako ne bi mogao da uoči svojim teleskopom pošto je upravo tad dolazila iz oblasti iza Sunca. U suštini ovo je dvanaesta kometa koju je on otkrio u zadnjih dvadeset godina ne koristeći svoj teleskop već pregledajući snimke kamere SWAN. Izgleda da se itekako isplati prvi daunloudovati fajlove i gledati čega sve tu ima...

Pošto je na ovom snimku malo teže uočiti kometu bez poznavanja njenog tačnog položaja, evo i prilagođene verzije - središnji isečak je trostruko uvećana rezolucija:

 

Ako isečak obradimo kao monohromatski i dvostruko uvećamo, moći ćemo malo dublje da prodremo u tamne strukture:

 

Vidi se koma ali i nešto detalja u repu koji je, očigledno, orijentisan iza komete. Ovo je i logično pošto se kometa trenutno brzo udaljava od nas. Gradijent levo je od Mlečnog Puta. Na isečku se vidi da je kometa priljubljena uz zvezdu 9.6mag koja se nalazi na 9h od komete; koma i rep potpuno obuhvataju zvezdu. Granična magnituda je negde oko 13mag, realno potpuno neočekivano za f4.0 blendu (apertura od samo 12.5mm!) i deset stepeni visine... ali ovde svakako bitnu ulogu igra i petardin nimalo amaterski koncipiran senzor.

Sledećeg dana me je ponovo obradovalo lepo vreme, iako je prognozirano 25-30% oblaka u prvoj polovini večeri. Nema ni Meseca, a ja čak i ne radim - nemoguće... Mora onda neki drugi maler da se desi. I evo koji: regularno sam snimio 20 snimaka sa praćenjem, dakle 20x30sec, ali u obradi nikako nije išlo. Drvo koje je deo fotografije je naprosto ostavljalo ogroman trag sa kojim nijedan softver nikako nije mogao da se izbori i da se kasnije maskira i zameni nebom.

Odlučio sam da obradim samo jednu jedinu fotku na f4.0 i ISO1600, realno vrlo malo svetla ali na fulfrejmu je moguće oštrijom obradom možda jednu blendu/magnitudu izvući više nego na kropu. Fog-filter je ulepšao zvezde ali ujedno i dodatno smanjio tamne detalje kometinog repa.

 

Pošto i dalje nisam bio zadovoljan, ubacio sam pet snimaka u PS i ručno sklopio nekakav stek, s tim da je drvo obrisano, kao što rekoh ručno. Ovo je dalo malo veći prostor za obradu, ali po cenu izraženog šuma neposredno oko drveta, pošto je taj region zapravo jedan snimak a ne pet. Svejedno, detalji u repu su eksplodirali - ono nije rep, ono je repčina:

 

Vidi se čak i talasanje airglow-a, to su oni crvenkasti oblačići iznad komete. Ovo je postalo vidljivo jer sam taj deo neba realno poprilično nategao u obradi - ovo je region na rubu grada (Bortle 5, dvorac je Bortle 4) premda okrenut van njega; nema nikakve šanse da se airglow vizuelno uoči. A za samu tu pojavu je poznato da može biti naglašena u periodima kad je Sunce posebno aktivno, dakle jednog dana imaćete veći a drugog slabiji airglow i to nema puno veze sa tehnikom fotografisanja već sa ludom srećom. Ove godine sam fotografisao na dosta tamnijim mestima i nešto ne beše prilike da se airglow uoči.

Ponovo sam uzeo u ruke stack iz DSS i rastegao maksimalno ali monohromatski pošto crvena boja upečatljivo iskače u prvi plan i kolornog šuma ima na pretek; i ponovo sam dobio ono što kod drugih fotografa nisam primetio - dva repa ili bar dve komponente repa.

