Zdjęcie gwiazdozbioru Byka z Jowiszem - obrabiane na zajęciach 6 kwietnia 2013r.Spotkania sekcji astronomicznej z dnia 6 kwietnia 2013r.
Gorące wydarzenie z ostatnich dni zdominowało początek spotkania, nie licząc naprawy jednego z PC, któremu zasilanie wysiadło i odmówił poszukiwania pulsarów i obcych cywilizacji. Naprawa poszła szybko z dobrym skutkiem, ale wymiana zasilacza go nie ominęła. Taki już los pracujących 24h/dobę maszyn dla dobra nauki, tym bardziej, że już wiek mają konkretny.
Oto zagadka astrofotograficzna dla każdego.Choć w codziennym życiu oczywistym jest czym jest materia i to z czego jesteśmy zbudowani oraz z czego zbudowane jest wszystko wokół nas, to już zejście o kilka poziomów niżej w skali owiane jest woalem tajemnicy. Tam nic nie jest już takie oczywiste ani takie proste jak byśmy tego oczekiwali. Tym samym niezwykłym wydaje się ostatnie odkrycie obecności ciemnej materii w otoczeniu Ziemi. Tak samo niezwykłe jak odkrycie Bozonu Pana Higsa w LHC. Co więc odkryto? Przecież ciemnej materii nie potrafimy badać wprost, bo nie wiemy czym jest ani z czego jest zbudowana. I tak jest nadal. Ale jak pokazuje współczesna nauka wiele rzeczy możemy doświadczać pośrednio. Tak jest i z ciemną materią. Tym razem odkryto obecność pozytonów i elektronów za pomocą AMS na ISS. Mają one kreślone energie i nie ma wyróżnionego kierunku ich przybywania w nasze okolice. Mogą być skutkiem anihilacji wimpów. I to na tyle, bo reszta jest już tylko domysłami. Potrzeba więcej badań i więcej czasu i więcej środków.
Tajemnice materii nie tylko na tym się kończą. Jesteśmy nimi otoczenie każdego dnia. Zagadki skali makro i mikro przybliża nam nieco dostępna strona. Tam możemy zejść do podziemi … ale na tym koniec. Aby dowieść zagadkowych właściwości mikroświata przyjrzeliśmy się syntezie jądrowej w gwiazdach – np. Słońcu. W zasadzie nawet uczeń podstawówki wie dlaczego gwiazdy świecą – powinien bo ma to w programie. Bez szczegółów, bo te dopiero w szkole średniej, ale jak się okazuje wszystko bierzemy na pewniaka.
Kiedy przyjrzeć się szczegółom, to w zasadzie do syntezy jądrowej dojść nie powinno. Energie protonów w centrum nawet większych niż słońce gwiazd nie wystarczają, by zbliżyły się one na odległość pozwalająca zadziałać oddziaływaniom silnym by związać je w jądro helu. A jednak to działa. Cały 1000 razy mniejsza energia protonów wystarczy by powstały cięższe jądra. Choć jest ona zbyt mała aż tyle razy od oddziaływania elektrostatycznego, które odpycha protony od siebie, to zjawisko tunelowania kwantowego pozwala na syntezę jądrową w gwiazdach. Cóż to takiego? Jest ma magia fizyki kwantowej. Bo to ona pozwala zrozumieć dlaczego cząstka nie jest tylko cząstką, dlaczego może być i tu i równie dobrze na drugim końcu Wszechświata. „Prawdopodobieństwo” to dziwne określenie tego jak nasz świata jest naprawdę. W tym przypadku tworzy tunel do połączenia siłami silnego oddziaływania kolejnych protonów. Gdyby nie to nie było by ani Ziemi ani nas.
W 1840 roku po raz pierwszy wykonano zdjęcie ciała kosmicznego – Księżyca. Tak przyjmuje się w chronologii historii nauki, co nie zawsze musi być do końca prawdą i w literaturze znajdziemy różne typy pierwszych astrofotografów. Ale przyjmijmy, że Pan Draper wykonał je jako pierwszy na tyle dobrze, że dawało się na nich wyróżnić szczegóły powierzchni. Dalej już poszło jak lawina, choć jak na lawinę szło to dość wolno. Astronomia wiedziała, że potrzebuje tego narzędzia jak ryba wody, ale z początku rozwój tej technologii był dość wolny.
