Deep sky: in cerca della prevedibilità

di Sandro N.@2006

Ho atteso un periodo lungo per poter gestire al meglio questo argomento, ma alla fine dati alla mano sono riuscito a trarre alcune considerazioni.
Chi di noi (astrofili e osservatori saltuari) non ha mai fatto un pensiero sulla prevedibilità degli oggetti celesti che ogni notte dipingono la volta stellata, ovvero sulla riuscita d'osservazione di qualche dettaglio e anche di molto altro ?
Stabiliamo fin dal principio i punti principali dell'osservazione visuale e poi in seguito ci vedremo a opinare sull'utilità dell'osservazione stessa.
Tornando all'essenza dell'osservazione ci vediamo impegnati a registrare ogni tipo di informazione (fotone) che colpisce il nostro sistema visivo , la nostra retina.

Come dettagli principali abbiamo (dell'oggetto è sempre sottointeso!):

(1) l'estensione nel campo oculare, visione diretta e distolta (generalmente si fa una stima in base al campo reale
(calcolando preventivamente lo stesso cronometrando una stella che lo attraversa))

(2) la forma (es: rotonda,ovale,irregolare etc...)

(3) il bordo (rispetto al fondo cielo ,es: netto,sfumato etc...)

(4) l'orientamento (rispetto al polo)

(5) l'uniformità/omogeneità (macchie o noduli piu' intensi in diverse parti)

(6) il gradiente di luminosità
(in caso di galassie , chiaramente avremo un alto gradiente con una luminosità centrale forte ,a volte anche con nucleo stellare, che decresce
verso l'esterno e viceversa con gradiente basso una luminosità quasi costante su tutta l'estensione)

(7) la visibilità a diversi ingrandimenti , ma ancora meglio con pupille d'uscita equidistanti

(8) la visione d'insieme nel campo oculare (stelle,ammassi adiacenti , astri in transito con relative congiunzioni)

Chiaramente nel nostro foglio osservativo, oltre il luogo, la data/ora e la temperatura del sito d'osservazione, le note scritte (anche disegno!) ,o file audio, dovrebbe contenere cio' che forse personalmente ritengo molto importante :
il seeing , la trasparenza zenitale, lo strumento, l'altezza dell'oggetto nel momento osservativo ,l'ingrandimento ottimale per il miglior contrasto e la massima magnitudine stellare raggiunta nello stesso .
L'importanza di questi ultimi dettagli , chiama in causa anche la necessità/utilità (parere personale) o meno di trascrivere,disegnare o "parlare" dell'osservazione stessa.
L'osservazione è un momento particolare unico che non si ripeterà mai nello stesso modo per molteplici motivi già descritti sopra (quelli molto importanti !) fra i quali in particolare (principali) la trasparenza del cielo le condizioni dello strumento (adattamento termico, collimazione ,assestamento/allineamento meccanico, pulizia delle ottiche , coating compromesso nel tempo) , le condizioni degli oculari (pulizia e centratura nel focheggiatore/diagonale) non dimenticando per ultimo (e quindi meno importante) lo stato psico-fisico dell'osservatore con la sua relativa acuità e capacità di adattamento al buio con conseguente dilatazione massima della pupilla (capacità massima di raccolta della luce).
Tutte queste note rendono il momento osservativo a se ,facendo cadere con alta percentuale ogni sorta di prevedibilità già nell'osservatore stesso con il suo strumento in altra data osservativa.
La percentuale di fallimento sulla prevedibilità sale chiaramente in maniera esponenziale con osservatori diversi anche in presenza di stessi strumenti-marca-produzione (non riferiti all'apertura/diametro dell'obiettivo!).
Cio' non toglie nessun merito a quanti ammirevolmente si prodigano al buio,freddo,pericolo,sonno e sacrificio familiare in questa disciplina/hobby per raccogliere dati osservativi, che pero' resteranno in ogni caso unici e inutilizzabili.
In ogni caso per massimizzare le prestazioni del proprio sistema visivo e relativo adattamento al buio è sempre consigliabile riportare i dati per via audio, non ultimo sarebbe ottimale disporre di cerchi digitali poichè la consultazione dell'atlante stellare per lo star hopping potrebbe eludere anche il piu' timido dettaglio.

