Muuttujatähti seurannassa

Julkaistu: 22.8.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Vajaa viisi vuotta sitten Novaan liittyessäni olin jo aloittanut Slooh:n etäkaukoputkilla muuttujatähtien seurannan. Meni kuitenkin jokin aika, kunnes vanhoja (erinomaisia) kertomuksiani luettuani tajusin Novalla olevan merkittäväkin menneisyys muuttujatähtien seurannassa.

SS Cygni

Kohteenani on näiden vuosien aikana ollut Joutsenen tähdistössä sijaitseva SS Cygni. Tämä muuttujatähti on pohjoistaivaan Joutsenen tähdistössä, joka löydettiin jo vuonna 1896.

SS Cygni on kataklysminen kaksoistähtimuuttuja, jonka toinen komponentti on punainen, aurinkoamme viileämpi, kun taas toinen komponentti on valkoinen kääpiö. Tähdet eroavat toisistaan ​vajaan 200 000 kilometrin verran ja niiden kiertoradat ovat alle seitsemän tuntia. SS Cygni tyypillisesti kirkastuu 12. magnitudista 8. magnitudiin 1–2 päivän ajan 7 tai 8 viikon välein.

SS Cygni on siis ollut toista sataa vuotta havaintojen kohteena, joten sen jaksoista on jo yllin kyllin tietoa. Silti se on edelleen yksi havainnoitumpia muuttujatähtiä. Kun monet ahkerat tarkkailijat ovat seuranneet SS Cygniä, muuttujan väsymätön käyttäytyminen on havaittu hyvin spektrin visuaalisessa osassa. SS Cygni pysyy tyypillisesti lepotilassa noin 75 % ajasta. Tästä matalasta tilasta tähti alkaa kirkastua ilman varoitusta ja saavuttaa maksimivalon vain päivässä. SS Cygnin valokäyrä näyttää vuorottelevien leveiden ja kapeiden purkausten jakauman, joilla ei ole erityistä syklistä kuviota.

Löytämisensä jälkeen SS Cygni on purkautunut yli 800 kertaa ja kaikki purkaukset on havainnoitu. Kansainväliseen AAVSO-tietokantaan perustuen SS Cygnin magnitudialue on vähintään 12,2 ja enintään 8,3. Uusiutumista voidaan odottaa 4-10 viikon välein ja sen kesto on 1-2 viikkoa.

SS Cygnin valokäyrää reilun sadan vuoden ajalta 1900 – 2010. Lähde:AAVSO.

Tähtitieteellisesti katsottuna SS Cygni on myös melko lähellä. Alun perin sen uskottiin olevan 90–100 valovuotta, mutta sen etäisyys tarkistettiin vuonna 1952 noin 400 valovuoteen.

Havainnointilaitteet

Aiempina vuosikymmeninä oltiin enemmän visuaalisen havainnoinnin varassa, joka entisestään vahvensi kunnioitustani tehtyä harrastusta kohtaan. Nykyisin havainnointi enenevässä määrin perustuu kameraan tallennetun tiedon käsittelyyn ja tulosten sähköiseen välittämiseen, viimeisen viiden vuoden aikana SS Cygnin raportointituloksista alle viisi prosenttia perustuu visuaalisiin havainnointeihin. Itselleni harrastuksen aloitus etäkaukoputkella tarkoitti myös sitä, että havainnointia varten ei tarvinnut mennä ulos ja sai nukkua yönsä kaikessa rauhassa. Lisäksi nämä laitteet sijaitsevat alueilla, joissa olosuhteet havainnointeihin ovat huomattavasti parempia kuin Suomessa eli tuloksia saa aikaan varmemmin.

Slooh

Slooh:lla on 11 etäkaukoputkea Kanarian, Chilen ja Australian tähtitorneissaan ja jäsenyydelläni voin varata viisi kuvausvuoroa kerrallaan vuorokauden ympäri. Käytännössä vuoroja ei tule kovin paljoa enempää, sillä kaukoputket ovat ahkerassa käytössä ja usein seuraava vapaa vuoro on 10 – 15 tunnin päässä. Varaaminen sujuu vaivattomasti selaimen kautta ja yleensä seuraavan yön varauksissa on ollut tilaa haluamaani aikaan. Teen päivittäin vähintään yhden varauksen, mutta riippuen muusta ohjelmastani saatan välillä valita useampiakin varauksia.

Slooh:n Kanarian tähtitornit 2 300 metrin korkeudella. Lähde: Slooh.

Muuttujahavainnointiin olen käyttänyt Kanarian kakkosputkea, jonka aukko on 432 mm ja polttoväli on 2938 mm. Käyttämäni havainnot ovat vihreän ja punaisen suotimen kautta tulevia FITS-tiedostoja, sillä näiden värien aallonpituudet ovat pääasiallisesti amatöörien muuttujahavaintojen kohteina. Kaukoputken kuva-ala on 43 kaariminuuttia suuntaansa.

AAVSO

Olen alusta saakka välittänyt havaintoni amerikkalaisvetoisen AAVSO:n tietopankkiin. Liityinkin AAVSO:n jäseneksi ja minulla on käyttäjätunnus BJAK.

Muutama vuosi sitten tämä kohde määriteltiin tarkkailun kohteeksi. Kun samaan aikaan myös kehotettiin hakemaan käyttöaikaa AAVSO:n etäkaukoputkille. Bright Star Monitor (BSM) -asemat ovat AAVSO:n kirkkaampia tähtiä havainnoiva kaukoputkijärjestelmä. Tällä hetkellä on toiminnassa kuusi BSM-asemaa, jotka sijaitsevat itäänpäin katsottuna Australiasta New Hampshireen. Jokaisella asemalla on pieni ja nopea etäteleskooppi, joka on optimoitu kirkkaiden tähtien nopeaan havainnointiin (2,0 < Vmag < 13,6) ja perustellulla hakemuksella BSM-asemat ovat AAVSO:n jäsenten käytettävissä.

AAVSO:n BSM-järjestelmän kaukoputkia. Lähde: AAVSO.

Niinpä sain puoleksi vuodeksi käyttöoikeuden Havaijin, Uuden Meksikon ja New Hampshiren kaukoputkille, joista tuli säännöllisesti useamman kerran viikossa 20 – 40 havaintoa. Kaukoputken kuva-ala on 90 * 60 kaariminuuttia.

Kuitenkin parin viikon sisään ilmeni, että kaksi muutakin AAVSO:n jäsentä oli hakenut käyttöoikeutta ja minulle jäi New Hampshire käyttööni. Sitten ilmeni, että aina silloin tällöin kaukoputkella ei ole muuta käyttöä ja saankin neljättä vuotta sähköpostiini ilmoituksen uusista havainnoista. Ja tänä kesänä sainkin useita havaintoja AAVSO:n kaukoputkelta.

Oma tähtitornimme

Alkuvuonna havahduin ymmärtämään, että markkinoille tulleella Seestar S50 kaukoputkella voisi kotoanikin havainnoida muuttujatähtiä. Kaukoputken hankinnasta kirjoitinkin Novan blogiin maaliskuussa. Sen jälkeen olen onnistunut asentamaan S50:n kuistimme katolle ekvatoriaaliseen asentoon eli kaukoputki osoittaa zeniitin sijaan taivaan pohjoisnapaan. Tällä tavalla vältytään kuvan kierrolta. Lisäksi kaukoputken käyttö on kehittynyt tehdasparametreistä alan harrastajien kehityksen kautta myös tähän ekvatoriaaliseen suuntaukseen ja aikataulutettuun käyttöön. Eli kaukoputken voi jättää yksikseen yön ajaksi kuvaamaan suunnitelmien mukaisesti ja itse saa kunnon yöunet.

Seestar S50 asennettuna talomme kuistin katolle. Pikkukuvassa näkyy kaukoputken kallistuksen lisäksi kaksi 3D tulostettua muovikiilaa. Punainen kompensoi katon kaltevuuskulman, noin 20 astetta ja valkoinen kompensoi leveysasteemme erotuksen taivaan pohjoisnapaan, noin 29 astetta.

Myös Seestar tallentaa havainnot FITS-tiedostoina. Kaukoputken kuva-ala on 43 * 76 kaariminuuttia suuntaansa.

Tähtikuvien käsittely

Luvuista huomataan, että kaikkien kaukoputkien kuva-alat ovat suunnilleen saman suuruisia. Kanarian kaukoputki valottaa taivasta 20 sekuntia, AAVSO vaihtelee eri valotusaikoja 15 – 25 sekunnin välillä ja Seestarilla olen yleensä ottanut 20 sekunnin otoksia.

Sekä Slooh:n että Seestarin FITS tiedostoihin pitää erikseen lisätä muutamia tietoja, että ne voidaan käsitellä AAVSO:n fotometriatyökalulla. Sitä varten olen tehnyt Pythonkoodilla korjausohjelmat.

Kanarian punaisen (R) suotimen kuva AAVSO:n VPHOT-työkalun mittausosiossa. Punertava tähti on 9.8 magnitudin vertailutähti ja sininen tähti on 9.6 magnitudin tarkistustähti.

Tähtikuvien käsittelyssä mitataan SS Cygnin näennäinen magnitudi vertailemalla kuvasta saatavaa magnitudia kahteen tunnettuun ja vakaana pysyvään tähteen. Toinen on varsinainen vertailutähti ja toinen toimii tarkistustähtenä. Näin saadaan kohteen magnitudi suhteutettua tähtikuvassa.

Mittaustulos muunnetaan lopuksi kaukoputken vihreän ja punaisen suotimen mitattuun eroavaisuuteen standardisuotimiin verrattuna. Näin mittaustulos on mahdollisimman vertailukelpoinen muihin tietokannan arvoihin. Vihreän suotimen vertailusuodin on Johnson V ja punaisen suotimen vertailusuodin on Cousins Rc.

Lopuksi tulokset lähetetään AAVSO:n tietokantaan. Vaikka tulosten käsittelyssä on useita yksityiskohtaisia toimenpiteitä, mielestäni AAVSO on kehittänyt erinomaiset työkalut, joiden avulla säännöllinen havainnointi, mittaaminen ja raportointi on tehty todella sujuvaksi. Useamman havainnoinnin yhdistäminen kaikissa mahdollisissa työvaiheissa vähentää huomattavasti tekemistä.

Tulokset

Innostuin kesäkuussa mittamaan päivittäin SS Cygnin magnitudeja ja heinäkuun lopussa koettiin odotettu tähden kirkastuminen. Valitettavasti juuri tuohon kirkkauden nousuhetkeen yksikään kaukoputkeni ei antanut tuloksia pariin päivään tuloksia. Mutta kirkkain osuus onneksi kesti puolitoista viikkoa, joten sain myös siltä ajalta tuloksia.

