Astrofotografia

SOPRA LE NOSTRE TESTE

Proprio sopra le nostre teste, in queste serate estive, si trova uno dei gruppi nebulosi-molecolari più estesi del cielo. E’ il complesso nebuloso molecolare del Cigno (la costellazione che lo ospita per cosi dire. Grafica nel primo commento). Si tratta di una delle aree di formazione stellare più turbolente della nostra Galassia, nonché del complesso nebuloso molecolare più grande conosciuto nella Via Lattea.

Al suo interno alcune stelle molto luminose ben visibili come Deneb (nome che deriva dall’espressione araba Dhaneb, che significa coda, perché situata nella coda del Cigno) e Sadr (nome che deriva dall’arabo “busto” proprio perché al centro del Cigno)

Per questo scatto è stato utilizzato un astroinseguitore ma senza autoguida da computer. Quindi bisogna stazionare bene verso il polo nord e poi andare a cercare manualmente la zona di cielo che vogliamo riprendere. A quel punto, se lo stazionamento è stato fatto bene, avremo stelle puntiformi anche per esposizioni di qualche minuto se riprendiamo con focali non troppo elevate. Per questa foto sono stati fatti 52 scatti da 30 secondi ad una focale di 70mm ad iso 1600. E’ stato usato un filtro antiinquinamento luminoso. Camera Canon eos R6 Mirrorless. La somma dei 52 scatti è stata sviluppata con il programma gratuito “Deep Sky Stacker” a cui sono stati aggiunti anche 21 dark frame. Ricordo che i dark frame sono scatti effettuati con gli stessi identici parametri ma con il tappo sull’obbiettivo. Questo per permettere al programma di sottrarre un po’ di rumore termico alla foto. In questo caso devono essere fatti immediatamente aver acquisito i light frame per averli alla stessa temperatura. L’immagine che ci restituisce il programma è un TIFF a 32 bit, (abbiamo scattato in RAW) quindi molto profonda come segnale, e bisogna andarlo a tirare fuori perché c’è. Il segnale c’è, è il programma che non riesce subito a farcelo vedere proprio perché ha una profondità molto elevata. Bisogna lavorare di livelli e strecciare più volte l’immagine fino a far uscire la foto. Ecco perché nella fotografia astronomica si parla ancora di sviluppo della foto nonostante si lavori in digitale con programmi appositi.

Serie di riprese delle protuberanze, della fotosfera e di macchie solari con telescopio Coronado solarmax III e riprese effettuate con telecamere asi 183mc e asi 294

Come vengono effettuate le riprese del sole in h-alpha: Per prima cosa non si fanno delle foto ma bensì dei filmati con esposizioni diverse per la fotosfera oppure per le protuberanza.

Io acquisisco i filmati con il programma SharpCap. Una serie per la fotosfera, e una serie un pò più sovraesposta per le protuberanze. I file sono composti da 3000 a 6000 frame. Il filmato viene poi dato in pasto al programma Autostakkert che analizza i frame e ci rilascia un grafico qualitativo. Sta poi a noi decidere quanti frame usare per ottenere una buona immagine, diciamo che di media si usa dal 5 al 10% dei frame.

Il programma ci rilascia le 2 foto in formato tif (una per la fotosfera e una per le protuberanze) che poi andremo a sommare con photoshop.

Sul web esistono molti tutorial sul procedimento di acquisizione e di elaborazione.

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Aurora è la parola latina per indicare l’alba, mentre Borea è il nome greco per il vento del nord.

Ci vogliono tre ingredienti per generare le aurore: un’atmosfera, delle particelle cariche ed energetiche, e un campo magnetico. La nostra Terra possiede atmosfera e campo magnetico, mentre le particelle cariche ce le mette il nostro Sole, per mezzo del vento solare. Dopo aver attraversato lo spazio che ci separa dal Sole gli elettroni e i protoni del vento solare arrivano nei pressi della Terra e incontrano il campo magnetico terrestre (che le indirizza verso i poli) e la nostra atmosfera fatta per il 78% di azoto e per il 21% di ossigeno.

