Haziran 1889'da, zamansız ölümünden yaklaşık bir yıl önce, parlak Hollandalı post-empresyonist Vincent Van Gogh, öfkeyle tamamlandı Yıldızlı Gece Güney Fransa'da bulunan bir akıl hastanesi olan Manastır Saint-Paul de Mausole'de kalırken. Resim, dalgalı tepelerin mavi huzuruyla, kuyruklu yıldız şeklindeki bulutlar ve dönme dolap yıldızlarının dönme dolapların büyüklüğü ile dolu büyülü bir gökyüzü arasında yer alan mütevazi bir köyü tasvir ediyor. Van Gogh yaşamı boyunca sadece bir resim satsa da, bu paha biçilmez sanat eseri bir ikon haline geldi. İçinde, yetişkinlerin dışarıda kimin olmadığını ve havai fişekleri kutlayan pırıltı yıldızlarla kimin olduğunu fark edebileceği çocuksu bir merak yakaladı. Güzel derin uzay görüntüleri astronomik meraklılardan benzer heyecan uyandırabilir. Ancak, onları üreten fotoğrafçılar barışçıl olduklarında yıldızlarla daha fazla ilgilenirler.
Yıldızlı Gece (1889) Van Gogh'un gece ateşini tasvir eden tek resmi değildi. Aslında, bu tuval en sevdiği şey değildi, çünkü başlangıçta hayal ettiği kadar gerçekçi değildi. Örneğin, bir yıl önce Rhone Üzerinde Yıldızlı Gece (1888) ve Cafe Teras geceleri (1888). Bunların her ikisinin de ortak unsurları vardır, ancak her biri benzersizdir - önceki sürümler insanları içerir ve örneğin yıldızlar azalan bir rol alır. Bununla birlikte, bu eserlerin üçü de milyonlarca insanı büyüledi ve her gün yüzlerce sanatsever, kendi müzelerinde, kendilerine ve dinleyecek diğer kişilere kişisel yorumlarda bulunuyor.
İlginçtir, unutulmaz sanatı yapan şey unutulabilir astronomik görüntülere de yol açabilir. Daha spesifik olarak, Van Gogh'un resimlerindeki göz kamaştırıcı havai fişekler parıldayan ve parıldayan yıldızları temsil eder.
Öncelikle Azot (% 78), Oksijen (% 21) ve Argon (% 1) artı su (% 0-7), “sera” gazları içeren bir dizi diğer bileşenlerden oluşan bir gaz okyanusunun dibinde yaşıyoruz veya Ozon (% 0 - 0.01) ve Karbon Dioksit (% 0.01-0.1). Dünya yüzeyinden yaklaşık 560 mil yüksekliğe kadar uzanır. Dünya yörüngesinden bakıldığında, atmosferimiz gezegenimizin ufkunun hemen üzerinde yumuşak mavi bir parıltı olarak görünür. Gezegenimizin ötesinde var olan gözlemlediğimiz her şey - Güneş, Ay, yakın gezegenler, yıldızlar ve diğer her şey, atmosfer olarak adlandırdığımız bu araya giren ortamdan izlenir.
Sürekli hareket halinde, yoğunluğu ve kompozisyonu değiştiriyor. Atmosferin yoğunluğu, Dünya'nın yüzeyine yaklaştıkça artar, ancak bu hiç de eşit değildir. Işık geçtiğinde prizma gibi davranır. Örneğin, ışık ışınları farklı sıcaklıktaki bölgelerden geçerken kıvrılır, daha soğuk olduğu için daha soğuk havaya doğru bükülür. Sıcak hava yükseldiğinden ve soğuk hava alçaldığından, hava çalkantılı kalır ve böylece uzaydan gelen ışık ışınları sürekli olarak değişir. Bu değişiklikleri yıldız pırıltısı olarak görüyoruz.
Yere yaklaştıkça, yatay olarak esen daha soğuk veya daha sıcak rüzgarlar, ışığın gittiği yolu rastgele değiştiren hızlı hava yoğunluğu değişiklikleri de yaratabilir. Böylece, dört köşeden esen rüzgarlar da yıldız sallanmasına katkıda bulunur. Ancak, hava ayrıca yıldızların odağı hızlıca değiştirmesine ve böylece aniden kararmasına, parlamasına veya renginin değişmesine neden olabilir. Bu etkiye sintilasyon denir.
