NA TRAGU HERŠELOVIH OBLAKA

Dok je besnela januarska aurora već drugi dan, bilo je ponovo vedro i bez Meseca tako da je bilo sasvim logično gde ću da budem i šta ću te večeri da radim. Prve noći sam, blaženo neinformisan, pošao na teren samo sa sedmicom i jednim jedinim teleobjektivom i to me je sprečilo da se kući vratim sa spektakularnijim fotkama od onih koje sam inače snimio. Da sam na zborno mesto krenuo pešice, biciklom, busom ili ne znam čime, ovakva ušteda bi bila možda i logična, ali u karavan čovek može da spakuje astronomsku opremu koja mnogo puta prevazilazi vrednost tog istog novog auta, tako da mi je ona poslovica "manje je ipak više" delovala baš kiselo u tom trenutku.

Možda je tako bilo i bolje: najveći deo vremena sam ostavio opremu i zevao u nebeski spektakl, što inače vrlo retko radim. Zato sam iduće večeri došao opremljen kao Amerikanci kad pođu u rat, dakle oni ponesu sve i zato (skoro) uvek pobede.

Petica je, dakle, snimala aurore na severu a sedmica galaksije po Medvedu u zenitu:

 

 

Ovde se radi o kombinaciji od svega 21 snimak po minut ipo, žižna daljina 200mm, blenda f4.0. To je ukupno pola sata eksponiranja, realno smešno za galaksije ali ove dve su toliko sjajne i prepune detalja, a i nebo je vrlo tamno, tako da sam znao da će biti dovoljno.

 

Veću galaksiju je otkrio 1774. direktor Berlinske opservatorije, Johan Elert Bode koji, doduše, u tom momentu nije bio direktor. Međutim kad je kasnije njegov sunarodnik ali emigrant u Engleskoj otkrio novu planetu, nastala je zabuna.

 

Emigrant je želeo da planetu nazove po kralju zemlje u kojoj trenutno živi, Bode se, naravno suprotstavljao tome - nepisano pravilo je bilo da vladare i političare ne kačimo na nebesa (ah ta davna, idilična vremena). Na kraju krajeva, emigrant je isprva mislio da je otkrio kometu a Bode ga je ispravio, pošto je putanja skoro kružna i nimalo slična kometama; ime tu nije jedino bilo sporno. Dakle, kralj Džordž III ne može, idemo dalje, tražimo ime za planetu a Bode se osećao pozvanim da da svoj predlog i u tom smislu.

 

On je poprilično bio upoznat i sa mitologijom, i pošto je Jupiter otac Marsa i Jupiterov otac Saturn, red je da sledeću planetu imenujemo po Saturnovom ocu i to je u ovom slučaju Uran. Na radost i opštenarodno veselje u anglosaksonskom govornom području, izgubili su kralja na nebu a ujedno dobili anatomsku odrednicu intimnog regiona za planetu koju su otkrili, pa ja bih da sam na britanskom mestu samo zbog ovoga čekao prvu priliku da zaratim sa nacijom koja je tu pakost smislila.

 

To se u sledećem veku dvaput i dogodilo, ali nije tema.

 

Elem, Britanija je termin Uran počela da koristi tek polovinom XIX veka, dakle sedamdesetak godina kasnije od ostatka sveta, sasvim prikladno za tvrdoglavi konzervativizam koji je u svim oblastima Ostrvo karakterisao oduvek. A ostatak sveta je, naprotiv, bio oduševljen imenom grčkog boga neba, toliko da je čak i element koji je u to vreme otkriven nazvan uran tj uranijum. Naime, otprilike u vreme otkrića planete Uran je nemački hemičar Klaproth tumarao po lužičkosrpskim planinama gde su se vadile razne rude od pamtiveka. Postojala je jedna pojava koja ga je zainteresovala i koju su lokalni rudari zvali "pechblende" što je kovanica od termina smola i termina mešati tj pomešati, napraviti zabunu. U prevodu ove tamne kristale su rudari primećivali i greškom kopali, ali su im za izdvajajnje metala u suštini bili bezvredni, nema tu srebra niti bilo čega korisnog - hemijska formula je UO2.

 

Klaproth je uspeo da izdvoji i opiše metal iz pehblende, to mu je (uz još neka otkrića) kasnije obezbedilo mesto predsednika Akademije nauka. Kad je trebalo skovati ime novom metalu, setio se priče oko Bodea, Heršela i nove planete. A kad bi znao šta je otkrio... Kad bi znali oni ubogi rudari da su bezvredne kristale šutirali, a koji vek kasnije će nacistički a zatim i sovjetski nuklearni program zavisiti od samlevenih i malo prečišćenih tih kristala iz upravo tih rudnika, komično nazvanih žuti kolač, ali ni to nije tema...

