2016-09-12

Kahden sekunnin Linnunrata, mustan aukon puhallus ja muita ihmeellisyyksiä

Oho, mitäs se kalenteri näyttääkään, ollaan aloittamassa Linnunratakuvausesonkia. Kuten joka vuosi aiemminkin, aloitetaan tämä sesonki massiivisen seksikkäällä Linnunratapanoraamalla. Tällä kertaa fokuksessa ovat Linnunradan jättimäiset pölypilvet ja kuvaustekniikka on ihan jotain muuta.

Kahden sekunnin Linnunratapanoraama

Edelliskerran toheloinnista viisastuneena koitin nyt tehdä kuvaushommat ihan oppikirjan sääntöjen mukaan. Tarkennus äärettömyyteen bahtinovin maskilla, objektiivin lämpötilan stabilointi ja linssipinnoille kosteuden tiivistymisen esto lämpöpannoilla. Bahtinovin maski on diffraktiomaski, jolla tarkennuksen voi saada kohdilleen pistemäiseen valonlähteeseen satavarmasti. Jos pimeässä tuhertaa kuvia pitkällä polttovälillä, suosittelen tuommoisen ostamista. Periaatteessa lämpöpantoja ei olisi tarvinnut koska oli poikkeuksellisen kuiva syysyö, mutta lämpötilan muutosten estäminen riitti käyttöperusteeksi eikä sitä myötä uudelleentarkentamisen tarvetta tullut.

Pitkässä polttovälissä on lisäksi se hyvä puoli että tähdet pysyvät hyvin pieninä jos optiikka vaan on mistään kotoisin. Ja pingpongihan on, tähdet ovat pistemäisiä koko kuvan alueelta. Laajiksillahan on perinteisesti tullut aina minkäkinlaisia lintuja, komeettoja ja väriläiskiä tähdistä kuva-alan reunamilla. Objektiivin valonkeräyskyky tähtitaivaalta on helppo tiivistää kahteen suureeseen: tulopupillin pinta-alaan ja valotusaikaan. Jaetaan polttoväli 135mm aukkosuhteella f/2, saadaan 65mm tulopupillin halkaisija josta voidaan laskea sen pinta-ala, noin 3500mm². Tavalliseen 14mm f/2,8 -laajikseen verrattuna (pinta-ala 20mm²) tämä on ihan tolkuttoman iso tulopupilli joka kerää ihan tolkuttomasti enemmän valoa pidemmän polttovälin vaatiman lyhyenkin valotuksen aikana.

Laitoin erinäisten objektiivien ominaisuudet taulukkoon, jossa voikin kätevästi huomata että polttovälin kasvaessa valotusaika lyhenee lineaarisesti, mutta aukkosuhteen pysyessä samana, kasvaa valonkeräyskyky neliöllisesti. Tämä siis puhuu nimenomaan panoraamakuvauksen puolesta mahdollisimman pitkän ja valovoimaisen objektiivin kanssa öisen tähtitaivaan kuvaamisen osalta. Tuommoinen perstuntuma minulla on asiasta aiemminkin ollut, mutta nyt on näyttää kovia numeroita perstuntuman perusteeksi.


(Kuvaan on merkitty muutamia tähtiä ja kirkkaimpia syvän taivaan kohteita jotka pikkukuvasta vielä erottuvat.)

Kuvan geometriasta tuli nyt tietysti hiukan omituinen, mutta kun panoraamapään pystyakseli osoittaa zeniittiin eikä taivaannnapaan, tuommoinen siitä jokatapauksessa tulee. Pallopinnan (eli taivaan) kuvaaminen ja esittäminen tasopinnalla ilman vääristymiä on aina hankalaa. Ylin rivi (tulee kuvassa vasemmalle) on oikeasti pisin asteissa mitattuna mutta projektio näyttää kutistavan sen kaikkein lyhimmäksi. Lisäksi horisonttirivistä jäi ottamatta pari kuvaa, oops.

Toinen moka oli olla käyttämättä Nikonhackerin firmwarea oikeasti raakojen raakakuvien tallentamiseksi. Nyt kamera yritti itse nitistää pois kennon lämpö- ja lukukohinan eikä vinjetoinnin ja pimeävirran korjaus toimi enää kunnolla. Päivänvalokuvissahan virhe ei ole suurin suuri — tuskin koskaan näkyvä — mutta kun ollaan tähtitaivaan himmeän signaalin kanssa touhuamassa, pienikin virhe kalibroinnissa kasvaa nopeasti näkyväksi. Puolenkin minuutin valotus seurantajalustalla olisi kasvattanut signaalin määrän niin suureksi ettei virheestä olisi tarvinnut juuri murehtia enää. Oops.