İlginç bir şekilde, hava hareketli olabilir, ancak esintilerini hissedemiyoruz - başlarımızın üstünde yüksek rüzgar kuvvetleri de yıldızların sallanmasına neden olabilir. Örneğin, yaklaşık altı ila dokuz mil yukarıda yer alan nispeten dar küre kesikli akımlardan oluşan bir bant olan jet akışı sürekli olarak yerini değiştirmektedir. Genellikle batıdan doğuya doğru esiyor, ancak göreceli kuzey-güney konumu sürekli bir revizyon durumunda kalıyor. Bu, zeminde algılanamayan oldukça kararsız atmosferik koşullara neden olabilir, ancak jet akışı, bulunduğunuz konumdan akarsa pırıltılarla dolu bir gökyüzü üretecektir!
Gezegenler yıldızlardan daha yakın olduğu için, boyutları rüzgar türbülansının neden olduğu kırılma kaymasından daha büyük bir disk olarak görülebilir. Bu nedenle, nadiren parıldarlar veya sadece aşırı koşullar altında yaparlar. Örneğin, hem yıldızlar hem de gezegenler, ufka yakın olduklarında, havai olduklarından çok daha kalın atmosfer katmanları ile incelenir. Bu nedenle, ışığı çok daha yoğun miktarlarda havadan geçtiği için, hem yükselirken hem de ayarlandıkça parlayacak ve dans edecektir. Benzer bir etki, uzak şehir ışıklarını görüntülerken de ortaya çıkar.
Yıldızlarla süslenmiş gecelerde gördüğümüz pırıltı bir teleskopla yüzlerce kez büyütüldü. Aslında, parıldayan bu enstrümanların etkinliğini ciddi şekilde azaltabilir, çünkü gözlemlenebilecek her şey odak dışı, rastgele hareket eden ışık lekeleri. Çoğu astronomik fotoğrafın, kamera deklanşörünü dakikalarca veya saatlerce açık tutarak oluşturulduğunu düşünün. Tıpkı fotoğrafını çekerken konunun hareketsiz durmasını hatırlatmanız gerektiği gibi, gökbilimciler de yıldızların hareketsiz kalmasını istiyorlar, aksi takdirde fotoğrafları da lekeleniyor. Gözlemevlerinin dağ tepelerinde yer almasının bir nedeni, teleskoplarının akması gereken hava miktarını azaltmaktır.
Gökbilimciler, atmosfer türbülansının etkisini gören. Fotoğraf yıldızlarının çapını hesaplayarak uzay görüşlerine etkisini ölçebilirler. Örneğin, bir yıldızın resmi anlık bir pozlama ile çekilebiliyorsa, bugüne kadar hiçbir teleskop bir yıldızın gerçek diskini çözemediğinden, yıldız teorik olarak tek bir ışık noktası olarak görünecektir. Ancak, mükemmel görüntüler çekmek uzun pozlama gerektirir ve kameranın deklanşörü açıkken, parıldama ve parıltı, yıldızın dans etmesine ve odaklanıp içeri girmesine neden olur. Dönüşleri rastgele olduğu için yıldız, ortadaki gerçek konumunun her tarafında simetrik olan yuvarlak bir desen oluşturma eğiliminde olacaktır.
Bir dakikanız varsa ve meraklıysanız bunu kendiniz gösterebilirsiniz. Örneğin, bir karton veya çok ağır kağıda sıkışmış bir iğneye kısa bir dize ile bağlanmış bir kalem veya sihirli bir işaret alırsanız, pimi çıkarmadan yazma aracını döndürün, zamanla kabaca bir çember gibi görünüyor. Dize merkezi pimden maksimum mesafenizi sınırladığı için dairesel doodle'ınız sonuçlanacaktır. Dize ne kadar uzun olursa, daire o kadar büyük olur. Işıklar uzun pozlama fotoğrafına kaydedildiği için yıldızlar böyle davranır. İyi görme, kısa bir optik dize oluşturur (kötü görme, dizeyi daha uzun hale getirir), yıldızın gerçek konumu merkezi bir iğne olur ve yıldız, ışığı kameranın görüntüleme çipinde bir iz bırakan bir yazı aracı gibi davranır. Bu nedenle, pozlama sırasında ne kadar zayıf görme ve dans olursa, son görüntüde görünen disk de o kadar büyük olur.
