У јуну 1889., отприлике годину дана пре његове преране смрти, сјајни холандски пост-импресиониста Винцент Ван Гогх бесно је завршио Звездна ноћ током боравка у манастиру Саинт-Паул де Маусоле, менталном азилу смештеном у јужној Француској. Слика приказује скромно село смештено између плаве тишине валовитих брежуљака и чаробног неба испуњеног облацима у облику комете и звездарским звијездама величине Феррис-ових точкова. Иако је Ван Гогх током живота продао само једну слику, ово непроцењиво уметничко дело је постало икона. У њему је заробио дјетињасто чуђење које одрасли могу препознати по ономе ко није стајао напољу, а на њих су засијале блиставе звијезде које су прославиле изнад њих. Прелепе слике из свемира могу изазвати слична узбуђења астрономских ентузијаста. Међутим, фотографи који их производе више занимају звезде кад су мирни.
Звездна ноћ (1889) није једина слика коју је Ван Гогх створио приказујући ноћну небу. У ствари, ово платно му није било најдраже јер није било тако реалистично колико је првобитно предвиђао. На пример, годину дана раније продуцирао је Звездна ноћ над Роном (1888) и Кафе тераса ноћу (1888). Обоје имају заједничке елементе, али сваки је такође јединствен - раније верзије укључују људе и звезде, на пример, смањују улогу. Без обзира на то, сва три дела очарала су милионе и сваког дана стотине љубитеља уметности окупљају се око њих, у својим музејима, правећи личне интерпретације себи и другима који ће је слушати.
Занимљиво је да оно што уметност памти и може довести до заборављивих астрономских слика. Тачније, блистави ватромет на свакој Ван Гогховој слици представља звезде које блистају и светлуцају.
Живимо на дну океана гасова који су првенствено састављени од азота (78%), кисеоника (21%) и аргона (1%) плус мноштва других компоненти укључујући воду (0 - 7%), "стакленичке" гасове или Озон (0 - 0,01%) и Угљен диоксид (0,01-0,1%). Простире се од површине Земље до висине од око 560 миља. Гледано са земљине орбите, наша атмосфера се појављује као меко плави сјај тик изнад хоризонта наше планете. Свака ствар коју посматрамо која постоји изван наше планете - Сунце, Месец, оближње планете, звезде и све остало, посматра се кроз овај интервентни медиј који називамо атмосфером.
Стално је у покрету, мења густину и састав. Густина атмосфере се повећава како се приближава површини Земље, мада то уопште није једнолично. Делује и као призма када светлост прелази. На пример, светлосни зраци су закривљени када пролазе кроз подручја различите температуре, савијајући се према хладнијем ваздуху, јер је гушћи. Како се топли ваздух подиже, а хладнији ваздух спушта, ваздух остаје турбулентан и тако светлосни зраци из простора непрестано мењају смер. На ове промене видимо као звецкање звезда.
Ближи земљани, хладнији или топлији ветрови који хоризонтално дувају такође могу створити брзе промене густине ваздуха које насумично мењају пут који светлост води. Дакле, ветрови који пушу из четири угла такође доприносе џихању звезда. Али, ваздух такође може узроковати да звезде брзо преусмере фокус, узрокујући да се одједном затамне, посветле или промене боју. Овај ефекат се назива сцинтилација.
Занимљиво је да се ваздух може кретати, иако не можемо да осетимо ветар, а ветар високо изнад наших глава такође може да изазове тресење звезда. На пример, млазни ток, опсег релативно уских глобус струја смјештених око шест до девет миља горе, непрестано мијења своју локацију. Обично пуше од запада ка истоку, али њен релативни положај север-југ и даље остаје у сталној ревизији. То може резултирати изузетно нестабилним атмосферским условима које се не могу осјетити на земљи, али млазни ток ће произвести небо испуњено свјетлуцавима ако тече изнад ваше локације!
Пошто су планете ближе звијездама, њихова се величина може посматрати као диск већи од преломног рефлектора узрокованог турбуленцијом вјетра. Стога они ретко трепере или то раде само у екстремним условима. На пример, и звезде и планете се посматрају кроз много дебље слојеве атмосфере када су близу хоризонта, него када су изнад њих. Стога ће обоје блистати и плесати док се пењу или постављају јер им светлост пролази кроз много гушће количине ваздуха. Сличан ефекат се дешава и када се гледају свјетла далеких градова.