Sono proprio questi due elementi a produrre i diversi colori quando appunto le particelle del vento solare si scontrano con gli atomi che compongono la nostra atmosfera. L’ossigeno atomico è responsabile del colore verde (lunghezza d’onda 557,7 nm) e l’ossigeno molecolare per il rosso (630 nm). L’azoto causa il colore blu-magenta.

Rende il tutto più magico sapere che questo spettacolo avviene a circa 100 chilometri sopra la nostra testa.

L’aurora in queste foto è stata ripresa dalle isole Lofoten in Norvegia ed è il risultato di 3 serate diverse.

Le impostazioni ISO della macchina fotografica variavano tra i 1800 e 3200 a seconda dei momenti di diversa intensità della luce. Anche i tempi di scatto erano variabili, e andavano da 4 secondi ai 15 secondi. Bisogna sempre prestare bene attenzione al movimento della luce dell’aurora che a tratti sembra veramente una tenda esposta al vento. Se il movimento è lento è preferibile abbassare gli iso e aumentare di qualche secondo l’esposizione, altrimenti si fa perfettamente il contrario per fare in modo che la luce non diventi una striscia verde e sfuocata senza alcuna trama.

Successivamente nella sezione “le ultime foto” spiegheremo con più dettagli la ripresa e lo sviluppo con software di alcune foto in particolare.

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Come spesso accade nella vita, anche le cose più belle e che credevamo immortali sono destinate a finire. Non fanno eccezione le stelle. Ma…………!!!

Sicuramente proviamo una sensazione di tranquillità guardando il cielo stellato con la sua bellezza apparentemente immutabile, ma l’universo non è un lungo tanto tranquillo. Le stelle nascono e muoiono con gigantesche esplosioni in un ciclo incessante ma a volte la morte di una stella può creare una visione d’ineguagliabile bellezza e formare in cielo strane strutture.

La foto che ho fatto riprende una parte della più grande nebulosa Velo, il resto appunto di una stella esplosa circa 8000 anni fa, l’immagine è centrata su una parte conosciuta meno formalmente come Nebulosa Scopa della Strega, più conosciuta nel mondo astronomico come NGC6960 (La stella brillante al centro dell’immagine è 52 Cygni, non connessa all’antico resto di supernova).

L’onda d’urto dovuta all’ esplosione si espande nello spazio eccitando il materiale interstellare. I brillanti filamenti, ripresi con filtro a banda semi-stretta, formano delle lunghe increspature solcate da altre trame ben distinte. Idrogeno (rosso) e ossigeno (blu-verde). La Nebulosa Scopa di Strega si estende per circa 35 anni luce. (con una delle nostre sonde più veloci impiegheremmo circa 630.000 anni a percorrerla tutta)

Ma ……… !!! è anche vero che quel materiale che resta della stella andrà ad arricchire altre nebulose dove poi nasceranno altre stelle e altre meravigliose storie.

Come è stata fatta questa foto: Iniziamo con il dire che sono circa 3 ore di esposizione. L’obiettivo usato è un apocromatico da 450mm di focale e 71mm di diametro. La camera di ripresa è una asi 183mc portata alla temperatura di 5 gradi centigradi con un gain (sensibilità) a 250. Sono tutti scatti da 240 secondi. Naturalmente il tutto su una montatura equatoriale stazionata benissimo per compensare la rotazione terrestre. Sono stati poi fatti dei dark frame, praticamente delle foto con il tappo sull’obiettivo ma con lo stesso tempo di esposizione e stessa temperatura, per eliminare il rumore elettronico della macchina dall’immagine finale che ci rilascia il programma che sviluppa la foto. E’ più corretto usare l’espressione sviluppo della foto e non elaborazione trattandosi di un’immagine a 32 bit quindi molto profonda di segnale che quando la apriamo con qualsiasi programma risulta praticamente nera. A quel punto iniziamo a sviluppare la foto e a tirare fuori il segnale accumulato nelle 3 ore di ripresa.