Klisza i nowe materiały zrobiły wiele dla osiągnięć naukowych nie tylko w astronomii. Ta jednak czekała na swój czas, który nadszedł z fotografią cyfrową, a dokładnie z możliwością przetwarzania obrazy nie tylko na kliszy, ale i w różnych innych postaciach … głównie w liczbach. W liczbach zawierano pomiary fotometryczne. Po II wojnie pojawiły się pierwsze detektory sięgające poza widmo widzialne – podczerwień. A zaawansowana elektronika zrewolucjonizowała zagadnienie detekcji w astronomii.
Dzisiaj już mało kto sięga po takie szczegóły historii. Wszyscy robią na około zdjęcia cyfrowe i to jest już całkiem naturalne. Nawet miłośnicy astronomii dysponują niezwykle rozbudowanymi narzędziami do przetwarzania obrazów zarejestrowanych aparatami cyfrowymi czy kamerami dedykowanymi astronomii.
My też zajęliśmy się jednym z takich zagadnień, dzięki temu, że pewien wieczór pozwolił na wykonanie prostych zdjęć nocnego nieba nieruchomym aparatem. Przy okazji można było się przekonać jak wiele na naszym niebie jest …. sztucznego światła miasta.
Orion połączone 12 klatek zdjęć wykonanych po 10 i 5 sekund. Rozpoznaj resztę widocznych gwiazdW ramach tych zajęć mieliśmy okazję poznać podstawowe założenie tzw. procesu redukcji zdjęć (obrazów cyfrowych;
dark,
flat,
bias). To sukces przetwarzania cyfrowego dał nam szanse na pozbycie się wielu zanieczyszczeń jakie pojawiają się na zdjęciach astronomicznych. Jednymi z nich są szumy pochodzące od elektroniki a drugimi uwidocznione wady optyki naszego sprzętu. Jest jeszcze jeden zysk jaki daje nam fotografii cyfrowa, a mianowicie możliwość łączenia kolejnych ekspozycji, zwane stakowaniem. Główna zaleta tego procesu to ładniejsze zdjęcia dzięki redukcji ilości szumu z poszczególnych klatek, ale nie tylko. Łączenie zdjęć co cała sztuka. Wynikiem są piękne zdjęcia jakie można otrzymać w jego wyniku. Wszystko jest jednak nadal okupione żmudną pracą i ciągłym uczeniem się.
Warto jeszcze pamiętać jaki był główny cel zastosowania fotografii w astronomii. Dokumentacja obserwacji, możliwość prowadzenia wiarygodnych pomiarów i ocen tego co zawierają. Łączenie (stakowanie) zaciera wiele danych więc stosować to powinniśmy w ograniczonym zakresie. My wykorzystaliśmy ten proces do otrzymania lepszych obrazów zrobionych za pomocą kilku krótkich ekspozycji. Czasy naświetlania były rzędu 3-10s, a wszystko dlatego, że tym razem zdjęcia robione były unieruchomionym na statywie fotograficznym aparatem.
Niebo wędrowało w swojej nocnej podróży nieustannie. Dlatego ekspozycja nie mogła być zbyt długa, by gwiazdy nie wyszły w postaci kresek. Przy dobrze dobranych parametrach można otrzymać całkiem znośne zdjęcia. A do takiego fotografowania nadaje się każdy aparat z ekspozycją kilku – kilkunastosekundową lub jeszcze lepiej B (bulb nieograniczenie długi czas kontrolowany przez fotografującego).
Do obrabiania naszego materiału wykorzystaliśmy prosty w obsłudze
DeepSkyStcker. Przy jego pomocy można dokonać redukcji zdjęcia astronomicznego i połączyć wiele ekspozycji w jedną. Zalecana jest redukcja fotografii, tę wykonuje się nawet w profesjonalnych obserwatoriach. Jest ona podstawowym procesem jakiemu poddaje się astrofotografię. Tak jak sama obróbkę zdjęcia jest dość łatwo wykonać, tak zdjęcia i to do tego dobrej jakości, to już cała szkoła astrofotografii.
Nam udało się poznać pierwsze tajniki pracy z aparatem na bezkrwawym polowaniu na gwiazdy. Przekonaliśmy się, że nie taki diabeł straszny. W dobie komputerów praca dzielimy się z maszynami. A poniżej znajduję się materiały na których można podobne do naszych ćwiczenia wykonać samodzielnie. Do czego zachęcamy. Zdjęcia wstępnie warto rozdzielić do katalogów, tak by kolejne przedstawiały te same fragmenty nieba.
Za tydzień dalsze przygody z kosmosem. A co nas czeka na kolejnym spotkaniu zobaczymy już 13 kwietnia. Na pewno część czasu poświęcimy kosmonautyce, która obchodzi 12 kwietnia swoje święto.
Przeczytaj więcej: 