Bu nedenle, zayıf görme, yıldız boyutlarının fotoğraflarda iyi görme sırasında çekilenlerden daha büyük görünmesine neden olur. Görme ölçümlerine Tam Genişlik Yarım Maksimum veya FWHM. Uzun pozlama görüntüsünde optik bir alet tarafından elde edilebilecek ve yıldız boyutunun çapına karşılık gelen mümkün olan en iyi açısal çözünürlüğe referanstır. En iyi görüş yaklaşık dört nokta (.4) ark saniye FWHM çapı sağlayacaktır. Ancak bunu elde etmek için yüksek irtifa bir gözlemevinde veya Hawaii veya La Palma gibi küçük bir adada olmanız gerekir. Bu konumlar bile nadiren çok yüksek kalitede bir görünüme sahiptir.
Amatör gökbilimciler de görmekle ilgileniyorlar. Genellikle amatörler, uzak astronomik kurulumlardan en iyi gözlemlenenlerden yüzlerce kat daha kötü olan koşulları tolere etmelidir. En uç örneklerde bir bezelyeyi bir beyzbol ile karşılaştırmak gibidir. Bu nedenle göklerin amatör fotoğraflarının, özellikle arka bahçeli gökbilimciler uzun odak uzunluklarına sahip teleskoplar kullandıklarında, profesyonel gözlemevlerinden daha büyük yıldızlara sahiptirler. Geniş alan, kısa odak uzaklığı, profesyonel olmayan görüntülerde büyüteçle büyütüldüğünde veya incelendiğinde de tanınabilir.
Amatörler, yerel ısı kaynakları ile teleskoplarının üzerindeki hava arasındaki sıcaklık farkını ortadan kaldırarak görüşlerini iyileştirmek için adımlar atabilirler. Örneğin, amatörler genellikle gün batımından hemen sonra aletlerini dışarıya hazırlar ve içindeki cam, plastik ve metalin çevredeki hava ile aynı sıcaklıkta olmasına izin verin. Son çalışmalar, birçok görme probleminin teleskopun birincil aynasının hemen üzerinde başladığını da göstermiştir. Birincil aynanın üzerinden geçen sabit, nazik bir hava akımının teleskopik görmeyi önemli ölçüde iyileştirdiği gösterilmiştir. Vücut ısısının teleskopun önünde yükselmesini önlemek, aletin açık bir çim alanı gibi termal olarak uygun bir yere yerleştirilmesine yardımcı olur ve şaşırtıcı sonuçlar verebilir. Açık taraflı teleskoplar, bir tüpün altındaki birincil aynalara sahip olanlardan daha üstündür.
Profesyonel gökbilimciler de iyileştirme stratejileri görüyorlar. Ancak çözümleri son derece pahalı olma eğilimindedir ve modern teknolojinin zarfını zorlar. Örneğin, atmosfer kaçınılmaz olarak kötü görme ürettiği için, artık Dünya yörüngesine bir teleskop yerleştirmeyi düşünmek artık çok zor değil. Bu yüzden Hubble Uzay Teleskobu, Uzay Mekiği'nde Cape Canaveral'dan inşa edildi ve fırlatıldı meydan okuyucu Her ne kadar birincil ayna çapı sadece yüz inç olsa da, boyutlarına bakılmaksızın Dünya'da bulunan herhangi bir teleskopun daha net görüntüler üretmesini sağlar. Aslında, Hubble Uzay Teleskopu görüntüleri, diğer tüm teleskopik görüntülerin ölçüldüğü kriterdir. Neden bu kadar keskinler? Hubble resimleri görmekten etkilenmez.
Hubble Uzay Teleskobu hizmete girdiğinden beri teknoloji önemli ölçüde gelişti. Lansmanından bu yana geçen yıllar boyunca, ABD hükümeti Dünya'da sekmeleri tutan casus uyduların görüşünü keskinleştirme yöntemlerini sınıflandırdı. Buna adaptif optik denir ve astronomik görüntülerde bir devrim yarattı.