Omissa tuloksissani kaukoputket ovat eriteltynä ja pois jäänyt tähden kirkastumisvaihe on merkitty pisteviivoituksella.

SS Cygnin valokäyrä kolmella käyttämälläni kaukoputkella 14.6 – 22.8.2024. Mukana on 1031 havainnointia. Punainen suodin on R, ja vihreä suodin on V.

AAVSO tietokannassa oli 14.6 – 22.8.2024 yhteensä 17 805 havainnointia vihreällä ja punaisella suotimella.

SS Cygnin valokäyrä AAVSO:n tietokannasta 14.6. – 22.8.2024

Kuvista voi havaita, että vihreän ja punaisen aallonpituuden välinen noin 0,5 magnitudin ero on kirkastumisvaiheessa poistunut.

Amatööritähtitieteilijänä koen omalta osaltani kerääväni arvokasta tietoa muuttujatähdistä, joista voi olla apua tieteelliseen tutkimukseen. Ja meitä on aika iso joukko, sillä pelkästään tällä havaintojaksolla oli 74 harrastajaa, jotka keräsivät tietoa tästä yhdestä tähdestä kukin yhdestä yli kahdeksaan tuhanteen havainnointiin.

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Muuttujatähti seurannassa

Seestar S50: Fiksu linssikaukoputki

Julkaistu: 7.3.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Tämän vuoden tammikuu johti minut uuteen tähtitieteelliseen seikkailuun katsottuani The Astro Imaging Channelin webinaarin Seestarin vaihtoehtoisista käyttömahdollisuuksista. Olin ehkä hieman harkinnut Seestar S50 hankintaa, mutta tietooni tulleet käyttömahdollisuudet olivat sangen rajatut. 

Mutta Kai Yungin esittämät mahdollisuudet ekvatoriaalisen jalustan, tähtitaivaan koordinaattien käyttämisen ja spektroskooppisten havaintojen tekemiseen sai minut innostumaan.

Siinä viikon verran selvittelin mistä oli kysymys, laitoin tilauksen sisään Mikkeliin Astro Artille ja helmikuun puolivälin jälkeen omistin elämäni toisen teleskoopin. Se toinen oli lyhyen aikaa hallussani 60-luvulla Anttilan postimyynnin kautta. Mutta tätä toista ei palautettu huonon laadun takia.

EU:n ulkopuolella kaukoputkea myydään noin 500 euron hintaan. Minusta huomioiden ALV:n, tullin ja postikulut, ei 699 euroa ollut huono vaihtoehto, koska nyt suomalainen maahantuoja on vastaamassa mahdollisista pulmista.

Kätevästi tähtien alla

Tämä kiinalaisen Zwo:n teleskooppi tarjoaa kätevyyttä ja helppoutta, mikä on erityisen tervetullutta etenkin tähtien loistaessa kirkkaasti. Ei enää tarvetta kylmille ja pimeille retkille laitteiden kanssa – voin nauttia havainnoistani mukavasti omalta pihaltani käsin. Seestarin käyttöliittymä on saatavilla sekä Androidin että iPhonen mobiililaitteisiin.

Seestar S50 ensimmäistä kertaa ulkona kuvauksissa.

Tässä blogissa jaan lisää syventävää tietoa ja kuvitusta tästä uudesta mahdollisuudesta tähtien ja galaksien äärelle. Seestarilla voin tutkia aurinkoa, kuuta, tähtiä ja syvän taivaan kohteita, ja tässä välitän lyhyen tuttavuuden aikaiset kokemukset kaukoputken kanssa.

Valon matka kosmoksesta kännykkään

Seestarin halkaisijaltaan 50 millimetrin apokromaattinen linssiteleskooppi on varustettu 250 millimetrin polttovälillä luoden mahdollisuuden tarkkailla avaruuden kohteita yksityiskohtaisesti.

Seestar omalla jalustallaan

Teleskoopin toimintaperiaate perustuu kahden kohtisuoran linssin käyttöön, joiden kautta valo kulkee 180 asteen kulmassa ennen saapumistaan Sonyn IMX462 kennolle. Kompakti rakenne sisältää kaukoputken, sähköisen tarkennuksen, tähtitieteellisen kameran, ASIAIRin, jalustan kiinnityksen, kasteenestolämmittimen ja suodatinpyörän, kaikki yhtenä kompaktina kokonaisuutena, painaen vain 2,5 kg.

Teleskoopissa on integroitu WIFI- ja Bluetooth-toiminto, jotka mahdollistavat suoran yhteyden mobiililaitteeseen ilman yleistä internetyhteyttä. Kotiverkossa teleskooppi voi toimia sekä kodin kuvantoistolaitteissa että kuvauksen striimaamisessa minne tahansa.

Kolme kuvaruutukaappausta Seestarin käyttöliittymästä iPhonella.

Kaukoputki tulee omassa kantolaukussaan, joka voidaan kuljettaa myös lentomatkoilla. Kolmijalka on yllättävän matala, yltäen vain reilun 350 millimetrin korkeuteen, mutta toisaalta näin se mahtuu mukaan kantolaukkuun ja on aina mukana. Lisäksi laukussa on auringon havainnointiin välttämätön aurinkosuodin.

Tähtitaivaan helmiä pihaltasi

Kannattaa miettiä hetkisen verran, kuinka usein kaukoputken käyttö syystä tai toisesta ei toteutunut. Olisi ehkä auttanut, jos käytössä olisi ollut edullinen, kevyt ja älykkäästi suunniteltu laite, joka yhdistää sinut kosmoksen kohteisiin mobiililaitteesi kautta.

Ensimmäisiä kuvia Seestarilla. Vasemmalla Messier 81 eli Boden galaksi, jota on kuvattu kahtena yönä parin tunnin ajan ja kuvaa on yhteensä 22 minuuttia. Oikealla kuu, jota kuvattiin videolla 19 sekuntia. Kuvat on käsitelty Pixinsight ja Photoshop ohjelmistoilla.

Kuvittele, että voit asettaa teleskooppisi paikoilleen, käynnistää sen ja ohjata sitä mukavasti sisältä käsin. Perheesi voi seurata havaintojesi kehittymistä televisioruudulta, luoden yhteisen kokemuksen avaruuden ihmeistä. Tämä helppous avaa uusia mahdollisuuksia havaintojen tekemiseen ja jakamiseen.

Kaukoputki kuvaamassa kuuta ja perhe seuraa sisätiloissa televisiosta.

Älykkään teknologian voima

Teleskooppi on enemmän kuin pelkkä putki ja linssit. Olen saanut paljon tukea FB:ssä Smart Underworld Telescope -ryhmältä, jossa on yhdessä kehitetty teleskoopin käyttöä entistä monipuolisemmaksi. Ekvatoriaalisen jalustan hyödyntäminen ja stereoskooppiset mittaukset ovat avanneet uusia näkökulmia tähtitieteelliseen tutkimukseen. Lisäksi olemme huomanneet, että pienilläkin muutoksilla voidaan laajentaa kaukoputken käyttömahdollisuuksia, kuten kohteen antaminen tähtikoordinaattien avulla, laitteen hylkäämien tiedostojen tarkistaminen tai kohteiden määrittäminen Sky Safarin tai Stellariumin avulla.

Ekvatoriaalinen kiila kaukoputken ja kolmijalan välissä. Kaukoputki suuntautuu pohjantähteen ja kiilan avulla kuvittelee olevansa pohjoisnavalla.

Seestarin tallentamat tiedot

Tähtitaivasta kuvatessa tallentuu valmiiksi pinottu, kalibroitu lineaarinen kuva kaikista kaukoputken istunnon aikana hyväksymistä kuvista. Käyttäjä voi valita saavansa myös yksittäiset FITS tiedostot, jolloin voi käsitellä kuvat omalla tavallaan. Tällöin raakakuva sisältää 2 vihreän, punaisen ja sinisen kennon tulosta joka pikselissä ja käsittely on tehtävä aivan alusta. Näin alkuvaiheessa olen huomannut laitteen pinoamat kuvat yleensä erittäin hyviksi enkä ole saanut toistettua vastaavan tasoisia kuvia. Minusta tämä on harrastuksen alkuvaiheessa erinomainen tieto. Lisäksi muistiin tulee jpg tiedostomuodon kuvat.

Auringosta, Kuusta ja planeetoista voi ottaa myös AVI tiedostomuodon video, josta laitteella voi pinota korkealaatuisen kuvan. Tässä riittää yleensä alle minuutin video, mutta käyttökokemuksen mukaan mieli voi muuttua. Lisäksi on käytettävissä mp4 videomuoto.

Laitteessa on 64 gigatavun muisti, joka riittää hyvin useampaan havaintokertaan. On kuitenkin syytä seurata muistin käyttöä. Olin aivan täpinöissäni, kun oivalsin mahdollisuuden siirtää kuvat lähiverkon kautta suoraan Seestarista tietokoneelle. Lisäplussaa annan laitteen tiedostojärjestelmälle, joka automaattisesti tekee alikansiot kohteen nimeämisen mukaan. Mikäli haluaa yksittäiset FITS tiedostot, on näille vielä joka kohteelle oma kansionsa pääkansion rinnalla.

Räätälöity käyttökokemus: 

Teleskoopin käyttökokemuksen parantamiseksi on maailmalla kehitetty erilaisia räätälöityjä ratkaisuja. 3D-tulostettu ekvatoriaalinen kiila mahdollistaa kaukoputken asettamisen tarkasti leveysasteen vastakulmaan, ja vaakakehto tarjoaa vaihtoehdon vaakatasoiseen kuvaamiseen. Lisäksi käyttäjät voivat hyödyntää erilaisia suodinkoteloita, Bahtinov-maskia ja muita apuvälineitä, jotka parantavat havaintojen laatua ja tarkkuutta. Thingiversen sivustolta voi tutustua apuvälineisiin, joistaa osaa ei varmaal ole tiennyt tarvitsevankaan.

Lisätarvikkeita Seestarille 3D tulostuksella. Kaksi ylintä saatavilla Thingiverse-sivustolta. Halkaisijaltaan 50 mm. Kaksi alempaa kirjoittajan suunnittelemia lisätarvikkeita. Vasemmalla alhaalla suunnittelemani kehto, jolla kaukoputken saa vaakaasentoon ja kiinnitettyä massakeskipisteestä kolmijalkaan. Oikealla alhaalla suunniittelemani 29 asteen kiila Seestarin ekvatoriaaliseen jalustaan. Jälkimmäiset eri kuvasuhteessa.