 

Moguće objašnjenje glasi da sam snimao u određeno vreme kad se rep iza komete razdvaja, ovo nije nepoznat fenomen; kometa je drugog oktobra imala prividni prekid u repu koji je nastao izuzetno jakim Sunčevim vetrom u korelaciji sa erupcijama na kometinoj površini. U momentu snimanja (18.10.) prijavljen je vizelno uočen rep od jednog ipo stepena. Ja sam na ovom snimku izmerio 3.78 stepena:

 

Eto koliko rastezanje kontrasta može da pomogne u astrofotografiji da vidimo tamnije detalje.

Sledeći cilj je kometa C/2025 R2 (SWAN), objekat koji se vrlo brzo udaljava od nas i koji već za nekoliko dana neće biti moguće (ovako) snimiti. Takođe je obrađen samo jedan snimak na f1.8 i pola minuta i ako neko ima oštro oko da pronađe kometu, ja mu čestitam.

 

Za nestrpljive, tu je i obeležena verzija. Uočite koliko se kometa slabije vidi na ovom pojedinačnom snimku u odnosu na stek sa dvorcem.

 

Ako želimo da prikažemo koordinate nekog mesta na površini naše planete, ništa lakše, ubacimo geografsku širinu i dužinu u aplikaciju na telefonu i to je to. Ali ako hoćemo da opišemo tačan položaj nekog objekta u Sunčevom sistemu, moraćemo da koristimo drugi sistem. Sistem se zove ekliptički koordinatni i ima dve podvarijante, sa Suncem i sa Zemljom u centru.

Uzmimo Sunčev sistem kao referencu - osnovna ravan u Sunčevom sistemu je ekliptika (negde u starim knjigama se piše i velikim početnim slovom, po meni zbog značaja vrlo prikladno). Sever pokazuje osa Z i nagib između ekliptike i ose Z se naziva ekliptička širina; logično je da ide od nule do +/-90 stepeni, u zavisnosti da li je sever ili jug. Za drugu osu (širinu) moraćemo biti malo kreativniji - na Zemlji je početni meridijan Grinič ali šta bi mogao biti Grinič u svemiru?

Početna tačka može da se označi kao tačka prolećne ravnodnevice, odnosno položaj Sunca na nebu u tom momentu. Onda samo povučemo liniju od Zemlje kroz Sunce i to nam je referentni položaj; svi ostali pravci u Sunčevom sistemu iz toga dobijaju koordinate 0-360 stepeni. To nam je onda ekliptička širina, doduše gledano sa Zemlje što zvuči sebično i geocentrično ali sapiensi ionako još uvek žive isključivo na ovoj planeti, tako da nam je u astronomskoj praksi vrlo prikladno.

Zašto je sve ovo gorenapisano sad bitno? Zato što ako pogledamo ekliptičku dužinu (ravan sever-jug u svemiru) Zemlje i periheliona neke komete, primetićemo da tu postoji statistička zavisnost. Komete koje se nalaze blizu Sunca ali sa druge strane Sunca u odnosu na nas, imaju mnogo manju šansu da budu otkrivene. Nije to samo zbog svetlog Sunca za vreme dana; imamo i sonde kao gorepomenutu SOHO, već i zbog činjenice da su te komete, trodimenzionalno gledano, najdalje moguće u odnosu na bilo koju drugu poziciju. Samim tim je njihova prividna magnituda manja od bilo koje druge komete koja je, logično, malo bliža nama.

Čovek koji je ovo prvi zapazio bio je austrijski astronom Johann Holetschek. Krajem XIX veka je radio sa šestoinčnim refraktorom i mikrometrom, ali bez ikakvog fotometra pošto to tad nije postojalo. Her Holeček je sjaj kometa upoređivao sa sjajem okolnih zvezda i po tome je bio poznat kao ekspert, a jednako bitan ekspert je bio i za izračunavanje kometarnih putanja. Nama možda intuitivno deluje i logično da su komete iza Sunca teže za detekciju, ali treba to matematički objasniti a pritom imati u vidu da je raspored kometa i njihovih periheliona u prostoru nasumičan. Komete ne putuju po Ekliptici kao ostali objekti u unutrašnjem Sunčevom sistemu, dakle nije u pitanju disk već više kugla koja okružuje našu zvezdu i koja konstantno šalje svoje članice ka zvezdinoj blizini. 

