Magnitudine superficiale al telescopio (2)
Qualche tempo fa avevo scritto un
articolo nel quale spiegavo che la magnitudine superficiale di un oggetto esteso visto al telescopio è inferiore alla magnitudine superficiale a occhio nudo. Questo fatto, contrario al senso comune, può essere facilmente dimostrato con dei semplici ragionamenti di tipo fisico e matematico, come nell'articolo citato.
Non sono solo io a dire che le cose stanno così e non sono nemmeno stato il primo. Fra chi, prima di me, ha riflettuto su questo cito
Bill Ferris,
Roger Clark,
Mel Bartels e
Nils Olof Carlin.
Sebbene la matematica e la fisica non lascino scampo, sembra però difficile accettare la realtà che le immagini al telescopio abbiano una intensità
superficiale inferiore a quella ad occhio nudo. La parola "superficiale" è in grassetto non a caso, perché spesso chi obietta che le formule devono essere sbagliate, in realtà non ha chiaro il concetto di intensità superficiale e la confonde con l'intensità integrata. Obiezioni del tipo "la Luna al telescopio abbaglia e a occhio nudo no", oppure "M51 si vede al telescopio ma non a occhio nudo" dovrebbero essere, nelle intenzioni di chi obietta, la prova lampante che c'è qualche cosa di sbagliato nelle formule.
Le persone letteralmente "credono a quello che vedono" ed è difficile convincerle che non vediamo la realtà, ma il complesso risultato di un processo di elaborazione dei segnali visivi. L'interpretazione e la attribuzione di significati a ciò che "vediamo" altera le nostre percezioni. Colori, forme ecc. non sono una trasposizione tal quale di ciò che il nostro occhio riceve, ma il risultato di una interpretazione inconscia.
Nella fattispecie, l'impressione che abbiamo di un oggetto, oppure il vederlo o meno, non dipende dalla inetnsità superficiale, ma dal contrasto con lo sfondo e dalla dimensione apparente. Questa "scoperta" la dobbiamo a Richard Blackwell, che nel suo studio "
Contrast Threshold of the Human Eye", mezzo secolo fa ha messo in luce (è proprio il caso di dirlo) come il riconoscimento di un oggetto dipenda più dalle dimensioni apparenti e dal contrasto che dalla luminosità superficiale. E per fortuna, altrimenti il telescopio non servirebbe a nulla!
M51 al telescopio è meno brillante che a occhio nudo, ma molto più grande al punto che il cervello la riconosce, perché "crede" alla informazione che gli arriva da un grande numero di recettori (i bastoncelli) mentre a occhio nudo pochissimi recettori la percepiscono e il cervello non ritiene la cosa significativa.
Gia... ma... l'obiezione ritorna: "la Luna abbaglia al telescopio", "M42 è più luminosa", ecc. ecc.
Ma le cose stanno davvero così? Sorprendentemente è alquanto facile verificare che i conti sono giusti. Per farlo basta affidarsi ad una fotocamera digitale, che non si fa "suggestionare" dai processi di elaborazione del segnale del cervello.
Ho fatto una fotografia della Luna (cliccare per vederla meglio) con le seguenti impostazioni: focale 55 mm, F5,6 (pupilla di ingresso 9.8 mm), ISO 100 e tempo di esposizione 1/60 secondo. L'immagine ovviamente è stata catturata in RAW. Poi ho fotografato l'immagine vista dentro il binocolo 15x70. Ovviamente la fotocamera non aveva la "coscienza" del fatto che quella nuova immagine veniva dal binocolo, e ha registrato la brillanza della nuova immagine.
Non è difficile constatare che la nuova immagine ha una intensità superficiale inferiore. Basta leggere i livelli sulla Luna a destra e su quella a sinistra. Il rapporto fra le intensità delle due Lune, stimato sulle immagini RAW, è circa 4,4 (La Luna piccola ha una intensità superficiale 4,4 volte quella della Luna grande).
Ma quanto dovrebbe essere secondo la formula della "teoria"? Secondo la formula della "incredibile teoria" l'intensità al binocolo, senza contare le perdite di luce, dovrebbe essere il rapporto al quadrato fra la pupilla di ingresso della fotocamera (d nella formula) e la pupilla di uscita del binocolo (che è 70/15=4.66 mm). Fatto il calcolo risulta: (9.8/4.66)^2=... 4.4!!
Accidenti: la sperimentazione conferma la teoria!
E ora come si fa a sostenere che le immagini al telescopio sono più brillanti e che (una delle conseguenze) si possono vedere i colori con un diametro sufficiente?
Aggiornamento statistiche SQM
Ho aggiornato il grafico relativo alla statistica del buio a Casera Razzo. Sembra di notare una tendenza: i mesi primaverili ed estivi (da Febbraio ad Agosto) sono mediamente più bui dei mesi invernali (da Ottobre a Dicembre).