Asteroidit, komeetat ja muuttujatähdet: Tutkimusmatka avaruuden mysteereihin

Teleskoopilla pystyy yllättävän hyvin tutkimaan aurinkokuntaamme ja linnunrataamme. Olen jo ikuistanut asteroidien ja komeettojen kulkua taivaalla, ja olen innoissani mahdollisuudesta jakaa havaintojani erityisesti kohteiden nopeista muutoksista valokäyrissä. 

Metis-asteroidin valokäyrää 5.3.2024. Käyrä on tehty Tycho Tracker ohjelman avulla.

Olen ollut aktiivinen AAVSO:n muuttujatähtiyhteisössä keräten yli 10 000 havaintoa ja nyt minulla on Slooh:n ja AAVSO:n etäkaukoputkien lisäksi mahdollisuus panostaa havaintojen tekoon myös lyhyen jakson muuttujatähtiin. Lisäksi suunnittelen havaitsijatunnuksen saamista IAU:n Minor Planet Centeriltä. Näin voin tuottaa tähtitieteen ammattilaisille yksityiskohtaista tietoa. Vaikka heillä on käytössään mitä loistavimpia havaintovälineitä, silti amatöörit tekevät arvokasta työtä lisäinformaation tuottamisessa.

Tähtikerhojen unelmalaite

Tämä teleskooppi tarjoaa ihanteellisen ratkaisun tähtikerhoille ja ryhmäharrastajille. Auringon ja kuun katselu onnistuu helposti isommallekin joukolle, ja useamman teleskoopin kytkeminen samaan verkkoon mahdollistaa laajempien kohteiden havainnoinnin.

Smart Telescope Underworld-ryhmässä jäseniltä kerättiin Rapusumusta (M1) yli 72 tuntia havaintoaikaa 32 jäsenen toimesta helmikuun aikana. Käsittelin oheisen kuvan yhteispinon kuvasta Pixinsightin ja Photoshopin avulla. Maaliskuun kohde on M51, johon toivoakseni ehdin saada havaintomahdollisuuksia. Eteläisellä pallonpuoliskolla kohteena on Antennien galaksi C60/C61.

Seestar olisi myös oivallinen kaukoputki uusien jäsenien tutustuttamiseen taivaan kohteisiin, sillä sen kanssa ei tosiaan joudu (paljoa) miettimään, miten sen saa toimimaan. Ja vaikka käyttöliittymä kertoo, mitä kannattaa taivaalla juuri nyt katsoa, kannustimena kerholla voisi olla jäsenilleen räätälöity kuukausittainen lista huomioiden Lappeenrannan leveysaste.

Ruusut ja risut

Olen ehtinyt viitisen kertaa käyttämään kaukoputkea vähintään parin tunnin ajan, joten käyttökokemukset ovat vielä vähäiset. Ensimmäisen kuvani kuusta sain jo tunnin sisällä paketin hakemisesta. Seestar hakee kompassin ja GPS:n avulla auringon ja kuun automaattisesti näkyviin. Huomasin, että päivällä kuun löytyminen ei aina ollut suoraviivaista vaan siinä saattoi joutua itse suuntaamaan putken oikeaan suuntaan. Mikä ei ollut kovin hankalaa, tosin kolmijalan mataluus esti tähtäämisen putkea myöten.

Seestarin vaaitusnäyttö sekä kuvaruutukaappaukset auringosta ja Boden galaksista. Auringosta kannattaa ottaa video, jonka voi pinota mobiililaitteessa kuvaksi. Galaksin kuva kehittyy jatkuvasti ohjelman pinotessa kuvaa tarkemmaksi.

Pimeällä Seestar toimi normaalissa alt-azimuth asennossa joka kerran erinomaisesti, kunhan piti huolen tähden näkyvyydestä havaintopaikkaan. Käytän tietokoneen Stellariumissa pihalta ottamaani panoraamakuvaa horisonttimaisemana, jolloin on helppo nähdä onko kohde puiden tai talojen peitossa. Olisi toivottavaa, että Seestarin käyttöjärjestelmään saisi samalla tavalla ladattua maiseman.

Ekvatoriaalisen suuntauksen käyttöä piti harjoitella enemmän, sillä putki on suunnattava mahdollisimman laajalle, avoimelle taivasalueelle ja vähintään 60 asteen korkeudelle. Valitusta paikasta se ratkaisee astrometrisesti (eng. plate solving) tähtitaivaan kolmen tähden suuntauksella. Onnistumisen edellytys on, että kaikista kohdista se pystyy löytämään ratkaisun. Pienellä harjoittelulla sain tämänkin toimimaan. Tavoitteena on nostaa Seestar kuistimme katolle, jonne olen suunnittelemassa alustaa.

Sain molempiin arvostelukohtiin kuusi mainintaa.

Ruusut:

  • Kevyt ja pieni koko
  • Viestintäyhteydet langattoman verkon kautta
  • Monipuolinen käyttöliittymä
  • Kuljetuslaatikko
  • Kaukoputken käyttö monipuolisemmin kuin esitteissä kerrotaan
  • Nopea käyttöönotto
  • Monipuoliset kuvaformaatit ja laitteen tekemät pinoamiset

Risut:

  • Kolmijalan säätötapa on hyvin hankala
  • Laitetta ei voi käynnistää verkon yli, vaan se on tehtävä käsin
  • Kameran kennon edessä olevaa ultravioletti-infrapunasuodinta ei voi poistaa edestä, rajaa erityisesti spektroskooppisia mittauksia
  • Valmistaja ei ole halunnut avata kaikkia vastaavia käyttömahdollisuuksia, joita on käytetty ZWO:n valmistamassa ASIAIR hallintalaitteessa
  • Pinoamisen hylkäysprosentti on korkea, joskus yli 50%. Käyttäjän on vaikea aina huomata taivaalla tapahtuvia muutoksia. Pilvet kulkevat ääneti.
  • Toistaiseksi ei ole tietoa kaukoputken osien kestävyydestä


Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Seestar S50: Fiksu linssikaukoputki

50. toimintavuosi käyntiin

Julkaistu: 3.2.2024 | Kirjoittanut: Timo Särkikoski

Etelä-Karjalan Novan 50. toimintavuosi on käynnissä! 13.1.2024 pidettiin vuosikokous ja kerho, jossa keskusteltiin erityisesti Novan merkkivuoden toiminnasta ja toukokuussa järjestettävästä juhlatilaisuudesta.

Kategoriat: Historiaa | Kommentit pois päältä artikkelissa 50. toimintavuosi käyntiin

Miten kuvan pinoaminen parantaa lopputulosta

Julkaistu: 9.1.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Miksi kuvia pinottaisiin

Syvän taivaan kohteet eivät ole kirkkaita ja niiden yksityiskohtien paljastamiseksi otetaan monta kuvaa, jotka pinotaan päällekkäin. Menetelmällä suurennetaan kuvan signaali-kohinasuhdetta, jolloin kuvaa saadaan puhdistettua siihen tulleista häiriöistä. Kohteen yksityiskohdat ovat jokaisessa kuvassa suhteessa samoissa kohdissa, mutta kohinan paikka vaihtelee satunnaisesti. Kun on tarpeeksi monta kuvaa, saadaan esille kohde paremmin.

Kysymys kuuluukin, mikä on tarpeeksi monta. Pinoamisesta saatava kohinan vaimeneminen on pinottujen yksittäisten kuvien lukumäärän neliöjuuri. Näinollen jokainen lisäkuva vaikuttaa edellistä vähemmän kohinan vaimenemiseen ja jossain vaiheessa kuvien lisäämisen vaikutus on vähäinen. Kukin kuvaus on kohteen, ympäristön olosuhteiden ja ajankohdan suhteen yksilöllinen, jolloin lopullinen kuvien määrä vaihtelee. Yksi hyvä peukalotuntuma on verrata kuvia aina kahdentamalla niiden määrä. Eli verrataan yhtä, kahta, neljää, kahdeksaa jne. pinottua keskenään.

Kolmion galaksi, Messier 33

Kolmion galaksi on kolmion tähdistön reunalla Kalojen ja Andromedan tähdistöjen reunustamana noin kolmen miljoonan valovuoden päässä. Halusin kuvata myös galaksin reunalla olevaa kaasupilveä NGC 604 ja käytin Slooh:n Kanarian ykköskaukoputkea. Mutta en aiemmilla kuvauskerroilla ollut onnistunut tarpeeksi hyvin ja nyt aion ottaa riittävästi kuvia. Päätin ottaa niitä 40 kuvausistunnon verran, jokaisessa olisi kaksi luminanssia ja yksi punaisen, yksi vihreän ja yksi sinisen suotimen läpi. Tarkoitus on saada 32 kuvaa pinottua (1, 2, 4, 8, 16 ja 32), joten tuossa olisi myös varalla istuntoja siltä varalta, että kaikki eivät mene putkeen. 😉

Kuva-ala on 43 kaariminuuttia puolelleen ja kuvissa on 1528 pikseliä suuntaansa eli pikselin koko on 1,7 kaarisekuntia. Oleellista on myös, että kuvat ovat kalibroituja ja niistä on poistettu ei-toivotut osat, kuten pöly, lämpö- ja häiriökohina ja vahvistimen hehku.

Slooh:n kuvapankkiin tulevat kuvat ovat kalibroituja. Seuraavassa kuvassa ovat kaikkien 40 istunnon yksi luminanssikuva suoraan kuvapankista. Olen laittanut ne kaikki esille, jotta nähdään miten hyvin kaukoputki on saanut kuvat pidettyä paikallaan. Tulos on todella hyvä, sillä 10% eli neljässä tapauksessa kuva-ala oli hieman siirtynyt. Lisäksi yhden istunnon aikana oli ilmeisesti tuullut kesken kaiken ja tähdet olivat viirullisia. Eli varakuviin oli todella tarvetta.

Kaikki 40 luminanssikuvaa, löydätkö neljä erilaista kuva-alaa?

Kun olin varannut kuvat, käsittelin ne siis kuudella eri pinomäärällä. Käytin Pixinsight-ohjelmaa ja Jarmo Ruuthin kehittämää AutoIntegrate-komentojonoa.

AutoIntegrate-komentojonon vuokaavio.

Komentojono käsittelee kuvat eri prosesseilla, jossa ne kohdistetaan samaan kuva-alaan, yhdistetään, poistetaan taustakohinaa, kalibroidaan värit kohdalleen, venytetään jne. Näin saadaan nopeasti tehtyä automaattisesti monia toistuvia käsin tehtäviä prosesseja ilman inhimillisä vieheitä ja unohduksia.

Seuraavassa on kolme kuvaa. joissa kaikkien kuuden pinoamisvaihtoehdon kuvat ovat esillä. Ensiksi on koko kuva ja sitten kaksi kuvaa kuusinkertaisella suurennoksella tarkemman vertailun saamiseksi.