Трескање које видимо током ноћи у којима се налазе звезде увећава се стотинама пута помоћу телескопа. У ствари, треперење може озбиљно смањити ефикасност ових инструмената јер сви који се могу уочити су ван фокуса, насумично померајуће мрље светлости. Узмите у обзир да је већина астрономских фотографија настала држањем затварача камере отвореним минутима или сатима. Баш као што морате да подсетите да ваш субјект мирује док сликате, астрономи желе да звезде остану непомичне, осим ако су и њихове фотографије умрљане. Један од разлога да се опсерваторије налазе на врховима планина је да се смањи количина ваздуха кроз који телескопи морају да провирују.
Астрономи утицај атмосферских турбуленција помињу као види. Они могу измерити његов утицај на њихов поглед на простор израчунавањем пречника фотографских звезда. На пример, ако би се слика звезде могла сликати са тренутним излагањем, звезда би се теоретски могла појавити као једна тачка светлости, јер до данас ниједан телескоп не може да разреши стварни диск звезде. Али, снимање звезданих слика захтева дуго излагање и док је затварач камере отворен, пометање и шкљоцање узроковат ће да се звезда плеше около и помера се у фокус и ван ње. Будући да су његове гирације случајне, звезда ће имати тенденцију да створи округли узорак који је симетричан на свим странама његове стварне локације у средини.
Можете то демонстрирати сами ако имате тренутак и радознали сте. На пример, ако узмете оловку или магични маркер везан кратким жицама за пин који је залепљен у комад картона или веома тежак папир, а затим завијте у уређај за писање без уклањања игле, с временом бисте створили нешто што изгледа отприлике као круг. Ваш кружни доодле ће резултирати јер жица ограничава максималну удаљеност од средишњег клина. Што је дуљи низ, круг је већи. Звезде се понашају тако што им је светло снимљено на фотографији дугог излагања. Добар вид ствара кратку оптичку жицу (лоше гледање продужује жицу), права локација звезде постаје средишњи пин и звезда се понаша као инструмент за писање чија светлост оставља траг на чипу за сликање камере. Дакле, што је слабије виђење и што више плеса током експозиције, то је већи диск који се појављује на крајњој слици.
Дакле, лош вид ће узроковати да се на фотографијама веће величине звезда од оних снимљених током доброг виђења. Гледање мерења назива се половином максималне ширине или ФВХМ. То је референца на најбољу могућу угаону резолуцију која се може постићи оптичким инструментом у слици дугог излагања и одговара пречнику величине звезде. Најбоље виђење ће пружити ФВХМ пречник од око тачке четири (.4) арцсекунде. Али требало би да се налазите у опсерваторији на великој надморској висини или на малом острву, попут Хаваја или Ла Палме, да бисте то постигли. Чак и ове локације само ретко поседују ову врсту врло квалитетног виђења.
Аматерски астрономи су такође забринути због виђења. Обично аматерски морају толерисати виђење услова који су стотине пута лошији од најбољих посматраних из удаљених астрономских инсталација. То је попут упоређивања грашка и бејзбола у најекстремнијим случајевима. Због тога на небеским аматерским фотографијама постоје звезде много већег пречника од оних из професионалних опсерваторија, посебно када астрономи у дворишту користе телескопе са великим жаришним дуљинама. Такође се може препознати по широком пољу, краткој жаришној удаљености, непрофесионалним сликама када их увећате или проучавате повећалом.
Аматери могу предузети кораке да побољшају свој вид уклањањем температурне разлике између локалних извора топлоте и ваздуха изнад својих телескопа. На пример, аматери често спремају своје инструменте напољу непосредно након заласка сунца и пусте да стакло, пластика и метал у њима постану исте температуре као и околни ваздух. Недавне студије су такође показале да многи проблеми са виђењем почињу тик изнад примарног огледала телескопа. Доказано је да константна, нежна струја ваздуха која пролази изнад примарног огледала значајно побољшава телескопски вид. Спречавање да се телесна топлота диже испред телескопа такође помаже и смештање инструмента на термички прихватљивој локацији, попут отвореног поља траве, може произвести изненађујуће резултате. Телескопи са отвореним странама су такође супериорнији од оних са примарним огледалима на дну цеви.