Ako pogledamo razliku između heliocentrične ekliptičke dužine Zemlje (u uglovima, tipično oko nule) i kometarne dužine, videćemo da komete mogu imati bilo koji položaj u prostoru, 0-360 stepeni, ali da bi bilo prostije spojićemo istočne i zapadne komete i gledaćemo samo razliku između komete i Zemlje. Razlika J može biti 0-180 stepeni i to je ugao koji kometina putanja zauzima u odnosu na Ekliptiku. Rezultati za poznatu istoriju glase da je negde nešto preko 700 kometa otkriveno i opisano u zadnjih 10 hiljada godina, pa do 1980. godine. I sve one pokazuju jasnu tendenciju da, što je ugao J veći, sjaj komete je veći. Drugim rečima, komete sa perihelionom dalje od Ekliptike su najčešće svetlije iako nisu bliže Suncu. Setimo se da J ide od 0 do 180 stepeni; ako je 0 onda je kometa u perihelionu na Ekliptici ali unutra gledano ka Suncu sa Zemljine putanje (često i iza njega) a ako je 180 onda je na Ekliptici ali dalje od Zemljine putanje.

I ovde dolazimo do srži Holečekovog zapažanja: dalje komete (naročito na Ekliptici) su svetlije. Kako, zašto, nije stoprocentno utvrđeno što znači da je verovatno mešavina više faktora. Sam Holeček je definisao da efekta nema za perihelion ispod 0.3 AU, ali ako te komete zanemarimo distribucija jasno pokazuje da su dalje komete svetlije, najprostije rečeno. Ovde definitivno bitnu ako ne i primarnu ulogu igra apsolutni sjaj tj luminoznost same komete. Podsetićemo se da, ako sve komete stavimo na 1 AU distance i na 90 stepeni od Sunca, neće sve komete imati isti osnovni sjaj. To pre svega zavisi od veličine same komete ali i njenog sastava, pa i od toga koliko je puta prošla pored Sunca. Nisu iste kratkoperiodične komete koje projure na svakih nekoliko godina i A6 koju viđamo svakih milenijum i nešto; naravno da je A6 manje puta prošla do sada i mnogo manje puta trošila svoje zaleđeno gorivo, i svakako nije isto da li je perihelion na jednoj ili na tri AU.

Zašto je sve ovo bilo bitno? Zato što gorefotografisana kometa R2 SWAN pokazuje na delu Holečekov efekat, ogromna, zamalo golim oko vidljiva kometa (na mom snimku oko 6.4mag) je otkrivena mesec dana pre mog snimka. U tom momentu je imala magnitudu od 7.4mag, kako je bilo moguće promašiti toliku kometu kad ovamo otkrivamo svašta dvadesete magnitude?

Zato što je prošla u tom momentu iza Sunca, ne baš sasvim ali tridesetak stepeni od Sunca. Njen perihel je bio dan nakon otkrića i opet je her Holeček bio u pravu.

Po sadašnjim procenama apsolutni sjaj komete se za J=0 povećava i do dve magnitude u odnosu na J=180. Ovde igra ulogu i distanca: komete sa uglom ispod 90 stepeni su onda jasno bliže od onih sa preko 90 stepeni; uz apsolutni sjaj i teškoće osmatranja u Sunčevoj blizini zasad deluje da je efekat objašnjen. Ali sa pojavom današnje tehnologije i svemirskih sondi, efektivnost ovog efekta se smanjuje, bar sa aspekta tehničkih poteškoća otkrivanja - mada i dalje ostaje. Na kraju krajeva, ako bismo isključili Holečekov efekat onda bi broj detektovanih kometa u istoriji bio otprilike duplo veći. 

Efektivno, nema šta.