Esasen, teleskopu sürüklerseniz veya odağını atmosferin neden olduğu burun deliklerine tam ters yönde değiştirirseniz, görmenin etkileri ihmal edilebilir. Bu, yüksek hızlı bilgisayarlar, esnek servo motorlar ve esnek optikler gerektirir. Bunların hepsi 1990'larda mümkün oldu. Yetersiz görmenin etkilerini azaltmak için iki temel profesyonel strateji vardır. Biri birincil aynanın eğrisini değiştirir ve diğeri kameraya ulaşan ışık yolunu hareket ettirir. Her ikisi de astronomun gözlemlediği konuma yakın bir referans yıldızı izlemeye dayanır ve referansın görmekten nasıl etkilendiğini belirterek, hızlı bilgisayarlar ve servo motorlar ana teleskopta optik değişiklikler yapabilir. Yer tabanlı enstrümanların Hubble teleskopuna rakip olan uzay resimleri çekmesini sağlayacak yeni nesil büyük teleskoplar tasarım veya yapım aşamasındadır.
Bir yöntem, nispeten ince bir birincil aynanın altına yerleştirilen ve arkasına yayılan yüzlerce küçük mekanik pistona sahiptir. Her bir piston çubuğu aynanın arkasını o kadar hafif iter ki şekli gözlemlenen yıldızı ölü merkeze ve mükemmel odaklamaya geri getirecek kadar değişir. Profesyonel teleskoplarla kullanılan diğer yaklaşım biraz daha az karmaşıktır. Işık konisinin nispeten küçük ve konsantre olduğu kameranın yakınında bulunan küçük bir esnek ayna veya lens sunar. Küçük aynayı veya merceği referans yıldızın pırıltısıyla ters bir şekilde yatırarak ya da eğerek, görme sorunları ortadan kaldırılabilir. Her iki çözeltinin başlattığı optik ayarlamalar gözlem oturumu boyunca sürekli olarak yapılır ve her değişiklik bir saniyenin bir kısmında gerçekleşir. Bu teknolojilerin başarısından dolayı, devasa kara tabanlı teleskoplar artık mümkün kabul ediliyor. Gökbilimciler ve mühendisler, futbol sahaları kadar geniş ışık toplama yüzeylerine sahip teleskoplar tasarlıyorlar!
İlginç bir şekilde, amatör astronomlar basit uyarlamalı optiklere de erişebilirler. Merkezi Santa Barbara, California'da bulunan bir şirket, kötü görme veya yanlış hizalanmış teleskop yuvalarının etkilerini azaltabilecek bir birimin geliştirilmesine öncülük etti. Firmanın uyarlanabilir optik cihazları astronomik kameralarıyla birlikte çalışır ve ışığı görüntüleme çipine ulaşmak için küçük bir ayna veya lens kullanır.
Gökbilimci Frank Barnes III, Cassiopeia takımyıldızında bulunan bir yıldız kümesi ve bulutsunun bu çarpıcı görüntüsünü ne zaman ürettiğini görmekle de endişeliydi. J.L.E.'de IC 1848 olarak adlandırılan Soul Nebula'nın küçük bir kısmıdır. Dreyer’in dönüm noktası ikinci İndeks Kataloğu (IC) (1908'de orijinal Yeni Genel ve ilk Endeks derlemelerine ek olarak yayınlandı).
Frank, görüşünün olumlu olduğunu ve otuz bir, otuz dakikalık pozlamalarının her birinde FWHM ile 1.7 ila 2.3 star arasında yıldız boyutları ürettiğini bildirdi. Bu görüntüdeki yıldızların büyüklüğüne dikkat edin - çok küçük ve sıkıdırlar. Bu oldukça iyi görmenin bir teyidi!
Bu arada, bu resimdeki renkler yapay. Yerel gece ışık kirliliğinden rahatsız olan birçok gökbilimci gibi Frank, fotoğraflarını yalnızca belirli öğelerin yaydığı ışığın fotoğraf makinesinin dedektörüne ulaşmasına izin veren özel filtreler aracılığıyla açığa çıkardı. Bu örnekte, kırmızı Sodyum'u temsil eder, yeşil Hidrojeni tanımlar ve mavi Oksijen varlığını gösterir. Kısacası, bu resim sadece uzayda bu bölgenin neye benzediğini değil, neyin yapıldığını da gösteriyor.
Frank'in bu olağanüstü resmi, 2 - 4 Ekim 2006 arasında 6.3 mega piksel astronomik kamera ve 16 inç Ritchey-Chretien teleskopu kullanarak ürettiği de dikkat çekicidir.
Paylaşmak istediğiniz fotoğraflarınız var mı? Onları Space Magazine astrofotografi forumuna gönderin veya e-posta ile gönderin, Space Magazine'de bir tane öne çıkarabiliriz.
Yazan R. Jay GaBany