Naturalmente queste foto vengono effettuate con un telescopio solare in h-alpha. E’ stata usata una camera di ripresa cmos asi 183mc collegata direttamente al telescopio.

Di solito uso il software sharpcap per catturare i filmati in avi con un ROI abbastanza piccolo per poter avere più frame possibili in un tempo relativamente breve (al massimo 75 secondi) per scongiurare anche il minimo effetto rotazione del sole.

Per le protuberanze uso un gain di 200 e un tempo di 10ms, mentre per la fotosfera uso sempre il tempo di 10ms ma un gain di 70.

Quindi vengono ripresi dei filmati, (non a colori) anche di 8000 frame, che poi vengono gestiti usando il programma Autostakkert che ci restituisce un grafico di qualità, a quel punto dobbiamo essere bravi a scegliere la percentuale giusta dei frame, in base appunto alla qualità delle immagini, (per fare un esempio sulla prima foto sono stati usati soltanto 400 frame su 8000) e scegliere la giusta “image stabilization anchor” che il programma prenderà come ancora per la somma delle foto. Per la fotosfera si può lanciare Place AP grid, dobbiamo soltanto scegliere la grandezza, mentre per le protuberanze i punti di griglia li inserisco manualmente soltanto sulle protuberanze e sul profilo del sole.

Poi si lancia lo stack e il programma provvederà ad allineare le immagini scelte e a sommarle.

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Prova di ripresa della stazione spaziale internazionale con telescopio.

Ho usato un telescopio meade schmidt-cassegrain con camera asi zwo 178. Inseguimento con telescopio in parallelo

Per l’acquisizione è stato usato il programma sharpcap con i seguenti dati: 1,6 ms con gain 250, gamma 50.

Il campionamento ottimale per pixel da 2,4 è 13,2 mentre io avevo un valore 10 quindi non il massimo.

Nebulosa Velo

Questa nebulosa è un antico resto di supernova; la stella che ha originato quest’oggetto è esplosa 8000 anni fa e aveva 20 volte la massa del Sole, si trovava a 2100 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno. Questa nuvola colorata si espande per circa 110 anni luce. I deboli filamenti, sono ancora in espansione alla velocità elevatissime, e questa grande velocità di espansione fa sì che abbia anche un elevato indice di dispersione della sua materia, quindi questa meraviglia del cielo si disperderà nel mezzo interstellare, “quasi” senza lasciare traccia. I meravigliosi colori sono stati generati dalle variazioni di temperatura e densità degli elementi chimici presenti nella nebulosa. I filamenti blu delineano una cavità creata dal vento stellare. Nascoste tra queste strutture luminose, ci sono i filamenti rossi sottili e “taglienti”, vale a dire emissioni di idrogeno più deboli. La parte più in alto nella foto viene denominata “scopa di strega “

Integrazione di 20 light frame da 240 sec. + dark + Filtro l-enanche camera asi 183 raffreddata a -10°c

La Nebulosa Aquila è una nebulosa a emissione composta da idrogeno ionizzato. Situata a una distanza di circa 7000 anni luce, la Nebulosa dell’Aquila è una splendida nursery stellare, una regione di gas e polveri, dove si stanno formando al momento giovani stelle e dov’è appena nato un ammasso di calde stelle massicce. La luce potente e i venti forti provenienti da questi nuovi astri massicci stanno formando pilastri lunghi anni luce, che nell’immagine si vedono in parte proiettati sul brillante sfondo della nebulosa. La seconda foto è un ritaglio della prima ma con più contrasto per evidenziare queste formazioni. Questa formazione è conosciuta come i Pilastri della Creazione. In basso nella seconda foto si trova una colonna di materia molto allungata, soprannominata “la Guglia” Nella parte terminale di questa struttura è stato identificato un bozzolo ionizzato ad alta velocità. La guglia è già quasi evanescente nella sua struggente bellezza e pensate che si prolunga per circa 10 anni luce. (630.000 volte la distanza Terra-Sole)Dentro ai pilastri, il gas è abbastanza denso da collassare sotto il suo stesso peso, così da formare giovani stelle. Queste colonne di gas e polvere sono state scolpite, illuminate e distrutte simultaneamente dall’intensa luce ultravioletta proveniente dalle stelle massicce dell’ammasso NGC 6611, il recente ammasso di stelle adiacente. Fra pochi milioni di anni, un battito di ciglia nella storia dell’universo, saranno sparite per sempre. La massa totale delle aree dense dei soli tre Pilastri è stimata sulle 200 masse solari.