Pinoamiset ylhäällä 1, 2 ja 4 sekä alhaalla 8, 16 ja 32 kuvasarjaa

Huomataan, että jo lisäämällä yhden kuvaussession päästään tarkempaan. Mutta alarivi toisaalta erottuu edukseen.

Suurennos kuvan keskeltä samassa järjestyksessä kuin edellä.

Suurennoksessa huomataan, että pienemmillä pinoamisilla ei todellakaan saada samaa tarkkuutta ja alarivi näyttää sisältävän huomattavasti enemmän dataa.

Suurennos kuvan alareunassa samassa järjestyksessä kuin edellä.

Tämä suurennos edelleen vahvistaa asiaa. Toisaalta ero 16 ja 32 pinon välillä on todella mitätön. Myös 8 pinoa antaa hyvän tuloksen.

Tämän testin perusteella sanoisin, että neljällä pinolla jo pärjää, mutta 8 tai 16 antaa paremman tuloksen. On todennäköistä, että 32 kuvauksen pinoaminen ei olennaisesti paranna lopputulosta.

Lopullisen kuvan tein tuosta 32 kuvan pinosta käsittelemällä sitä edelleen Pixinsightissa ja Photoshopissa.

Kolmion galaksi M33.

Kuvassa erottuvat hienoisesti galaksin kierteishaarat ja sen keskustan loisto. Kirkkaat kaasusumut NGC 604 vasemmalla ylhäällä ja NGC 595 kuvan keskellä erottuvat mukavasti. Ne saavat värinsä uusien tähtien ionisoimasta vedystä. NGC 604 on noin 1 500 valovuotta halkaisijaltaan ja 40 kertaa Orionin tähtisumua M42 kookkaampi.

Kuvan alareunan kirkas, 8 magnitudin tähti HD 9438 kuuluu omaan linnunrataamme ollen meistä noin 700 valovuoden päässä.

Kategoriat: Havaitseminen, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Miten kuvan pinoaminen parantaa lopputulosta

Taivaskamera

Julkaistu: 15.11.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Päivitetty 24.11.2023

Idea

Olen pitkään ajatellut taivaskameran hankkimista. Ongelmana on ollut meidän ja naapuriemme komeat koivut, jotka mukavasti kesäisin pitävät tontit viileämpinä. Ja estivät muun muassa aurinkopanelien hankkimisen muutama vuosi sitten. Siksi myös oletin taivaskameran olevan hukkasijoituksen.

Kesällä seurasin netistä kahtakin esitelmää taivaskameran rakentamisesta. Linda esitteli omaansa The Astro Imaging Channel– kanavalla muutama vuosi sitten ja Riku kesän Cygnus-tapahtumassa. Molemmissa tuotiin esille Raspberry Pin käyttäminen ja vakuuttavalta tuntuva ohjelmisto sen käyttämiseen.

Niiden perusteella ajattelin, että oikeastaan meillä on itään ja länteen melko esteettömät näkymät sekä etelään ja pohjoiseen puista huolimatta ainakin noin 30 – 40 asteen korkeudelta eteenpäin. Ehkä siinä olisikin mahdollisuus ja myös syy opetella Raspberryn käyttöä lisäsi houkuttelevuutta. Ehkä sillä myös saisi seurattua kirkkaampia muuttujatähtiäkin.

Raspberry Pi

Joskus heinäkuussa lähdin suunnittelemaan tarkemmin ja ensimmäinen tilaus, Raspberry Pi malli 4 aloituspaketti, lähti 8. elokuuta. Lisäsin tilaukseen myös kameran, laajakulmalinssin, virtalähteen ja ethernetkaapelin. Mutta sitten kävi ilmi, että lähetys viivästyy linssin odottamisen vuoksi. Meni muutama viikkoa, ja nyt kaapeli (jonka olisin hyvin voinut ostaa täältä) viivästytti lähetystä. Annoin hieman palutetta, kuinka hyvin hoitavat myyjät kiltisti lähettävät saatavilla olevat eteenpäin ja toimittavat oman varastohoidon pettämisen vuoksi jälkilähetyksenä puuttuvat osat. Niinpä sain lähetyksen 21. syyskuuta.

Siinä sitten alotin Raspberryn opettelun ja taivaskameran asentamisen suunnittelun. Muutamassa päivässä pääsinkin aika pitkälle ja asensin kanadalaisen Thomas Jacquinin AllSky-ohjelmiston. Ja kohta ruudulla näkyikin laajaa kuvaa työhuoneesta ;).

Lokakuun alkupuoli menikin sitten asentamisen miettimisessä. Vaikka meillä on keskuspölynimurin kautta hyvä yhteys välipohjan läpi ja sieltä katolle, ei se kuitenkaan tuntunut hyvältä ratkaisulta. Kamera ei kuitenkaan olisi heti täysin toimintakunnossa ja tässä iässä lukuisat liikkumiset katolle tuntuivat enemmän kuin riskialtteilta.

Linssin polttoväli on 2.7 mm, jolla se ei kata koko taivasta. Toiseen suuntaan valmistaja ilmoittaa näkökentäksi 140° ja toiseen 102,6°. Eli sen pitäisi näyttää taivas 20 asteen korkeudelta toisesta suunnasta ja 39.2° asteen korkeudelta toisesta suunnasta. Ja anturin halkaisijalla pitäisi löytyä liki 180°.

Raspberry Pi toimii tasavirralla ja ja käyttämällä Power over Ethernet (PoE) tekniikkaa voidaan ethernet-lähiverkkoon yhdistetylle laitteelle järjestää virransyöttö saman kierretyn parikaapelin avulla, jota laite käyttää verkkoliikenteeseen. Kaapeloinnin yli 13 W:n laitteelle on oltava vähintään tasoa CAT5 tasoa.

Niinpä hankin vielä piirilevyn päälle tuulettimen sisältävän virranjakajan (HAT+Poe), jolla sain ethernetkytkennällä virrat kameraan.

Kotelointi

Kotelo avattuna. Raspberry Pi ja HAT itse kotelossa tarranauhalla ja kamera kanteen kiinnitettynä ja yhdistettynä lattakaapelilla piirilevylle.

Lopulta päädyin hankkimaan hieman Raspberryä isomman, suorakulmaisen sähkökotelon, jonka kanteen porasin kameraa varten reiän. Kaikissa näkemissäni taivaskameroissa on akryylikuvut itse linssin ja elektroniikan suojaamiseksi. Hetkisen harkitsin jättää kuvun pois, mutta hankin kuitenkin 25 mm halkaisijaltaan olevan kuvun ja asensin sen huolella kumiseen eristysmattoon, jonka kiinnitin ilmastointiteipeillä kotelon päälle. Kamera on kiinnitetty kotelon kanteen ja lattakaapeli taittuu kuin taittuukin Pi:n ja Hat:n välistä. Varovainen saa olla, mutta kytkentä tuntuu kyllä kestävän käsittelyä.

Asennusvalmis taivaskamera. Kameran linssi on suojakuvun alla, joka on kiinnitetty pyöreään eristysmattoon. Ilmanvaihtoteipit varmistavat tiiviyden.

Kotelo on nostettu metrin verran räystään yläpuolelle talon seinään kiinnitetyllä antennitangolla. Tällä asennuksella on helppo käsitellä taivaskameraa, sen suuntausta ja huoltamista.

Taivaskamera nostettuna paikalleen. Tajusin aika nopeasti, että kotelon vaihtoehtoiset pyöreät asennusvaraukset saattaisivat aiheuttaa kysymyksiä ja teippasin ne näkyvistä.

Ilmansuunnan tarkistus

Olin melkein neljäkymmentä vuotta ollut siinä uskossa, että talomme pituusakseli on melko tarkalleen itä-länsisuunnassa. Ja olin asettanut useamman teleskoopin puhelimen kompassiäpin avulla ja huomannut näin suunnilleen olevan.

Käyttämäni taivaskameraohjelmisto osaa myös laittaa planeetat, tähdistöt yhdysviivoineen ja merkittävimmät syvän taivaan kohteet kameran kuvan päälle. Tätä peittokuvaa sovittaessani huomasin Pohjantähden ja Pienen karhun poikkeavan selvästi tästä pääsuunnasta. Sitten selvisi, että olikin huomioitava Lappeenrannassa vaikuttava suuri eranto kompassia käytettäessä. Eli karttapohjoinen onkin 10,6° lännen suuntaan. Kun Googlesta katselin talomme sijoitusta, oli ero vieläkin suurempi eli liki 20°. Ja kuinka ollakkaan, peittokuvaa kääntämällä 18 astetta vastapäivään, ongelmaa ei enää ollut.

Kuvassa erantokorjaus, talomme Google Mapsissa suhteessa karttapohjoiseen, opaskompassit ennen ja jälkeen. Vasemmanpuoleisessa taivaskameran kuvassa näkyvät kamerakuvun ulkopuolelle taitelemani maskit. Ystävilleni tehdyn lyhyen gallupin perusteella poistin ne ja jätin vain yhden katulampun kohdalle, kuten oikeanpuoleisesta kuvasta näkyy

Tämän kuin olin saanut kuntoon, huomioni kiinnittyi siihen, että suurimman kuva-alan kohdissa, kuvan nurkissa oli suurimmat puut, kun taas kuva-alueen keskiosissa oli vapaata taivasta. Niinpä tajusinkin kääntää itse kameraa 45 astetta ja sain kasvatettua kuva-alaa huomattavasti. Samalla olin ottanut käyttöön ohjelmalliset kuvapeitteet mekaanisten peitteiden sijaan. Niitä olin jo reilusti vähentänyt edellisen kuvan mukaisesti. Allaolevassa kuvassa on tämänhetkinen näkymä ja sama tähdistön peittokuvan avulla. Peittokuva ei vielä osu täydellisesti, koska siinä ei ole koko puolipalloa, mutta harjoitukset jatkuvat ;).

Taivaskameran näkymä marraskuussa 2023 ja oikealla tähdistöpeitolla varustettuna.

Säänkesto

Toivoin onnistuvani pitämään kosteuden poissa, kun kaikki on niin pientä, mutta muutaman viikon jälkeen kuvun sisällä näkyi kunnolla jälkiä vedestä. Eikä auttanut kuin aloittaa huoltotyöt.

Suojakuvun alle kondensoitunut vesihöyry. Kuvasta näkyy myös, miten suojakotelo on osin sulattanut lunta.

Tarkastelun perusteella vettä ei näkynyt itse kotelossa, mutta kuvun sisällä oli useampi vesipisara, jotka olivat ilmeisesti kondensoituneet asennuksen aikana vallinneesta ilman vesihöyrystä. Kotelon sisällä on kyllä lämmintä, sillä prosessorin lämpö on tasaisesti yli 40 astetta ulkoilmaa lämpimämpi.