Itse panoraamaa ei kasaa pirukaan kun näkyvissä on pelkkiä tähtiä ilman minkäänlaista kontekstia. Automaattinen kohdistuspisteiden luonti ei tuottanut mitään tolkullista, joten kuvat piti annotoida ennen panoraamasoftalle syöttämistä. Annotointi tarkoittaa tähdistöjen ja tähtien nimeämistä kuvassa ja sen voi tehdä astrometry.net-palvelussa. Onneksi sinne voi kuvat ladata .tar-paketissa että onnistuu eräajomainen annotointi. Yksittäin en ala yli 70 kuvaa lataamaan tuonne ja takaisin. Sen jälkeen vain kohdistuspisteet kohdilleen ja panoraama Huginilla kasaan. Helppoa.

Teoriassa näin, mutta jostain syystä Enblend teki mustia aukkoja panoraamaan. Tämä uusin versio Enblendistä tuntuu olevan saumojensa kanssa oikea ongelmapesäke. No, eipä Photoshoppikaan juuri parempaa jälkeä tehnyt - eikä olisi varmaan pystynytkään edellä mainittujen kalibrointivirheiden takia. Kuvatessa kun mokaa, joutuu virheidensä kanssa elämään pitkään. Ihan sama, uusiksi tämä pitää ottaa joskus kuitenkin.

Hakkuuaukean mänty yötaivaan alla
(Puolentoista tunnin mittaiset tähtiviirut Tähtikallion pohjoispuolen hakkuuaukealta. Kuvattu kalansilmällä ja linjat oiottu jälkikäteen Huginin Panini-projektioon.)



Pimeän taivaan Linnunradalle tarjosi taas Tähtikallion mäki (virtuaalikierros tuttuun tapaan täällä) Orimattilassa. Ursan deep sky -harrastusryhmä kokoontui kalliolle putkineen, kolmisenkymmentä osallistujaa ja melkein yhtä monta kaukoputkea. Porukka jakaantui illan mittaan selvästi kuvaajiin ja visuaalihavaitsijoihin. Tässä pallopanoraamassa ollaan kuvausporukan vieressä, visuaalikaiffarit vetäytyi pimeämpään, etäälle tietokoneiden nestekidenäyttöjen loimusta. Etelänpuolen pusikkoon jos vilkaisee, voi siellä nähdä jalustalla timelapsekameran jonka näkövinkkelistä hämärähommia voi katsella täällä.



Isompia ja pienempiä kaukoputkia Tähtikalliolla

Ja sitten se mustan aukon puhallus. Cygnus X-1 on Joutsenen tähdistössä sijaitseva kirkas röntgenkohde. Siinä mustaa aukkoa kiertää sininen jättiläistähti HDE 226868, joka on osapuolista se näkyvä kappale (mustat aukot on tosiaan mustia). Mustan aukon ympärillä olevasta kertymäkiekosta kuitenkin suihkuaa poispäin materiasuihkuja ja suihkujen shokkiaallon tähtienväliseen kaasuun voi kuvata. Shokkirintaman halkaisija on noin 16 valovuotta ja siitä näkyy vain toinen puoli koska toisen materiasuihkun alueella ei ole tarpeeksi tavaraa tuottamaan mitään näkyvää rintamaa.


(Kuvaustyöryhmä Hannnu Määttänen, Ville Miettinen, Kari Laihia ja allekirjoittanut.)



Kuvassa HD 226868 on vasemmanpuoleinen noista kahdesta kirkkaasta tähdestä kuvan keskusta-alueella. Mustan aukon materiasuihkun shokkirintama taasen on kuvassa jättiläistähdestä kello viiden-neljän suuntaan ja näkyy himmeänä kaarena kuvan oikeassa alaneljänneksessä tähden HD 189334 luona. Yläosan kirkkaat rakenteet ovat osa Tulppaanisumua. Ottaen huomioon että valotusaika kuvalla on vain 20 minuuttia, erottuu rintaman melkoisen hyvin. Tähtikallion Alluna on omiaan näiden erikoisten, himmeämpien kohteiden kuvaamiseen.

Kuvausideasta pitää kiittää J-P Metsävainiota, joka viime keväänä kertoi tästä mielenkiintoisesta kohteesta Ursan Laitepäivillä. Metsävainion kuvan Cygnus X-1:sta, Tulppaanisumusta ja muista lähialueen kohteista voi käydä katsomassa J-P:n blogissa.

Luomisen pilarit on varmaan Hubble-kuvista yksi kuuluisimpia ellei se tunnetuin. Kyseessä ovat siis Kotkasumun eli Messier 16:n keskuksella olevat emissiosumun edustalla olevat pölymuodostelmat joiden sisällä tiivistyy tähtiä. Suomesta katsottuna kohde jää ikävä kyllä varsin matalalle, Tähtikalliolla sitä pystyi kuvaamaan vain viidentoista asteen korkeudelta. Lähinnä siitä tulee tuo tähtien lievä epätarkkuus, ilmakehä velloo ja suttaa kuvaa siinä samalla.


Ja tänne ihan postauksen loppuun piilotan lyhyen timelapsevideon jonka otin Allunan tornista. Kivaa katseltavaa kun isot vehkeet liikkuu noin tarkasti ja nopeasti.


0 comments:

Lähetä kommentti