OKO SAURONOVO

Ako ste mislili da je ovo prstenasta planetarna maglina u Liri (M57), pogledajte ponovo.

Sazvežđe Aquarius je jedno od onih koje na našim prostorima nosi više naziva. Razlog je činjenica da imamo više jezika, pa tako je na zapadnim ex-Yu prostorima uobičajen naziv Vodenjak a na istočnim Vodolija. Vodenjak se u Srbiji upotrebljava uglavnom kao ginekološki termin u medicini, a semantički gledano nijedan od ta dva termina nije baš potpuno ispravan. Malo tačnije bi bilo to sazvežđe nazvati Vodonoša. Vodenjak je ispravniji termin samo ukoliko se pogleda bukvalni prevod sa latinskog i nemačkog, dakle to je čovek koji se bavi vodom u nekom smislu.

Razlog zašto je Vodonoša po meni ispravniji je grčka mitologija od koje sve to i potiče: sazvežđe predstavlja Ganimeda, prelepog mladića za koga je to isto i Zevs mislio, pa ga je ukrao i doveo na Olimp. Na stranu činjenica da grčki bogovi, pa čak i onaj najuzvišeniji, imaju homoseksualne tendencije a što je nama danas potpuno nespojivo sa hrišćanskim denominacijama; Ganimed je kao konobar raznosio piće bogova odnosno nektar; smatra se da je to bila neka vrsta slatkog vina sa medom i kojekakvim travkama. Dakle on "nosi" krčag i "lije" to neko piće, ali je problem što se u našim savremenim jezicima ne upotrebljava imenica koja se završava sa "lija" (u pitanju je neka vrsta anahrone kovanice) tako da ostaje da pogledamo ilustracije - a na svima je Ganimed prikazan kao muškarac koji sipa vodu. Tako da ništa od nektara; a astrološko bulažnjenje gde ga predstavljaju kao devojku tek neću da komentarišem. Zbrka je tu kompletna i mnogo prostije bi bilo sazvežđe zvati Ganimed...

Uglavnom nebitno, Aquarius je astronomski gledano relativno beznačajno sazvežđe. Nema tamo nečeg bitnog a naročito ne nečeg brojnog i bitnog, a da je sazvežđe nebitno ne bi se složili svojevremeno stanovnici Vavilona odnosno cele Mesopotamije: upravo kad Sunce prolazi kroz Vodonošu kod njih se javljaju razorne poplave Tigra i Eufrata. Po pitanju astrofotografije tamo se nalazi jedna velika, nama najbliža planetarna maglina koja je malo manja od punog Meseca: Helix nebula. Ona ima puno naziva a jedna od skorašnjih je Sauronovo oko; vrlo kreativno zapažanje imajući u vidu LOTR trilogiju.

Petljati se sa Sauronom nije nimalo bezazleno, to znaju svi. Otišao sam u izvidnicu malo južnije nego inače, razlog nije radoznalost već činjenica da tamo prognostički modeli daju veće šanse da bude vedro nego gde inače idem (tj zapadno od Nirnberga). Odoh dakle u okolinu Ingolštata gde je nebo takođe dosta dobro u odnosu na moju standardnu lokaciju, ali sam prevideo jednu jako prostu činjenicu: Helix je nisko na jugu a meni tamo blistaju Ingolštat i Minhen, dve ogromne svetlosne kupole jedna preko druge i koje je nemoguće izbeći. Super, borba u kojoj i mi moramo da podnesemo neke žrtve još nije ni počela, a eto žrtava.

Sledeća žrtva je podneta kad sam sve namestio i priključio daljinski okidač u 7D; okidač ne reaguje. Dakle nemam rezervne baterije a ove u njemu su, što bi se ovde reklo, kaput. Srećom da imam još jedan okidač koji radi bez baterije, ali onda sam ograničen na 30sec ekspozicije, ili da ručno određujem ekspozicije štopericom, što može za pejzaže ali mi se ne radi u astrofotografiji. Dobio bih onda gomilu fotki koje se razlikuju po nekoliko sekundi, a koliko se sećam pola steking softvera neće da radi sa različitim ekspozicijama. Zašto onda čačkati mečku, tj Saurona?

Jedna stvar mi je i išla na ruku: toliki LP jednostavno nije omogućavao moje omiljene 120sec ekspozicije, 30sec je bilo sasvim dovoljno. Ali i Sauron je imao šamar kao svoj odgovor na to: dinamički raspon na steku zbog LP-a je bio zastrašujuće mali. 

Drugim rečima morao sam junački da rastežem, i to na senzoru koji od svega rastezanje nikako ne voli.