Pienikokoisen kuvun alle ei pysty helposti asentamaan lämpövastusta ja sen ohjaukseen tarvitsisi lämpö- ja kosteusmittarin. Tällaiseen aktiiviseen kosteuden poistamiseen en vielä ole valmis, joten muokkasin kameran kiinnitystä aluslaatoilla niin, että kameran ja kannen väliin tulee millin rako, josta ilma pääsee kiertämään kuvun ja laatikon välillä jäähdytystuulettimen avulla. Saapa nähdä, riittääkö tämä muokkaus. Pelkkä ilman kierto ei välttämättä riitä, ja siksi laitoin absorptiokiteitä reikiä täynnä olleeseen pieneen apteekkipurkkiin.

Raspberry Pi:n laajakulmalinssin tarkentaminen

Samalla testasin lisää kameran linssin tarkentamista. Linssi tarkentuu käsin kiertämällä ja linssi on asennettu ’pulttiin’, jossa on hyvin hieno kierre. Ehkä johtuen laajasta kuvakentästä, tarkkuusalue on myös hyvin kapea. Linssistä saa myös tarkennusarvon, joka on tarkimmillaan yli 200.

Työhuoneen katton kiinnitetty tarkennusympyrä. Todellisuudessa katon rakenne toimi ympyrääkin parempana tarkennuksen testaajana.

Tarkennusarvo on myös suhteessa valaistukseen, joten suhteellisten arvojen seuraaminen on olennaista. Ohessa tarkennusarvon vaihtelua, kun kiersin linssiä kierros kierrokselta kiinni.

Tarkennus toimii linssin kierrot huomioiden todella kapealla alueella. Pikkukuvassa suurennos tarkennusalueesta.

Kuvaajan pikkukuvasta nähdään, että linssin tarkkuusalue on käytännössä muutaman millin alueella. Linssin mukana tuli kolme kiristysrengasta, mutta kierteeseen mahtui vain yksi rengas tällä kapealla tarkkuusalueella. Pienellä harjoittelulla sainkin linssin riittävän jämäkästi paikoilleen. Onneksi linssi on kooltaan pieni ja toivottavasti lämpötilalla ei tule olemaan vaikutusta tarkkuuden pysymisessä.

Taivaskameran kuvakenttä

Olin aiemmin melko skeptinen asuinalueemme kuvakenttän laajuuteen ja tähdistön peittokuvan avulla pystyin tekemään luonnoksen taivaskameramme korkeuskulmista.

Taivaskameran korkeuskäyrät

Lounaassa yksi iso koivu rajoittaa näkymän alkamaan noin 55 asteen korkeudelle ja koillisessa metsän puut nousevat 40 asteen korkeudelle. Mutta toisaalta luoteessa ja kaakossa taivas alkaa jo 15 asteen korkeudelta. Kaiken kaikkiaan puusto peittää noin neljänneksen kuvakentästä.

Taivaskameran näkymät

Taivaskamera päivittää näkymän ilta- ja yöaikaan kahden minuutin välein ja päiväsaikaan neljän minuutin välein. Kamerasta ei kuitenkaan aina tiedä, milloin kannattaa katsoa ja sitä varten ohjelmassa on useampia apukomentoja. Ne käynnistetään vasemmalla olevasta apuvalikosta, josta voi valita tähdistön peiton, timelapse-videon yön ajalta, tähtiviirukuvan yön ajalta (tietysti kunnon kuva edellyttää kirkasta yötä), keogrammin, esillä olevan kuvan tallentamisen omalle koneelle ja infopalkin, joka tulee oikeaan reunaan.

Taivaskameran lisävalikot

Taivaskamera on mukana Thomasin Allskykameroiden maailmankartalla, josta voi käydä tutustumassa muihinkin kameroihin. Niitä on sivustolla sen verran, että pitäisi päästä näkemään tähtiä ajasta riippumatta.

Rakentamisen risut ja ruusut

Aina olisi voinut suunnitella pitempään ja kysellä myös muilta harrastajilta neuvoa. Youtube auttoi todella paljon ja Raspberry Pi:n käyttöönotto oli pääasiassa ongelmatonta. Suurin ongelmani oli se, että Pi:n ohjeilla sai vain kapea-alaisen tuntuman tietokoneen käyttöön. Ja niinpä kameran ohjaus toimi vain taivaskameraohjelman kautta. Koska halusin oppia linssin tarkentamisen, muutoksesta kuvan saaminen ohjelmistolla aina 15 sekunnin kuluttua oli hidasta ja kaikki tekeminen piti laittaa ylös. Toisaalta, silloin myös tiedot olivat mustaa valkoisella. Vaivalloisen selvittämisen kautta sain myös kameraa ohjattua videokäytöllä, mutta kaistanleveyden vuoksi kuvan laatu oli niin paljon huonompi, että luovuin sen käytöstä.

Nyt talven tullen hieman mietityttää, että luovuinko liian aikaisin putkimaisen kameran tekemisestä. Kotelomainen rakenne kerää selvästi enemmän lunta päälleen. Ehkä tässä on katsottava metsää puilta, koska piirilevyn sisältävä putki olisi kuitenkin ollut poikkipinta-alaltaan ehkä puolet kotelon pinta-alasta. Tällä hetkellä valittu antenniputkiasennus todella tuntuu hyvältä. Lumesta puhdistaminen tai kameran hakeminen isompaa remonttia varten sujuu todella helposti. Avataan hieman kahta pulttia, lasketaan putki maata vasten ja joko puhdistetaan lumet tai nostetaan laatikko pois. Ensimmäisen kunnon lumimyräkän jälkeen suurin osa lumesta oli joko lentänyt pois tai sulanut kotelon pinnan lämmittämänä. Myöhempi kokemus tulee osoittamaan, kuinka paljon huoltoa kamera vaatii.

Riku oli onnistunut omansa rakentamaan noin 200 eurolla, mutta huomasin omani tulevan hinnaltaan ainakin kaksinkertaiseksi. Pelkästään Raspberry, kamera ja linssi olivat melkein 250 €. Lisäksi akryylikupu, jäähdytyspuhallin ja asennustarvikkeet olivat melkein saman verran

Novan marraskuun kokouksessa kerroin taivaskamerasta ja se sai aikaan yllättävän aktiivista keskustelua ja julkaisin saman tien alkuosan artikkelista.

Joten olen kyllä todella tyytyväinen, että lähdin tähän askarteluun.

Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Taivaskamera

Suuri Magellanin pilvi

Julkaistu: 31.10.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Suuri Magellanin pilvi on Linnunradan suurin seuralaisgalaksi, joka sijaitsee vain noin 20 asteen päässä eteläisestä taivaannavasta, joten meillä ei ole minkäänlaisia mahdollisuuksia havaita sitä Suomesta käsin.

Galaksi on pieni epäsäännöllinen galaksi ja sijaitsee suurimmaksi osaksi meille vieraissa Kultakalan ja Pöytävuoren tähdistöissä pyöreästi 180 000 valovuoden päässä. Australiasta ja Etelä-Amerikasta sen näkee sitäkin paremmin, sillä sen näennäinen suuruusluokka on +0,1 magnitudia. Koska galaksi levittäytyy noin 10 asteen alueelle, se näyttää paljain silmin katsottaessa utuiselta pilveltä.

Juuri tuo galaksin laajuus tekee siitä haastavan havainnointikohteen, mikäli haluaa saada talteen paljon yksityiskohtia. Slooh:n Chilen tähtitornin 17 tuuman kaukoputki antaa reilun 40 kaariminuutin kuvakentän, joten galaksin kuvaamiseen on tehtävä runsaslukuinen mosaiikki. Tähän projektin valitsin galaksin koostumaan matriisista, jossa on kuusi kuvaa vaakaan ja neljä pystyyn eli tarvitaan 24 ruutua. Galaksin keskustasta näkyy silloin noin 4 kaariasteen verran vastaten kahdeksan kuun tai auringon leveyttä.

Mosaiikin suunnitteluun on useita hyviä sivustoja, mutta olen eniten käyttänyt Jarmo Ruuthin hienoa AstroMosaic-työkalua. Suunnittelu on melko suoraviivaista, sillä sivustolta löytyy myös Slooh:n teleskooppien parametrit.

Ensin katsotaan esimerkiksi Stellariumista galaksin keskipisteen koordinaatit (noin suunnilleen), valitaan oikea kaukoputki (Chile 2) sekä mosaiikin muoto (6*4). Ohjelma tekee oheisen mukaiset versiot mosaiikista, joista näkee ollaanko oikealla hollilla ja saadaan jokaisen erilliskuvan keskipisteen koordinaatit (rektakensio ja deklinaatio).

Valittu näkymä kattaisi myös Tarantellan kaasusumun vasemmassa reunassa, mikä varmasti antaa kuvalle enemmän luonnetta.

Vasemmalla kuvamatriisi, jossa kuvat menevät 20% limittäin ja kuvien keskipisteiden koordinaatit. Oikealla näkymät kustakin kuvasta koordinaattien kanssa.

Havaitseminen kesän 2023 aikana

Projektin kannalta olisi ollut parempi siirtää puolella vuodella havaintojen tekoa, sillä osuin juuri kohteen näkymisen kannalta huonoimpaan ajankohtaan kuten alla olevasta kuvasta hyvin näkyy.

Suuren Magellanin pilven näkyvyys Chilestä vuoden aikana, AstroMosaic.

Nyrkkisääntönä voi pitää, että kohteen korkeus olisi ainakin 30 asteen korkeudella, ettei valo siitä joudu kulkemaan turhan pitkää matkaa ilmakehässä. Yllä oleva käyrä ilmaisee tilanteen keskiyöllä ja onneksi loppuyöstä galaksi nousi tuonne minimikorkeudelle.

Toinen projektia olennaisesti pitkittänyt seikka oli vuodenaika, sillä kesäkuussa Chilessä on talvi pisimmillään ja sääolot kehnoimmillaan. Tähtitorni ei ole Atacaman erämaassa vaan lähempänä merta Santiagon pohjoispuolella. Ja Tyyneltä valtamereltä tulevat pilvet peruivat toistuvasti kuvauksia.

Halusin kuvata jokaisen ruudun kolme kertaa, jotta saisin pinoamalla paremman laatuiset kuvat eikä yksi epäonnistunut otos olisi kohtalokas. Käytännössä käytin illan viisi varaustani kolmeen ensimmäiseen ruutuun ja kaksi kuvaa toisesta ruudusta. Ja niin eteenpäin, jolloin parhaimmillaan 72 kuvaa tulisi 15 yössä eli reilussa kahdessa viikossa.