Lo scatto è stato realizzato sommando 60 light frame 240 sec. + 31 dark con camera ASI 183 raffreddata a -10 c° su Telescopio sdq71 f6.3 Guida PHD2 con ASI178 su 50/200

Lo sviluppo della foto, ricordiamo che ci viene restituita un’immagine scura a 32 bit non leggibile, è stato effettuato con Software Pixinsight + Camera RAW

Il Sole

Nella foto vediamo la superficie del Sole, la fotosfera. Dominata dai granuli e sede delle famose macchie solari, il numero delle quali indica il livello di attività solare. La temperatura di questo strato, è dell’ordine di 6.000 gradi centigradi (la temperatura del nucleo invece è di circa 15 milioni di gradi) La luce che ci proviene dal Sole però’ non ha origine nella fotosfera, ma risiede nelle reazioni nucleari che si sviluppano nel nucleo. Questa luce (fotoni) abbandona la superficie del Sole e giunge ai nostri occhi 8 minuti e mezzo dopo.8 minuti e mezzo infatti impiega la luce a percorrere i 150 milioni di chilometri che separano il Sole dalla terra, quindi quando noi guardiamo il Sole lo vediamo sempre come era circa 8 minuti e mezzo primaLa granulazione che si vede in foto è un fenomeno dovuto ai moti convettivi presenti nello strato fotosferico, Questi moti convettivi trasportano il calore alla superficie molto rapidamente e sono visibili in superficie sotto forma di granuli .Le zone intergranulari più scure rappresentano regioni di plasma più freddo, che scende verso l’interno. Le macchie solari invece sono una specie di tempesta magnetica, un’area a temperatura che oscilla tra i 4000 e i 5000 gradi e che ci appare più scura per via del contrasto con le zone vicine soggette a temperature più alte. Foto con Telescopio solare coronado 90/800 Camera di ripresa ASI ZWO 294150 frame su 2000 totali

Galassia di Andromeda L’Universo si espande, e quasi tutte le galassie si allontanano tra loro. Quasi tutte, ma non tutte. In realtà esistono delle galassie che si stanno avvicinando tra loro. Sono quelle che si stanno attraendo l’una con l’altra perché sono abbastanza vicine, quelle dove la gravità vince sul moto di espansione generale dell’Universo. È proprio quello che sta capitando a noi, alla nostra Via Lattea, nei confronti della galassia di Andromeda, la nostra galassia gemella più vicina. Quindi Andromeda ci verrà addosso sul serio. E quando? Noi attraiamo Andromeda, e Andromeda attrae la Via Lattea, ed entrambe si muovono una verso l’altra. Possiamo però descrivere quello che succede come se noi fossimo fermi, e fosse solo Andromeda a venirci addosso. Alla non piccola velocità di circa 120 km al secondo (al secondo, non all’ora), che corrisponde a 432.000 km all’ora.Se un’astronave viaggiasse a questa velocità, potrebbe raggiungere la Luna in un’ora. La distanza tra noi ed Andromeda è di circa 2 milioni e mezzo di anni luce, che corrisponde alla bellezza di 23 miliardi di miliardi di km. Se la velocità di avvicinamento di Andromeda si mantenesse costante, ci metterebbe 6 miliardi di anni a raggiungerci, ma man mano che Andromeda si avvicina, la gravità aumenta, così come la sua velocità di caduta. Fatti i conti, pare che il grande incontro avverrà tra circa 4 miliardi di anni. Le due galassie si fonderanno e diventeranno una sola, grande il doppio.