 

Na kropu u originalnoj rezoluciji (što znači da nije smanjivana niti uvećavana, piksel na senzoru je piksel na slici) se vidi centralna zvezda magnitude 13.5mag, beli patuljak temperature 120 hiljada Kelvina. Vidi se i da ima dosta šuma u strukturi nebule, a koji je nastao upravo zato što je ista čupana iz LP-a. Da sam imao tamniju lokaciju ovo bi išlo neuporedivo bolje. 

Boje ovog famoznog prstena, pardon, magline su malo možda nekima čudne, ali i to je zbog Mordora. U vreme dok sam obrađivao stek Mordor je verovatno opet napao servere koje Siril koristi za platesolving, a bez čega fotometrijska kalibracija boja jednostavno ne funkcioniše. Uglavnom, boje su moje pa su možda i zato čudne, ali ko mi je kriv kad hoću da pogledam Saurona u oko.

Zbog položaja magline sam žurio odnosno nisam imao mnogo vremena za snimanje; ista je nakon tranzita vrlo brzo tonula a svaki stepen nad horizontom je dragocen. U toj žurbi, nasred snimanja sam veoma spretno šutnuo nogu tripoda i razseverio celu skalameriju, pa onda ajde oped traži i podešavaj. Nije to problem, brzo se to izvede, nego što se i kadar pomerio pa onda opet moram ručno da kadriram jer ne znam da li će softver da prepozna tako veliki pomak - u prošlosti sam imao veoma loša iskustva.

Uglavnom ni Mordor se nije dao, obrisao sam sve i počeo ispočetka. To je i razlog zašto imam svega 28 poluminutnih ekspozicija, kad se ta činjenica ukalkuliše onda ovo i nije loše za svega 14min eksponiranja, nisko, kroz LP.

Ovo je nama najbliža planetarna maglina, procene udaljenosti po običaju variraju ali je činjenica da je to jedina maglina do koje možemo da dobacimo paralaksom. Dakle možemo da izmerimo - a ne možemo precizno. Da navedem samo neke rezultate:

- Van Maanen: 85 svetlosnih godina;

- Bečvar: 590 s.g.

- Kohoutek: 280 s.g.

-  Shlovskii: 160 s.g.

- O'Dell: 450 s.g.

Poslednji astronom sa ovog spiska zaslužuje kratke detalje (C. R. O'Dell): počeo je da se bavi naučnim radom ranih šezdesetih, odmah nakon doktoriranja. Pošto je doktorirao upravo na maglinama i njihovim spektrima i distancama, jedan od prvih radova mu je bilo pomenuto merenje udaljenosti Heliksa (450 s.g.) iz 1963. godine. Decenije su prolazile, O'Dell je preturio svašta preko glave u bukvalnom smislu (jedan je od vrhunskih akrobatskih pilota) ali i u profesionalnom smislu, bio je profesor, istraživač, jedan od glavnih ljudi na projektu Habl, na kraju se penzionisao 2000. godine.

Ali to nikako ne znači kraj, nastavio je u Nešvilu na univerzitetu Vanderbilt da bude istraživač gde i dan-danas potpisuje radove, što je prilično neverovatno, imajući u vidu da njegova naučna karijera traje trenutno duže od 60 godina. Upravo je ranih dvehiljaditih popravio svoj rezultat kad je u pitanju ova maglina u novom radu pa je tako paralaksom određena distanca od 207 parseka, odnosno 675 svetlosnih godina. On to nije merio već je citirao kolegu Harris-a, a koji je do ovog merenja došao zemaljskim teleskopom, što je još fascinantnije.

Naime, svi znamo da je rezolucija atmosfere kad Gospod pomogne možda jednu arksekundu, sve ispod toga je pravo čudo, međutim za merenje zvezdane paralakse apsurdno ali to nije granica. Granica je definisana senzorom kamere i teleskopom. Haris je, kao prvo, uzeo (tada, 1997) novu CCD kameru koja je bila vrh vrhova, Tektronix koja je zamenila staru Texas Instruments. Nova kamera je imala šire vidno polje pa je bilo lakše ugurati više zvezda i tako meriti paralaksu; kao i veći dinamički raspon a već tad je postojala backside iluminated tehnologija. Eto ko je oduvek bio tata u svetskoj semikonduktorskoj tehnologiji, i eto zašto je za Kinu zabranjen izvoz tehnologije evropskih i američkih čipova. 

Ovo je samo polovina priče, druga polovina je teleskop. Heri nije koristio RC kao sav ostali naučni svet, već neočekivano, njutn  aperture 1.55m. Ovaj teleskop ipak nije ličio na moj ili vaš 150/750, pošto je njegovo sekundarno ogledalo vraćalo svetlost prema rupi u primarnom. Faktički to je ličilo na kesegrejn, ali nije - kesegrejn ima zakrivljeno ka unutra sekundarno, RC takođe ali spolja, ovo je zapravo cass-newt koji ima potpuno ravno sekundarno.