 

Trostruko uvećani monohromatski isečak pokazuje prelepu spiralnu strukturu galaksije koja nije mnogo drugačija od strukture Mlečnog Puta a ni od veličine Mlečnog Puta. Čak je i broj otkrivenih zbijenih jata uporediv sa našim jatima (oko 200). U M81 je samo jednom zapažena eksplozija supernove i to je bilo devedesetih godina prošlog veka, što je poprilično čudno za jednu u suštini veoma aktivnu galaksiju, kao uostalom što su i okolne galaksije.

 

Susedna M82 pokazuje takođe tragove strukture koju mnogo bolje može da prikaže teleskop, ali nema veze.

 

 

Ova galaksija je poznata još i po svom obliku kao galaksija - cigara, a ako ćemo da uključimo klasifikaciju onda je to oblik perfecto, recimo ova, nisam probao, preferiram Partagas; Kohiba mi je malo skupa. 

I ovu galaksiju je otkrio Bode a dugo se verovalo da je nepravilnog oblika - sve do nedavno, dok nisu otkrivene dve kratke grane. Ovo je i logično pošto galaksiju gledamo poprečno.

 

Usled gravitacionih interakcija sa obližnjom M81, ova galaksija ima desetak puta veću produkciju mladih zvezda od naše galaksije. Unutrašnji region je naročito poznat po tome; zapravo je ceo centralni deo galaktičkog diska star oko pola milijarde godina, pre toga je ovo bila jedna obična neupadljiva galaksija slabog sjaja. Za sad smo tamo otkrili dva upečatljiva izvora rentgenskog zračenja (M82 X1 i X2) od kojih je drugi pulsar, a otkriven je i jedan mikrokvazar: obična zvezda i crna rupa orbitiraju jedna oko druge, a materija sa prve pada na drugu. Pritom se materija u akrecionom disku enormno komprimuje, zagreva i emituje u rentgenskom opsegu, a isto tako imamo i dva polarna džeta koji emituju u radio opsegu.

 

Oko ove dve glavne galaksije možemo uočiti i gomilu manjih, satelitskih galaksija. Dve najznačajnije su označene brojevima:

1) Holmberg IX, poznata i kao MCG 12-10-012, je satelitska galaksija velike M81. Ima dva minuta u prečniku i njen sjaj je oko 14.1mag, solidan uspeh za jedan teleobjektiv. Pretpostavlja se da ima aktivno galaktičko jezgro i danas se svrstava u nepravilne, tzv magelanske patuljaste galaksije. Na snimku se vidi da je ova galaksijica plave boje, neko bi pomislio da se radi o delu spiralne grane koji upravo trpi produkciju zvezda, ali ovo je jasno izvan strukture glavne galaksije. U suštini danas je prihvaćeno da je jedna petina mase svih zvezda u ovoj galaksiji mlađa od 200 miliona godina, što će reći da je i sam patuljak jedna od najmlađih tamošnjih galaksija.

 

Dotična galaksijica nosi naziv po švedskom astronomu Eriku Holmbergu koji je živeo i radio u XX veku. Bavio se uglavnom galaksijama i u vreme II Svetskog rata, kada nije bilo nikakvih kompjutera koji bi izvodili opsežne simulacije kao danas, bio je pionir tako što je postavio unaokolo nekoliko desetina sijalica, a zatim precizno merio njihov sjaj fotoreceptorima. Objašnjenje je glasilo da gravitacija podleže istom zakonu kao i svetlost, odnosno da opada sa kvadratom distance, i eto kako je on mogao da dođe do nekih zaključaka. U prvom redu je poznat njegov stav da su eliptične galaksije starije od ostalih, ali i empirijska konstatacija za koju niko nema objašnjenje, a to je da satelitske galaksije imaju tendenciju da se duže zadržavaju duž manje ose spiralnih galaksija.

 

Ovo zadnje da pokuša moja malenkost da objasni: duž duže ose spiralne galaksije se gravitacija fokusira i deluje jače nego duž manje ose, tj poprečno na ravan galaksije; logično je jer se vektori sabiraju i onda apoapsis putanje bude poprečno na ravan galaksije, kao i najmanja brzina satelitske galaksije. Eto i to sam vam rešio.