Професионални астрономи такође виде стратегије побољшања. Али њихова решења имају тенденцију да буду изузетно скупа и гурају омот модерне технологије. На пример, пошто атмосфера неизбежно ствара лоше видање, више није на памет размишљати о постављању телескопа изнад њега у земаљску орбиту. Зато је свемирски телескоп Хуббле конструисан и лансиран од рта Цанаверал на свемирском шатлу Цхалленгер у априлу 1990. Иако је примарно огледало пречника само сто центиметара, он даје оштрије слике које било који телескоп налази на Земљи, без обзира на њихову величину. У ствари, слике свемирског телескопа Хуббле су мерило на основу којег се мере све остале телескопске слике. Зашто су тако оштри? Не виде се слике Хуббле-а.
Технологија се значајно побољшала након што је Хуббле свемирски телескоп стављен у употребу. Током интервентних година од његовог представљања, америчка влада је декласификовала њихов метод за заоштравање вида шпијунских сателита који воде табеле на Земљи. Зове се адаптивна оптика и створила је револуцију у астрономским сликама.
У суштини, ефекти виђења могу се умањити ако гурнете телескоп или промените фокус у тачно супротном смеру од непријатеља које ствара атмосфера. Ово захтева рачунаре велике брзине, суптилне серво моторе и оптику која је флексибилна. Све то је било могуће током деведесетих. Постоје две основне професионалне стратегије за смањење ефеката лошег вида. Један мења криву примарног огледала, а други помера светлосну путању која стиже до камере. Обоје се ослањају на праћење референтне звезде у близини положаја које астроном посматра и примећујући како на референцу утиче гледање, брзи рачунари и сервомотори могу увести оптичке промене на главном телескопу. Нова генерација великих телескопа је у фази пројектовања или изградње која ће омогућити приземним инструментима да сликају свемирске слике које су у супротности са Хуббле телескопом.
Једна метода укључује стотине малих механичких клипова који су постављени испод и распоређени по задњем делу релативно танког примарног огледала. Свака клип штапа гура стражњу страну огледала тако да се његов облик толико мења да посматрану звезду врати у мртво средиште и у савршен фокус. Други приступ који се користи код професионалних телескопа је мало мање компликован. Уводи мало флексибилно огледало или сочиво смештено близу камере, где је светлосни конус релативно мали и концентрисан. Превртањем или нагињањем малог огледала или сочива у супротном смеру од светлуцања референтне звезде, видљиви проблеми могу бити отклоњени. Оптичка подешавања која било које од решења иницирају врше се константно током сесије посматрања и свака измена се дешава у делићу секунде. Због успеха ових технологија, огромни телескопи на копну данас се сматрају могућим. Астрономи и инжењери предвиђају телескопе са површинама за сакупљање светлости великим попут фудбалских терена!
Занимљиво је да и астрономи аматери имају приступ једноставној адаптивној оптици. Једна компанија са седиштем у Санта Барбари у Калифорнији покренула је развој јединице која може умањити ефекте лоших виђења или погрешно постављених носача телескопа. Прилагодљиви оптички уређаји фирме раде заједно са својим астрономским камерама и користе мало огледало или сочиво за померање светлости која допире до сликовног чипа.
Астроном Франк Барнес ИИИ такође је био забринут када је видео када је створио ову упечатљиву слику звездиног скупа и маглице која се налази у сазвежђу Касиопеја. То је мали део Маглице душе, која је у Ј.Л.Е.-у означена као ИЦ 1848. Дреиер-ов други значајан каталошки индекс (ИЦ) (објављен 1908. као додатак оригиналним компилацијама Нове Опште и прве Индекс).
Франк је известио да су му виђење повољне и створио је звезде величине са ФВХМ између 1,7 и 2,3 ″ током сваког од његових тридесет и тридесетминутних излагања. Имајте на уму величину звезда на овој слици - оне су врло мале и уске. Ово је потврда релативно доброг виђења!
Узгред, боје на овој слици су вештачке. Као и многи астрономи које мучи локално ноћно загађење светлошћу, и Франк је изложио своје слике посебним филтерима који само дозвољавају да светлост коју емитују одређени елементи допире до детектора његове камере. У овом примеру, црвена представља натријум, зелена идентификује водоник, а плава открива присуство кисеоника. Укратко, ова слика не само да изгледа како овај регион у простору изгледа, већ и од чега је створена.
Такође је приметно да је Франк створио ову изванредну слику користећи астрономску камеру од 6,3 мегапиксела и 16-инчни телескоп Ритцхеи-Цхретиен у периоду од 2. до 4. октобра 2006.
Имате ли фотографије које желите да делите? Пошаљите их на астрофотографски форум Спаце Магазине или их пошаљите е-поштом, а можда ћемо их наћи и у Спаце Магазине.
Написао Р. Јаи ГаБани