U čemu je prednost ovog teleskopa? Svi znamo da su RC praktično superiorni za fotometriju, ne rasipaju fotone na periferiji što je veoma bitno, ali ako se traži ekstremna preciznost (a u astrometriji se traži) onda RC tu nema šta da traži jer se pomeranjem teleskopa u različite pozicije na nebu položaj ogledala blago menja i unose nepreciznosti. Ovo bi na 1arcsec bilo neprimetno, ali na 1 miliarcsec je itekako primetno. Pa koji onda teleskop da upotrebimo?

Upravo cass-newt pokazuje potpunu neosetljivost na mali tilt paraboličnog ogledala. Zašto, zato što mu je sekundarno potpuno ravno. Dakle ako napravimo jedan takav teleskop velikog f-odnosa i žižne daljine, imaćemo odličan instrument za zemaljsku astrometriju.

Rečeno-učinjeno, danski astronom Kaj Štrand je neposredno pred Drugi svetski rat došao u USA i konstruisao gorepomenuti reflektor. Dužina tubusa je desetak metara, ali je zato rezolucija brutalna. A treća stvar koja omogućava ovakva merenja je povezana sa definicijom rezolucije u astronomiji. Naime, mi tipično ne možemo da razdvajamo objekte tj dvojne zvezde ako je separacija ispod npr jedne sekunde, i to se definiše kao rezolucija teleskopa i atmosfere; ali nas separacija zapravo ne interesuje. Nas interesuje Gausov profil mutnjikave i turbulentne zvezde, odnosno ona svetla mrlja koju teleskop crta na senzoru. Taj profil ima svoj najsjajniji geometrijski centar koji zapravo na CCD senzoru može biti veoma precizno određen, faktički izračunat matematički, i to na toliko visokom nivou da radimo sa hiljaditim delovima jednog piksela. Nekada se merilo na fotografskim pločama i tako je Štrand i počeo pedesetih, ali CCD je rezultate praktično lansirao u orbitu: veliki dinamički raspon senzora omogućava da izmerimo hiljade i hiljade nijansi između dva susedna piksela i to je zapravo ono što omogućava veliku rezoluciju, sama veličina piksela na senzoru jeste bitna ali nije toliko presudna.

Harisu je samo preostalo da meri centralne zvezde maglina ali tako da ih uporedi sa što većim brojem pozadinskih zvezda, kojih će biti u kadru više nego sa starom kamerom užeg vidnog polja; kao i da obavi desetine i desetine snimanja pa da matematički uproseči rezultate. Na kraju se tako došlo do famoznih miliarksekundi paralakse. 

Dok se to snimalo imao sam vremena da se bavim drugim (pravim) fotoaparatom, onim koji ima senzor za odrasle. Petica je snimala izlazak Vlašića i Hijada kroz fog-filter. 

 

Prava borba sa orcima je usledila kad je trebalo naći ispravan fokus. Naime, ako fokusirate kroz ovaj de facto mutnjikavi filter, sva je prilika da ćete fokus promašiti, odnosno ono što vam kaže ekran da je u fokusu - zapravo nije. A ako skinete filter, fokusirate i onda vratite, mikronska pomeranja pedesetice na f1.8 opet daju praktično uvek defokusiranu sliku. Ja sam iz ko zna kog pokušaja dobio prihvatljiv fokus na zvezdama, tako da je ostalo da brže-bolje snimim tri snimka od po 10sec na ISO3200, to sklopim u obradi i izvučem malo neke detalje. Imajući u vidu koliko je ISO3200 bolji na senzoru za muškarce u odnosu na senzoru za dečake, ja sam zadovoljan, Sauronovo oko me je ovog puta zaobišlo.

Maglina Heliks je otkrivena od strane nemačkog astronoma K. L. Hardinga. On je na Univerzitetu Getingen osmatrao kroz 21cm heršelijanski reflektor - to je teleskop koji nema sekundarno ogledalo već se gleda spreda direktno u (malo nagnuto na stranu) primarno. Razlog je niska refleksija spekuluma (60%) što ako se primeni na dva ogledala dobijamo onda svega 36% svetlosti u okularu, a o uticaju sekundarne opstrukcije na rezoluciju nećemo ni da počinjemo.