 

Unutar ove male galaksije se nalazi prelep primer kontaktnih binarnih zvezda Holmberg IX V1, magnituda je dvadeseta tako da sam izvisio za detekciju istih ali je poznato da par čine dva žuta giganta čiji je prečnik veći od Rošeovog lobusa, pa se tako dodiruju svojim spoljnim slojevima i liče na zrno pasulja. Obe zvezde imaju skoro potpuno iste karakteristike, što onda znači da su jednake starosti i rotiraju jedna oko druge sa praktično potpuno cirkularnom orbitom, odnosno sa nula ekscentričnosti. Da sve bude egzotičnije, zvezde su u ravni sa nama tako da sistem spada i u eklipsne promenljive.

2) Tu se nalazi i LEDA 28731, galaksija petnaeste magnitude prečnika dva minuta, takođe jedva vidljiva. Njen crveni pomak (z) iznosi 0.00045 iz čega možemo da izračunamo distancu po sledećoj formuli:

d=(z x c)/Ho

Treba nam još brzina svetla (c) i Hablova konstantna (trenutno oko 70km/sec/Mpc) i rezultat je oko 6.3 miliona svetlosnih godina. Problem sa ovakvim proračunima je što se svemir na ovako malim distancama realno vrlo malo širi, odnosno sopstvene brzine galaksija igraju mnogo veću ulogu nego što je to crveni pomak usled širenja Univerzuma.

Tačan rezultat u slučaju da je ova galaksija na istoj distanci kao i M81, odnosno da je njena satelitska, bi bio oko 12 miliona svetlosnih godina. Ovo verovatno znači ili da je LEDA 28731 više ili manje u prilasku nama na svojoj putanji oko M81, ili da je naprosto zaista na pola puta između nas i M81 - obe mogućnosti su, ako ne posmatramo supernove ili cefeide, jednako validne.

Da zaključimo, nije na pola puta već je u orbiti oko M81, kao i uostalom i 35 ostalih, uglavnom patuljastih galaksija koje čine veliki ansambl u gravitacionom plesu oko Bodeove galaksije. 

Idemo dalje.

U levom delu gornjeg isečka se vidi mala plavičasta patuljasta galaksija Z332-57 ukupnog sjaja 13.66mag; njena radijalna brzina je oko 140km/sec u udaljavanju. Imajući u vidu da je velika M81 nekih pedesetak kilometara u sekundi u prilasku, jasno je zašto na ovako malim distancama (dvanaestak miliona svetlosnih godina) brzine orbitiranja galaksija u jatu igraju mnogo bitniju ulogu nego crveni pomak usled širenja svemira. Kad bismo posmatrali neko jato na pola milijarde svetlosnih godina distance, njihove međusobne brzine bismo mogli da zanemarimo i da se bavimo samo crvenim pomakom usled širenja svemira - ovaj fenomen zapravo samo pojačava značaj uspeha kosmologije ranog XX veka koji je formulisao koncept širenja. Naime, na starim teleskopima i primitivnim fotografskim pločama je bilo moguće snimati bliske galaksije ali ne i one udaljene milijardama svetlosnih godina koje mi danas rutinski posmatramo; samim tim je Habl morao da se suočava sa mnogo većim greškama da bi izračunao svoju čuvenu konstantnu. Primera radi, on je konstantu zasnovanu na cefeidama a ne pomaku galaksija izračunao na 500km/sec po megaparseku, a mi danas operišemo sa oko 70 km/sec/Mpc.

Šta se nalazi između galaksija? Koje strukture tu možemo da uočimo?

Napravio sam probe radi jednostavnu selekciju zvezda i galaksija u Photoshopu, ništa sofisticirano, pozadinu sam ujednačio dust_n_scratches filterom (takođe ništa sofisticirano), obezbojio, rastegao i kombinovao sa početnim snimkom. I to sve u osmobitnom JPG!

Međugalaktičke strukture se već vide, mada je to više karikatura nego portret. U redu, koncept je ispravan, idemo na 32-bitni stek:

Nije baš da se lepo vidi ali dobro je da se nešto uopšte vidi; Iris mi ovde  nije bio ni od kakve pomoći jer je naprasno počeo da pre stekinga sve prebacuje u nekakve osmobitne boje, naravno da se sa time nije moglo raditi. Preinstalirao sam ga ali je bag nastavio uporno da se javlja tako da sam se, posle 15 godina lepog druženja, odrekao ovog besplatnog parčeta softvera. Umesto toga poslužio je (jednako besplatni) Siril.