Minusta oli kuitenkin realismia ajatella tähän kuluvan reilun kuukauden, sillä välillä on mukava kuvata muutakin puhumattakaan muusta elämisestä.

Mutta suunnitelmat harvoin menevät odotusten mukaan. Lisätään tuohon aikatauluun 28 yötä, jolloin kuvia ei tullut ja useampi lyhyt turhautumisen siivittämä tauko. Niinpä kesäkuun puolessa välissä aloitettu havainnointi päättyi vasta syyskuun viimeisinä päivinä.

Kuvien käsittely

Minulla oli siis 72 kuvaa tai siis 72 kuvausjakson tuloksena yhtä monta kuvakansiota, joissa jokaisessa yksi luminanssin, punaisen, vihreän ja sinisen suotimen läpi kuvattu mustavalkoinen kuva. Yhteensä siis melkein 300 yksittäistä kuvaa.

Kuvien kehittämiseksi turvauduin Pixinsight-ohjelmaan ja edellämainitun Jarmon tekemään AutoIntegrate-skriptiin. Siinä yhdellä ajolla voi ladata kaikki kuvat ja ohjelma tekee ensimmäiset vedokset jokaisesta ruudusta.

Alla kuvan mosaiikin seitsemäs kuva, jossa näkyy Tarantellan kaasusumu. Kolme ylimmäistä ruutua ovat yhden kuvauksen värisuotimet (punainen, vihreä ja sininen), vasemmalla alhaalla on luminanssi. Nämä alkuperäiset kuvat ovat lineaarisia kuvia ja ihmissilmän dynamiikalla täysin mustia, sillä avaruuteen katsottaessa kameran anturi lähinnä kohtaa mustaa taustaa. Siksi lineaarista valotusta on muokattu venyttämällä eli vahvistamalla vaaleampia värejä. Skriptin tekemä ensimmäinen vedos (jossa siis 12 kuvan yhteisvaikutus) on kuvassa alhaalla oikealla.

Tarantellan kaasusumu eri suotimilla (vihreät pystyviivat reunuksessa) ja käsiteltynä (alhaalla oikealla)

Tämän jälkeen käsittelin kuvia saadakseni niiden taustat mahdollisimman samankaltaisiksi, etteivät ruudut itsessään erottuisi toisistaan. Tein mosaiikit sekä Pixinsightin että Photoshopin kanssa. Pixinsightin prosessi on yksinkertaisempi, mutta Photoshopissa joutuu tekemään enemmän käsityötä ja ehkä sen vuoksi tällä kertaa päädyin valitsemaan sillä tekemäni version.

Kuvan jatkokäsittelyä voisi jatkaa vaikka kuinka pitkään, mutta alla on mielestäni oma lopullinen näkymä Suuresta Magellanin pilvestä.

Suuri Magellanin pilvi kesällä 2023. Suurempi resoluutio kotisivullamme (63 MB)

Kuvaan jäi pilvimäisyyttä hyvin vähän ja se on melko tumma. Osasyynä on se, että yksittäiset ruudut näkyisivät häiritsevän luonnottomasti, mikäli vielä yrittäisin saada vaaleutta esiin.

Tämä projekti osoittautui odotettua hankalammaksi, mutta sen päätyttyä olen todella iloinen siihen ryhtymisestä. Ajoitus ei ehkä ollut täydellinen, mutta olen myös huomannut, että idean kypsyttäminen aika usein johtaa myös sen unohtamiseen. Carpe diem, mi amice!

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Suuri Magellanin pilvi

Planeetan massan laskeminen

Julkaistu: 18.10.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Törmäsin alkukesällä sivustoon, jossa kerrottiin planeetan massan laskemisesta perustuen sitä kiertävän kuun seuraamiseen. Niinpä halusin kokeilla tätä Jupiteriin havainnoimalla Slooh:n Kanarian kaukoputkea.

Haasteen suorittaminen edellyttää tietoa planeetan halkaisijasta ja kiertolaisen radasta sekä kiertoajasta. Laskemista varten hyödynnetään Newtonin gravitaatiolakia. Isaac Newton esitti lain vuonna 1687 ja käytti sitä selittämään planeettojen ja niiden kuiden havaittuja liikkeitä, jotka Johannes Kepler oli pelkistänyt matemaattiseen muotoon 1600-luvun alussa.

Teoria

Jupiterin ja sen kuun suhteen gravitaatiolaki on muodossa,


jossa G on gravitaatiovakio 6,67384 10^-11 Nm^2kg^-2, a on kuun kiertoradan isoakselin puolikkaan pituus, P on kuun kiertoaika, M1 planeetan ja M2 kiertävän kuun massa. Yleensä kuun massa M2 voidaan pienenä jättää huomioimatta ja siten Jupiterin massaksi saadaan

Kaukoputken havainnoista pitäisi siis saada selville kuun kiertoaika ja sen suurin etäisyys. Laskemista olennaisesti hankaloittaa se, että kiertoradan ja isoakselin määrittämiseksi on havaintoja tehtävä vähintään kaksi ja puoli viikkoa kauimman kuun, Kalliston, kiertoradan ajan. Epävarmuutta tuloksiin aiheuttaa se, että havaintoja voidaan tehdä vuorokaudessa vain rajoitetun, muutaman tunnin ajan. Havainnot ovat mahdollisia kuitenkin vain, jos sää sen sallii. Vaikka Kanarialla on hienot olosuhteet, tähtitornia ei voi aina avata. Pilvet, suuri kosteus, kovat tuulet, kesällä hiekkamyrskyt ja tänä vuonna myös metsäpalot estivät välillä havainnoinnin. Ja lisäksi täyden kuun aikoihin Jupiter saattaa olla lähellä kuuta, jolloin kirkkaan kuun aikana menikin useampi yö ohi. Eli kalenteriaikaa tässä meni parin kuukauden ajan. Onneksi itselläni oli aiempiakin havaintoja, joista sain hyvä dataa.

Havainnot

Havainnot painottuivat aamun tunneille ja yleensä sain yön aikana kolme havaintoa kustakin neljästä kuusta noin tunnin välein. Seuraavassa kuvassa on muutama havainto koostekuvana.

Kuvissa I = Io, E = Europa, G = Ganymedes, C = Kallisto ja  σ = Sigma Cyg.

Heinäkuun 29. päivän kuvassa Io on Jupiterin edessä, eikä kirkkauserojen vuoksi erotu sen pinnasta. Kesän aikana Joutsenen σ tähti kierteli Jupiterin läheisyydessä ja teki kuiden tunnistamisesta haastavampaa, koska sen kirkkaus oli kuiden kanssa samaa luokkaa.

Mittaukset

Kuvista otin Photoshopin mittaustyökalulla kunkin kuun napakoordinaatin eli etäisyyden ja kulman Jupiterin keskukseen. Kulman asteluku kiertää +/- 180 astetta kello kolmesta vastapäivään. Tämän muutin suorakulmaisiksi koordinaateiksi asteina ja kaukoputken näkökentän avulla asteet kaarisekunneiksi. Kuun etäisyys Jupiterista saadaan lopulta Pythagooraan lauseen avulla. Ohessa ote taulukkolaskennasta, jossa on osa Ion ja Ganymedeksen laskennasta.

Loppujen lopuksi minulla oli 217 havaintoa, joiden perusteella saatoin tehdä oheiset kuvaajat kullekin kuulle. Havainnot on tehty ekvatoriaalisella projektiolla, joten ratataso on reilun 15 asteen kulmassa vastapäivään verrattuna havainnointia täällä Lappeenrannassa.

Laskenta

Vaikka havaintoja oli näin paljon, tulee kuiden kiertoajan ja etäisyyden havaitsemiseen silti epätarkkuutta oheisen taulukon mukaisesti.

Jupiterin massan laskemiseksi kuvahavainnoista, tarvitaan myös tieto Jupiterin koosta, joka on merkitty taulukkoon. Havaitut kiertoajat heittävät muutaman prosentin, mutta kiertoratojen suurimmat etäisyydet heittivät selvästi enemmän. Koska havainnot ajoittuivat vain muutamaan samaan vuorokauden ajan tuntiin, etenkin nopeammin kiertävien kuiden osuminen radan ääripisteeseen ei näyttänyt osuvan hyvin, kuten ylläolevasta kuvasta voi havaita.

Jupiterin massan yhtälön perusteella isoakselin arvolla on yhden potenssin verran suurempi vaikutus kuin kiertoajalla, joten tuloksen kannalta tarkkuus etäisyydessä on merkittävämpää. Kalliston kohdalla havainnot olivat tarkimmat ja sen mukaan saatiin Jupiterin massaksi oikeaa arvoa 0,3 % pienempi tulos. Kaikkien kuiden keskimääräinen tulos on 2 %, vaikka kolmen lähimmän kuun yksittäiset tulokset heittävät paljon enemmän. Taulukosta ilmenee myös, että havaintojen ajankohtana Jupiterin oma rataprofiili vaikuttaa sen kuvissa näkyvään kokoon. Johtuen Jupiterin ylivalotuksesta, tätä ei kuitenkaan itse kuvista voinut mitata vaan arvo oli kerättävä muista lähteistä.

Vinkki harrastelijalle

Jupiterin kohdalla Sinulla on mahdollisuus tehdä tämän kaltainen laskenta myös Sky & Telescope-verkkosivun kautta. Sivustolla on saatavana Jupiterin kuita simuloiva pop-up-työkalu Jupiterin kuut, jonka voi käynnistää sivuston linkistä ”interactive Jupiter’s Moons tool tai sivuston linkistä ”Jupiter’s Moons interactive observing tool”. Työkalua ei voi käynnistää muuta kautta kuin etsiä sivustolta jompikumpi linkki.


Näytössä on useita osia. Yläosassa on kaavio, joka näyttää Ion (I), Europan (E), Ganymeden (G) ja Calliston (C) sijainnit suhteessa Jupiteriin. Grafiikan alla on kolme painiketta, joilla voit muuttaa kaavion suuntaa vastaamaan kaukoputken näkymää. ”Direct View” asettaa taivaallisen pohjoisen ylös ja taivaallisen idän vasemmalle; rutiini aukeaa tässä suunnassa, jota käytetään useimmissa tähtikartoissa. ”Inverted View” asettaa etelän ylös ja lännen vasemmalle, mikä vastaa pohjoisen pallonpuoliskon newtonilaisen kaukoputken näkymää. ”Mirror Reversed View” asettaa pohjoisen ylös ja lännen vasemmalle, mikä vastaa näkymää useimmissa katadioptriisissa (peililinssissä) ja refraktoriteleskoopeissa, joita käytetään tähtilävistäjän kanssa pohjoisella pallonpuoliskolla.