Si sono fatte molte ipotesi sulla prevedibilità ed alcune mi hanno colpito in particolare. Con molto spirito di analisi e competenza informatica l'astrofilo Josè Ramon Torres ha creato un programma (size & contrast) che in base ad alcuni parametri fra cui il diametro dell'obiettivo, la lunghezza focale, la massima magnitudine stellare zenitale in visione distolta, il fattore di trasmissione dell'obiettivo con coefficienti a variazione in base se a riflessione o rifrazione e condizione dello stesso, la magnitudine dell'oggetto, le dimensioni angolari o estensione dell'oggetto (asse maggiore/minore), gli oculari utilizzati (focali) ,
riesce a dare una certa previsione basata sul concetto che per osservare un oggetto con il miglior contrasto disponibile dal proprio set-oculari/obiettivo si deve spingere l'immagine ad ingrandimenti necessari per scurire il fondo cielo per poi evidenziare l'oggetto stesso. Una campagna osservativa di massa sarebbe di grande importanza per poter dire la sua sulla validità del metodo applicato.
Qui sotto viene riportato un esempio della schermata di uscita del programma di Torres per il mio strumento su un oggetto noto NGC3628 , semplicemente un oggetto stupendo, (osservato in diverse sessioni) appartenente al LEO TRIPLET (M65,M66,NGC3628) e quindi nella costellazione del Leone



L'inserimento dati, la fase iniziale



Nel grafico è riportato l'andamento della visibilità in funzione dell'ingrandimento e il limite zenitale in visione distolta, nel caso specifico è stata indicata una magn.limite di 6. Si vede chiaramente che l'ingrandimento ottimale risulta tra quello fornito dal 30mm e il 14mm . Qui piu' che mai l'importanza un set numeroso di oculari. Sempre dal grafico si ricava l'ingrandimento massimo per percepire NGC3628 ,quello fornito da un 9mm che porta il sistema a 79x



Un rapido consulto ai dati e ci viene indicato il 30mm come oculare ideale, tra quelli disponibili, per il massimo contrasto. Si potrebbe valutare anche un ingrandimento maggiore in funzione della dimensione dell'oggetto a scapito del contrasto e/o luminosità (diametro obiettivo!). I valori negativi a sinistra indicano uno stato di non visibilità.



Questo è un altro metodo, implementato sempre nel programma di J.Torres (basato sulle curve di Clark), che calcola l'ingrandimento ottimale per il massimo contrasto (vedere il sito di Clark (sezione link) per tutte le spiegazioni tecniche molto complesse)



Proviamo ora un interessante esperimento al limite della visibilità. Consideriamo NGC4220 una galassietta nella costellazione della vergine di cui i parametri (ricavati dalla lista del SAGUARO CLUB) sono riportati nella parte superiore del grafico e impostiamo anche un limite zenitale in visione distolta di 6.3 e ci accorgiamo che in uscita sul grafico (del programma di J.Torres) avviene una cosa singolare, ovvero utilizzando il 30mm che mi fornirebbe un ingrandimento di 24x ,e quindi sfrutterei al massimo la mia luminosità disponibile con un cielo piu' limpido che nel caso precedente, l'oggetto non è visibile/percepibile mentre aumentando l'ingrandimento fino al valore di 35x inizia ad comparire la percezione per poi avere il massimo apice a 51x (2mm di pupilla d'uscita !!). In seguito la scomparsa della visione/percezione si assesta sui 68x. Sarebbe interessantissima e auspicabile una campagna osservativa in tal senso per poter validare e non la teoria di J.Torres.



Chiaramente leggendo i dati in uscita vediamo che il solo valore positivo (conferma di percezione/visione), basato sul set oculari impostato, e sul 14mm a 51x con 2mm di pupilla d'uscita



La previsione del programma si spinge da un 68mm fino ad un 406mm!!. In questo caso il programma ci dice che per percepire/osservare NGC4220 con un rifrattore (coeff.0,9 di trasmissione) in una serata con limite 6.3 di magnitudine in visione distolta occorre minimo un'obiettivo che sia tra 102mm e 152mm. E qui sempre la campagna osservativa di massa potrebbe validare o invalidare la teoria.



Qui sempre il metodo Clark alternativo applicato a NGC4220

L'osservazione di un oggetto in molti contesti e fattori come abbiamo già detto è una cosa sicuramente unica , ma resta sempre il fascino di riuscire a capire quanto ci si puo' avvicinare alla realtà con metodi "divinatori". Alla fine ci chiederemo se sarà possibile costruire un modello matematico di previsione come anche quello attualmente in voga che si basa sul Surface Brightness (come parametri principali ha l'estensione e la magnitudine) . Il fallimento anche in questo caso è presto detto , gli oggetti non hanno estensioni omogenee, presentano delle zone di diversa intensità e hanno gradienti che variano molto l'uno dall'altro. Di questo aspetto è stato discusso ampiamente con altri astrofili su forum internazionali e dopo svariati tentativi di "imbrigliare" gli oggetti deboli con un modello razionale-matematico ci si è accorti che questo modo di "pensare" si adatta bene solo su un certo tipo di soggetti e di dimensioni specifiche.

Cio' non toglie che l'osservazione che si riesce a compiere nei periodi di luna nuova è entusiasmante poichè tramite i nostri modesti strumenti riusciamo sempre a compiere veri viaggi nel tempo.




N.B.: Le immagini appartengono al programma di Jòse Ramon Torres di cui è proprietario come anche dei diritti di riproduzione.


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