Dakle Harding je video maglinu koju Herschel nije video, i razlog za tako nešto se krije u činjenici da je maglina veoma velika a vidno polje Herschel-ovog teleskopa tipično veoma malo. Osim toga, maglina je dosta tamna za vizuelno uočavanje i tu bi od pomoći bili refraktori, ali u to vreme su oni bili poprilično ozloglašeni iz više razloga: loša optika, mnogo hromatske aberacije, male aperture i veliki f-odnosi na primer. Da su oni tad imali neki današnji apo od 80-100mm aperture ko zna šta bi sve otkrili, ovako nekoliko meseci nakon Hardinga je italijanski astronom Capocci takođe registrovao nebulu, ali je bio prilično nemaran prema pozicioniranju, tako da je njegov udeo u otkriću dugo vremena na užas Italijana bio ignorisan.

Kao što sam napomenuo, beli patuljak koji se vidi u centru magline je odgovoran za ovaj spektakl. Prečnik ovog patuljka je svega 17 hiljada kilometara, što je dvostruko više od najdužeg prečnika Rusije, ili recimo uporedivo sa ekvatorskim prečnikom Pacifika, ali samo ako idemo površinom Zemlje. Ako gledamo trodimenzionalne prečnike onda je ta zvezda upola veća od naše planete, a pritom ima i 70% Sunčeve mase, tako da je jasno kolike su tamo gravitacija, temperatura i zračenje. Upravo iz tih razloga zenica Mordora sija trinaestom magnitudom i jasno se vidi čak i na ovako kratkim ekspozicijama i kroz LP.

Ono što je karakteristika ove planetarne magline, a i mnogih drugih (ili barem onih najbližih) je prisustvo kometarnih globula. Na mom snimku se to ne vidi, ali čak i da sam snimao dva sata sa neke tamne lokacije, pitanje je da li bi se videlo na svega 200mm žižne daljine - ipak je to proučavano teleskopom Habl.

Dakle te globule, poznate i kao kometarni čvorovi (knots) izgledaju upravo kao komete na negativu, imaju tamnu glavu i taman rep dok okolni gas svetli i ocrtava ih kao tamne siluete. Ovo je jedna od trenutno najproučavanijih misterija kad su planetarne magline u pitanju, što će reći da nismo sve detalje razjasnili. Kroz istoriju je bilo svakakvih mišljenja, među prvim je bilo ono da se radi o planetama ili planetezimalima, ili nekim sličnim objektima koji su kod nas smešteni u Kajperovom pojasu. Da se ne radi ni o kakvim planetama jasno je bilo svima koji pogledaju ogromne distance na kojima su smeštene te globule u odnosu na glavnu zvezdu - planete bi morale da budu hiljadu puta bliže centralnoj zvezdi.

Mi danas imamo drugačiju teoriju. Zvezda na glavnom nizu može da bude stabilna milijardama godina, kao što su velika većina zvezda vidljivih na gornjem snimku zimskog petougla. Međutim, na kraju tog perioda se nalazi AGB faza odnosno faza asimptotskog džina. Tad je zvezda uveliko potrošila svoje gorivo u centru, zapravo centar je današnji beli patuljak, a ogromni slojevi lakih gasova čine ostatak zvezde. U pitanju nije zvezda velike mase već samo velikog prečnika, što će reći da su spoljni slojevi vrlo male gustine u ondosu na zvezde glavnog niza. Upravo tad se dešavaju velike erupcije i ta nestabilnost otkida materiju iz spoljnih slojeva koja se u vidu gustih oblaka zvezdane materije ispaljuje u svim pravcima. 

Sudbina tih odbačenih oblaka materije je ono što je interesantno: usled adijabatskog širenja, to izbačeno parče zvezdinog spoljnog sloja se vremenom efikasno hladi na najhladniju moguću temperaturu, vrlo često svega nekoliko desetina kelvina. Kad se sve pretvori u planetarnu maglinu, zavese se sklone i beli patuljak svojim sjajem počinje da jonizuje okolne gasove, u tom momentu ovi hladni oblaci, odnosno kometarne globule, počinju da pružaju solidan otpor. Nije gustina tih globula nešto mnogo velika, uporediva je sa našim ovdašnjim kometarnim repovima, ali je i dalje neuporedivo veća od gustine okolnog gasa planetarne magline. Upravo iz tog razloga imamo i senke i repove i sve ostalo što čini ove globule nalik kometama.

Prava je ironija što je nekadašnje parče zvezde, dakle usijano i vrelo, odbačeno daleko od iste i postalo toliko hladnije od okolne magline da mi moramo danas da se zamislimo nad tom diskrepancom. Kažu da je Sauronov prsten bio toliko vreo da je to pričinjavalo bol svakome ko ga nosi. 

Ne znam, davno sam to čitao.