Työkalu alustetaan nykyiseen aikaan tietokoneesi kellon perusteella, mutta voit muuttaa päivämäärää ja laskea uudelleen saadaksesi tietoja muille päivämäärille 1900 ja 2100 väliltä. Voit myös käyttää viereisiä painikkeita siirtyäksesi taaksepäin tai eteenpäin 1 päivän, 1 tunnin tai 10 minuutin välein.

Jupiterin kuut -työkalu näyttää maailmanajan (UT, sama kuin Greenwichin keskiaika). Päivämäärä- ja aikaruutujen oikealla puolella on laatikko, joka näyttää poikkeaman UT:n ja paikallisen aikasi välillä.

Seuraavana on havainnoitsijoita kiinnostavia perustietoja näennäisestä kirkkaudesta, Jupiterin kiekon kulmahalkaisijasta kaarisekunteina, Jupiterin etäisyydestä Maasta mitattuna tähtitieteellisillä yksiköillä (a.u.) sekä Jupiterin keskimeridiaanin järjestelmän II pituusaste, kuvitteellinen viiva planeetan kiekon keskellä navalta napaan. Tämä on hyödyllinen osoitus siitä, näkyykö suuri punainen pilkku, joka sijaitsee järjestelmän II -pituusasteella noin 100°.

Kun kokeilin vastaavaa laskentaa, oli työkalulla helppo etsiä oikeat etäisyydet ja kiertoajat, joilla Jupiterin massa tuli kohdalleen kaikilla kuilla. Kokeile Sinäkin, 🙂

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Planeetan massan laskeminen

Tähtitaivaan kuvaus puhelimella

Julkaistu: 20.8.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Planeetat, kuut ja syvän taivaan kohteet ovat tulleet minulle tutuiksi vajaan viiden vuoden harrastamisen aikana, mutta tähtitaivaan tuntemus on edennyt vain pienin askelin. Pohjantähti, Otava, Orion, Kassiopeia, Seulaset ja muutamat isot tähdet ovat tuttuja, mutta hienolla kelillä pää kummasti pyörii kun yrittää etsiä tuttuutta taivaalta.

Niinpä nyt päätin oikein paneutua asiaan ja harjoittelin Stellarium-ohjelmalla elokuun puolenyön itäistä taivasta. Tein listan, jolla ohjaisin itseni etsimään oheisen kuvan mukaisesti.

Stellariumin tähtitaivas elokuun puolessa välin keskiyön aikoihin Lappeenrannassa.

Tuota sitten harjoittelin muutaman kerran, kunnes tuli lupaus kirkkaasta taivaasta 6.8.2023. Olin aiemmin katsellut sopivia paikkoja lähistöllä ja päädyin Mustolan teollisuusalueen takalaidalle pienten hiekkateiden risteykseen, josta oli pohjoiseen, itään ja etelään sangen häirisemättömät näkymät.

Havaintopaikka Googlen karttaohjelmassa ja sen katunäkymä itään.

No, ensimmäisenä iltana pilvet tulivat juuri ennen puoltayötä, joten palasin sinne seuraavana iltana. Nyt taivas oli kirkas, mutta kellon lähestyessä puolta yötä tähtiä näkyi melko huonosti, eikä hieno suunnitelmani oikein toiminut. Lisäksi huomasin, että välimatkat olivat huomattavasti laajemmat sillä kuvassahan oli reilusti yli puolet taivaasta. Tässä vaiheessa apua tuli Ursan tähtitaivassovelluksesta, jolla sain sentään varmistettua ne kirkkaimmat tähdet.

Teleobjektiivi 15 kuvalla

Niinpä päätinkin kuvata iPhone 13 Pro puhelimella ainakin osan taivaasta. Kuvausta varten valitsin NightCap-sovelluksen (3€), jossa on tähtikuvausvalinta. Valitsin myös puhelimesta käyttööni telekameran, joka vastasi normaalikameran kuvaa kolminkertaisesti optisesti lähennettynä. Digitaalinen lähentyminen on parempi jättää kuvankäsittelyohjelman huoleksi.

NightCap valottaa taivasta 10 sekuntia säätäen samalla automaattisesti kuvan, joten tähän ei tarvitse laittaa kameran säätöarvoja. Otin kuvia puolen tunnin ajan arviopohjalta, sillä en ollut etukäteen miettinyt kuvaamista. Niinpä nuo 15 kuvaa peittivät hyvin epätasaisesti kuva-alaa, toivoin tietysti ettei keskellä jäänyt tyhjää.

Myös jossain vaiheessa päätin kokeilla yhden kuvan verran myös ultralaajakulmaobjektiivia (0,5), jonka kuva on kaksinkertainen loitonnettuna normaalikameran verrattuna.

Kamerajalusta, jossa älypuhelinsovitin ja ensimmäinen kuva kolminkertaisella suurennoksella.

Kuten näkyy, kuvassa taivaalla on vielä sinistä hajavaloa, mutta hieman kuvan valotusta muuttamalla siinä näkyy enemmän tähtiä. Jouduin 15 kuvan kanssa aika lailla käyttämään aikaa, sillä niiden sijainnit piti selvittää Astrometry.net-sivustolla kullekin erikseen. Toki yhden kuvan ratkaiseminen vei vain muutaman minuutin, mutta tarkkana piti olla ettei mennyt kuvien kanssa sekaisin. Sivusto löytää kuvista yllättävän paljon tähtiä, kuten allaolevasta kuvasta näkyy.

Edellisen kuvan keskikohdan koordinaattien ratkaisu Astrometry.net-sivustolla. Ohjelma merkitsee myös kuvasta löytyvät tähdet ja piirtää tähdistöviivat.

Lisäksi niiden yhdistäminen panoraamakuvaksi oli hankalaa koska kuvat olivat pallopinnan tasoprojektioita. Kuitenkin lopulta sain panoraaman jonkinlaiseen tulokseen, mutta käyttämäni Pixinsight-ohjelman panoraamaprosessin kuvaa ei Astrometry saanut ratkaistua. Virheet kuitenkin lienevät olleet pienet. Mutta aika monta tuntia siinä meni 🙁

Lisäksi tähdet erottuvat kuvasta niin huonosta, että ne nähdäkseen on selaimessa suurennettava alla olevaa kuvaa reilusti. Lisäsin oikeanpuoleisessa kuvassa tähtikenttään myös tähdistöjen kuviot, jossa piti olla huolellinen verratessani niitä Stellariumin esimerkkeihin.

Yhdistetty tähtikenttä, jonka näkökentän halkaisija on noin 70°. Tähdet erottuvat huonosti eikä niiden koot erotu juurikaan.

Ultralaajakulmaobjektiivi yhdellä kuvalla

Teleobjektiivin kuvasta raportoin myös Novan WhattsApp-ryhmälle, mutta sitten mieleeni muistui, että olin ottanut sen yhden ultralaajakulmakuvan. Lupaavasti kuvan koordinaatit ratkesivat nopeasti Astrometryllä

Ultralaajakulmakameran kuvasta valittu tähtitaivas ja sille saatu Astrometry.netin ratkaisu.

Näin huomattavasti yksinkertaisemmin saatiin noin 95° asteen näkökenttä eikä edes käytetty kameran koko kuva-alaa. Mutta vieläkin miellyttävämpää oli nähdä, että sain paremmin näkyviin tähtiä suhteessa niiden kokoon. Pienimmät tähdet olivat noin 5 magnitudin luokkaa eli lähellä silmän erotuskykyä. Ainakin eläkeläisellä.

Andromedan galaksi on näkökyvyn alarajaa huomattavasti kirkkaampi, mutta sen kirkkaus ei tule kuvaan samalla lailla kuin tähdillä ja vaikka kuinka yritin etsiä, ei se näkynyt.

Tähtikartta ultralaajakameran yhdellä kuvalla.

Yhteenveto

Sain taas kerran todistettua itselleni, ettei takaiskun sattuessa tosiaankaan kannata vain todeta, että se siitä ja lähteä pois.

Olen myös huomannut, että etukäteen valmistautuminen auttaa paljon kokemuksen onnistumisessa. Stellariumilla on helppo laatia itselleen ainakin alustava suunnitelma, mitä havaintopaikalta voi katsoa.

Älypuhelimen kamera toimii hyvin myös amatööritason tähtitaivaan kuvaamisessa ja sillä saa tallennettua taivasta tukemaan omakohtaista katselukokemustaan. Ihan kaikkeen se ei taivu ja vaatii kunnon jalustan.

Kuvien käsittely onnistuu hyvin tietokoneen mukana tulleilla tai avoimen koodin kuvankäsittelyohjelmilla, jotka ehkä vaativat hieman lisäpaneutumista. Netistä löytyy hyviä ohjeita asiasta kiinnostuneelle.

PS

Ilmeisesti NightCap on ainoastaan iPhonesovellus, mutta ehkä Androidia varten löytyy vastaavia ohjelmia.

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Tähtitaivaan kuvaus puhelimella

Caldwellin kohteiden kerääminen pandemian aikana

Julkaistu: 7.7.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Englantilainen Sir Patrick Caldwell Moore (1923-2012) oli tuottelias amatööritähtitieteilijä ja kirjailija, joka tuli tunnetuksi BBC:n dokumenttisarjan The Sky at Night juontajana yli 40 vuoden ajan. Hän oli sitä mieltä, että Charles Messierin 1700-luvulla tehty kaasusumujen, galaksien ja tähtijoukkojen luettelo oli ehkä saanut liian suuren suosion. Ne, jotka keskittyivät Messier-kohteisiin, saattoivat jättää huomiotta monet upeat syvän taivaan kohteet. Lisäksi osa Messier-kohteista oli saavuttamattomissa eteläisellä pallonpuoliskolla, sillä Messierille näkyi vain Keski-Euroopan taivaankansi.

Siksi Moore loi Caldwellin luettelon, jossa on 109 syvän avaruuden kohdetta, jotka ulottuvat käytännössä navasta napaan. On merkityksetöntä, asuuko pohjoisella vai eteläisellä pallonpuoliskolla, sillä jokaiselle on omat Caldwellin kohteet havaittavina. Suurin osa Patrickin kokoelman kohteista soveltuu erinomaisesti kiikareille. Luettelon nimi tulee Patrick Mooren toisesta sukunimestä.

Pandemia-aikana, kun matkustusrajoitukset ja sosiaalinen eristäytyminen rajoittivat monia toimintoja, sain käyttää aikani ja resurssini hedelmällisesti. Caldwellin kohteiden kerääminen tarjosi minulle mahdollisuuden syventyä intohimooni ja kehittyä taidoissani. Vaikka ympärillämme vallitsi epävarmuus ja haasteet olivat läsnä, projekti tarjosi minulle mahdollisuuden itsensä kehittämiseen ja uusien taitojen hankkimiseen.