Slične ovakve brljotine je pre dvadesetak godina na svojim snimcima dobio i Steve Mandel, a budući da je ceo život radio kao nezavisni fotograf (stringer) koji je raznorazne svoje radove, pre svega životinje iz divljine ali i astrofotke objavljivao za Newsweek i druge prestižne časopise - vrlo brzo je shvatio da je na tragu nečeg atraktivnog što treba eksploatisati.  Obratio se profesionalnim astronomima tek da bi dobio potvrdu da nečeg tu svakako ima, ali da još uvek nije katalogizovano. Zapravo jeste; Palomar i UK Schmidt su snimili ove oblake ali se mislilo da je refleksiona prašina, pošto je snimljeno u plavom kanalu. Mendel je pokazao da se ovaj kompleks pruža i kroz ceo crveni i bliski infracrveni deo spektra (600-1000nm) što malo komplikuje objašnjenje: jedan deo je klasična luminiscencija u crvenom delu spektra, pre svega policikličnih aromatskih ugljovodonika; a drugi deo je obično rasejanje plave svetlosti pomereno u crveni spektar.

Okreni-obrni, astronomi mrze oblake ali ovi oblaci su plave boje jednako koliko su i crvene, a to onda znači da su mahom bezbojni. I zaista, svi duže eksponirani snimci pokazuju relativno bezbojne strukture međugalaktičke prašine.

Mendel je smislio naziv Integrated Flux Nebula (IFN) pre svega iz razloga što ove ogromne strukture ne svetle svojom jonizacijom (kao emisione magline) ili obasjane okolnim zvezdama (kao refleksione) već oblake osvetljava svetlost celokupnih okolnih galaksija. Ovo je razlog zašto je IFN relativno tamnijeg sjaja - svi znamo da galaksije baš i ne blistaju preterano, nije da nas zaslepljuju kad gurnemo oko u okular. 

Naravno da se Mendel nije novčano obogatio ovim otkrićem, on je samo postao poznat(iji) u astrofotografskim i astronomskim krugovima. Njegov Mandel-Wilson katalog sadrži devet objekata koji su na nebu po prečniku gledano zastrašujuće veliki, premda optički potpuno nevidljivi. 

Da li zaista optički nevidljivi?

Mel Bartels je živa legenda amaterske astronomije. Ceo život je pravio velike dobsone, a dobar deo života je imao porodičnu firmu koja je prodavala GoTo komplete za instalaciju. Isprva je to radio sa Commodore 64 ali je tek 386/486 omogućio korišćenje (traženje/praćenje) u realnom vremenu. Kompanija je obustavila rad pre par decenija usled očiglednog pada potražnje za ovim konceptom, budući da su svi proizvođači amaterskih montaža ponudili i funkcionalne GoTo verzije, a iznad svega jednostavnije verzije, pošto je Melova skalamerija podrazumevala da prilično dobro ovladate programiranjem stepera.

Dakle Mel je avanturistički nastrojen i voli izazove; vrlo brzo nakon erupcije St Helens vulkana nije odoleo već je proleteo Cesnom tačno iznad istog da bi fotografisao. Kako se to uklapa u Integrated Flux Nebulu?

U prvom redu on tvrdi da se sve ove strukture vide vizuelno u njegovim teleskopima. Takođe on zapravo ima stotine crteža ovih nebula koje veoma podsećaju na astrofotke. Oni koji mu ne veruju, ako dobiju poziv od njega da pogledaju nekim njegovim npr 10 inča f2.7 dobsonom, veoma brzo promene mišljenje. Zašto, zato što u suštini ove magline i nisu toliko tamne koliko ljudi veoma često misle, premda je IFN tamnija od Horsehead nebule kako on kaže. On je ove strukuture uočavao čak i u dvogledima. Ejlen Sendidž je izračunao da IFN ima sjaj od 24.5 mag/arcsec2 a to jeste tamno ali ne i nedostižno na npr 21.4mag/arcsec2 nebu - ja sa mesta odakle je ovo snimljeno imam, po ovoj mapi, 21.66mag što je zapravo odlično. Gorepomenuti emigrant Herschell je bio prvi koji je nekih pedesetak velikih i čudnih oblaka opisao. Zapravo on je pisao o "pragu neba koji je negde svetliji", a čak je na tom spisku bila i Horsehead nebula; ali nakon njega to niko nije mogao da potvrdi, tako da je sve to ostalo van NGC kataloga. 

Dakle, Heršel i Mel dokazuju da ništa nije nemoguće.