Kölin kaasusumu C92, NGC 3372, 28 kuvaa (4*LRGB) käsitelty PixInsightin AutoIntegrate-skriptillä

Itselläni oli kuitenkin mahdollisuus kerätä kaikki kohteet Slooh:n Kanarian tai Chilen tähtitorneilta. Keräilyä varten loin tietokannan, johon merkitsin kaikki kohteet, niiden korkeimman taivaalla olevan ajankohdan ja milloin olin kuvannut ne. Tietokanta auttoi minua seuraamaan tilannetta paremmin verrattuna Post-it-menetelmään, jota käytin Messier-kohteiden yhteydessä. Kohteet on kätevästi numeroidut, jossa C1 on pohjoisin ja C109 on eteläisin. Tietokantakuvasta näkyy myös, että kohteen C51 jälkeen siirrytään eteläiselle taivaanpuoliskolle, joten kohteet jakautuvat tasapuolisesti tähtitaivaalla.

Osakuva Caldwell-tietokannastani kohteiden C46 ja C91 välillä


Aloitin projektini maaliskuussa 2020 ja sain viimeiset kuvat maaliskuussa 2021. Tavoitteeni oli kuvata kohteet parhaaseen mahdolliseen aikaan, mikä venytti tehtävän keston käytännössä yli vuodeksi, joten se oli tavallaan myös maraton. Messierin yhteydessä maraton on yleensä rajoittunut yhteen iltaan tai yöhön.

Minulla on Slooh:ssa mahdollisuus varata viisi kuvausaikaa, jolloin saan neljä valmiiksi kalibroitua kuvaa valitulta kaukoputkelta. Yksi kuva otettiin ilman suodinta (L) ja loput kolme punaisen, vihreän ja sinisen suotimen kautta. Kuvat siirtyivät automaattisesti kuvapankkiini seuraavana päivänä edelleen käsiteltäväksi. Tyypillisesti varasin jokaiselle kohteelle 3 – 5 kuvausaikaa, vaikka sääolosuhteiden vuoksi kuvauksia piti tehdä enemmän. Kyse ei ollut pelkästään sateista tai pilvistä, vaan myös ilman korkea kosteus ja kova tuuli estivät etäkaukoputkien toiminnan.

Pandemian aikana laitteiden huolto oli rajoitettua matkustusrajoitusten vuoksi, mutta tekniikka toimi hyvin. Suurin ongelma oli säälaitteistojen osittainen toimimattomuus, mikä johti siihen, että tähtitornia ei avattu sääennusteen mukaan, vaikka todelliset olosuhteet olisivat sallineet toiminnan.

Caldwellin kohteiden parhaan kuvausajan sijoittuminen vuoden aikana.

Koska Caldwellin kohteet ovat myös yksi Slooh:n etsintätehtävistä, sain teetettyä kuvistani korkealaatuisen julisteen.

Caldwellin 109 kohdetta Slooh:n julisteena

Tein myös lyhyen videon YouTubeen, jossa kohteet näkyvät vielä paremmin.

Caldwellin kohteiden kerääminen oli äärimmäisen mielenkiintoinen projekti, joka vaati syvällistä paneutumista ja järjestelmällistä työskentelyä.

Nyt kun katson taaksepäin, olen ylpeä siitä, mitä saavutin Caldwellin kohteiden keräämisellä. Se ei ainoastaan täyttänyt tavoitettani kuvata jokainen kohde, vaan myös rikastutti tietämystäni avaruudesta sekä tarjosi tilaisuuden kehittyä valokuvauksen ja kuvankäsittelyn alalla. Pandemia-aika voi olla haastava, mutta tässä projektissa sain käyttää Slooh:n tarjoamia mahdollisuuksia ja kasvaa henkilökohtaisesti.

Sir Patrick Caldwell Moore oli intohimoinen tähtitieteilijä, joka halusi jakaa rakkauden syvän avaruuden kohteisiin kaikkien kanssa. Hänen työnsä ja Caldwellin luettelo jäävät pysyvästi muistoksi hänen merkittävästä panoksestaan tähtitieteen alalla.

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Caldwellin kohteiden kerääminen pandemian aikana

Asteroidi 2023 DZ2 käväisi lähellä

Julkaistu: 29.3.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Lauantaina 25.3.2023 asteroidi 2023 DZ2, tuttavallisesti Dizzy, lensi 175 000 km:n etäisyydellä maan ohitse. Tämä noin 70 metrin kokoinen järkäle ohitti siis meidät maan ja kuun puolivälin etäisyydellä.

Asteroidi kiertää aurinkokunnassamme rataa noin kolmen ja puolen vuoden välein, mutta johtuen sen ja maan kiertoratojen ominaisuuksien erilaisuuksista, kohtaamisia sattuu erilaisella syklillä kuten alla olevasta kuvasta näkyy. Vielä jokin aika sitten oletettiin kolmen vuoden kuluttua Dizzyn maahan törmäämisen mahdollisuuden olevan todella pienen (1:430). Mutta kun rataprofiilia oli seurattu pitempään, ilmeni ettei ohitus seuraavalla kerralla ole edes niin lähellä kuin nyt.

2023 DZ2:n laskettuja rataprofiileja TheSkyLive.com-sivustolta. Pystyakselina on etäisyys auringosta (AU) ja x-akselina vuodet. (Käyty 27.3.3023).

Kaukoteleskooppikuvia

Perjantai-iltana 24.3. Slooh järjesti yön aikana useammaksi tunniksi teleskooppinsa kuvaamaan asteroidia. Allaolevassa kuvassa on asteroidin laskettua efemiristä Stellarium-ohjelmassa. Siinä Dizzy liikkuu kello 20:45 – 1:15 aikana taivaalla Kravun tähdistössä kaksi ja puoli kaariastetta eli noin viiden kuun läpimitan ajan. Janaan on merkitty paikat puolen tunnin välein ja suluissa on näennäinen kirkkaus. Magnitudia 14 varten tarvitaankin jo hieman isompi kaukoputki.

Dizzyn arvioitu matka taivaalla 24.-25.3 välisenä yönä. Stellariumissa pystyy laskemaan ja näyttämään kohteiden efemiriksiä. Myös kohteesta annetaan paljon yksityiskohtia (vasen yläkulma).

Tähtinäytöksen osallistujat pystyivät latamaan valintansa mukaan kuvia ja niistä tein seuraavat kuvasarjat. Kuvat on käsitelty Pixinsight- ja Photoshop-ohjelmilla.

Kanarian saarten ykköskaukoputki on puolen metrin peilikaukoputki, jolla on 37 kaariminuutin näkökenttä. Mustavalkokamera kuvaa kohdetta kolmen eri suotimen läpi. Asteroidi liikkuu sen verran vauhdikkaasti, että näemme kolme toisistaan poikkeavaa viivaa, punaisen, vihreän ja sinisen.

13 havaintoa Dizzystä Kanarian saarilta. Kukin havainto sisältää asteroidin punaisena, vihreänä ja sinisenä. Kuva kannattaa avata uudessa ikkunassa, jolloin asteroidin jäljet erottuvat selvemmin.

Slooh:lla on Kanarian saarella myös hieman pienempi 432 mm:n kaukoputki ja samanlainen kaukoputki Chilessä. Kaukoputket oli säädetty pysymään ekvatoriaalisesti samassa kohdassa taivasta niin, että asteroidin liike käytännössä ainoana muuttujana saataisiin paremmin havainnoitua .

Kuitenkin tähdet näyttivät kuvissa ihan erilaisilta asteroidin ympärillä. Kyseessä on parallaksi-ilmiö, jossa lähellä oleva kohde näyttää kauempana olevaa taustaa nähden erilaiselta, jos havaintopaikat poikkeavat toisistaan. Jokainen voi vahvistaa ilmiön pitämällä sormea käsivarren päässä ja katsomalla vuorotellen kummallakin silmällä. Sormi näyttää taustan suhteen liikkuvan.

Kun Stellarium-ohjelmalla tutkailin asiaa, huomasin kohteen etäisyyden näillä kahdella paikkakunnalla olevan alle asteen verran. Kaukoputkien näkökenttä on 43 kaariminuuttia, joten olisi siis mahdollisuus, että kummassakin näkökentässä olisi yhteisiä tähtiä, joiden mukaan kuvat voisi asemoitua keskenään todellisuutta vastaavaksi.

Ja niinpä löysinkin kymmenkunta samaa tähteä Chilen alanurkasta ja Kanarian saarten kuvan vasemmasta ylänurkasta. Asettamalla tähtien muodostamat kuviot päällekkäin, sain alla olevan kuvan. Tässä tapauksessa asteroidia seurattiin vajaan tunnin ajan ja se liikkui suunnilleen kuun halkaisijaa vastaavan matkan eli noin puoli astetta.

Dizzyn tekemä reitti taivaalla katsottuna Chilen (vasen ylläneliö) tähtitornista ja Kanarian saarten (oikea alaneliö) tähtitornista. Muu osa kuvasta on Stellariumista saatu tähtitaivas samalla alueella

Dizzyn etäisyys maasta

Asteroidi ei kuvissa näytä hääppöiseltä, mutta stadionin kokoinen esine on kuitenkin todella kaukana. Miten kaukana?

Ylläolevasta kuvasta voidaankin tehdä jonkinlainen arvio Dizzyn etäisyydestä meihin. Mittaamalla kuvasta sain samanaikaisella (minuutin sisällä) hetkellä etäisyydeksi 1585 pikseliä. Kuvan näkökenttä oli siis 43 kaariminuuttia vastaten 1365 pikseliä. Näin ollen etäisyys oli 49,9 kaariminuuttia. Google Earth-ohjelmalla havaintopaikkojen etäisyys on 8864 km, ja siitä voidaan laskea suoraksi etäisyydeksi maapallon läpi 7695 km.

Parallaksilasku perustuu suorakylkiseen kolmioon, joissa kanta on etäisyys havaintopaikkojen välillä, kolmion korkeus on etäisyys kohteeseen ja parallaksikulma on kateettien välinen kulma. Tällöin etäisyys kohteeseen on puolet kannasta jaettuna kulman puolikkaan tangenttina. Tässä tapauksessa saadaan tulokseksi 530 000 km.

TheSkyLive-sivustolla on interaktiivinen tähtitaiva, jonka mukaan tuolloin etäisyys oli 490 000 kilometriä eli virhettä oli vain 8%.

Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Asteroidi 2023 DZ2 käväisi lähellä