Starmap Pro: prova sul campo!
Il 10, 11 e 12 giugno ho fatto una prova più approfondita di
Starmap Pro. Luogo della prova: il campo dietro a casa mia (in attesa del cielo buio).
Ma andiamo con ordine.
1) La preparazione della lista. Ho fatto la lista guardando lo Sky Atlas e scegliendo alcuni oggetti. Se sono NGC o IC si usa la funzione di ricerca nel catalogo interno, altrimenti si usa la funzione di ricerca in rete che opera nel catalogo SIMBAD e li si aggiunge alla lista dei preferiti. Qualche volta davo un'occhiata alle foto su SIMBAD. Nella foto (cliccare per ingrandire) si vede vdB126 nello Sky Atlas e nella lista di osservazione (importata da SIMBAD). Si può aggiungere qualsiasi cosa: in foto si vedono altri oggetti esotici tipo Sh2-64, SN 1671, PN Na 1 ecc. Basta conoscere l'identificativo e la funzione ricerca in internet scarica tutti i dati, compresa la posizione, dell'oggetto, che diventa a tutti gli effetti un oggetto di Starmap Pro.
Questa è la lista fatta per l'occasione:
NGC6229, un globulare in Ercole dalle parti di M92, ma ben più piccolo.
NGC5446, una galassia in Bootes (tanto per vedere che effetto fa sotto un cielo di pianura).
NGC5375, una galassia in CNV.
M3 (almeno un globulare che mostrerà stelle) un po' difficile da rintraciare.
NGC4565, galassia di taglio nella Chioma di Berenice.
M63, la galassia "girasole" in CNV.
M94, altra galssia di mv 8.2 in CNV.
M99, galassia che ricordo di aver visto con le tre spirali a CR, mv 9.8.
M5, altro globlare nel Serpente.
M12 e M10, globulari in Ofiuco.
NGC6309 (box Nebula), planetaria in Ofiuco.
NGC6572, altra planetaria in Ofiuco.
IC4565, ammasso aperto in Ofiuco.
NGC6426, globulare di mv 11.2 in Ofiuco.
e poi ho deciso di passare a cose più esotiche:
PN VV 171 (PK 038+12.1), planetaria di 12esima in Ofiuco.
SN 1671, Supernova Remnant in Cefeo (questa mi è scappata, non volevo osservare in Cefeo).
Sh2-64, nebulosa a emissione fra Ofiuco e Scudo.
vdB 126, stella con nebulosa (quella in foto, cliccare per ingrandire).
e poi sono ritornato a oggetti più "normali":
NGC6823, ammasso aperto in Volpetta.
NGC6813, nebulosa in Volpetta.
NGC6834, ammasso aperto in Cigno.
NGC6842, planetaria in Volpetta.
Facendo la lista si ha l'impressione di avere tutto a portata di mano, tanto è facile inserire qualsiasi oggetto e importarlo. Bn presto ci si rende conto che è meglio fermarsi, perchè la lista è fin troppo lunga.
2) Sul campo ho voluto provare a puntare un oggetto con il sistema tradizionale (mappa più cercatore). Una sofferenza.... dovrebbe essere circa qua... un po' più su... là c'è quella stelleina ma si dovrebbe vedere questa..
3) Lasciamo perdere. Primo oggetto NGC 6229. Il software propone la partenza da beta Draconis. Si punta beta draconis in un attimo. Si passa al modo cercatore e si vede il campo attorno a beta. Accidenti è UGUALE a quello nel cercatore vero.Il coso mostra una linea che parte da beta e finirà su 6229. Accidenti questa nel
cercatore non c'è. Pazienza... si seguono le stelle lungo la linea e hop hop hop... la linea finisce. Basta mettere le stelle di campo come appaiono nel coso. Si passa all'oculare e BANG!! E' là.
4) Trovare le planetarie con aspetto stellare è un gioco da ragazzi.Volendo si
fa star hopping anche all'oculare. Ho inserito in lista anche cose elusive: galsssiette che non si vedevano ma si riconoscevano i campi stellari.
5) Avendo l'attrezzo finisce che si prede appunti. Click e compare oggetto,
altezza, azimut ora e si è pronti con le note. Ovviamente si finisce per perdere un sacco di tempo a prendere note.
Ecco le mie note, nelle due sere:
10-11/06/2009
22.23 NGC6229 Alt 66.17° Az 72.51° Granuloso 172x SQM 18.20 260x Nucleo con alone vagamente granuloso.
22.39 mv 4.8 (52 Her) Alt 68-09° Az 77.33°
22.52 NGC5446 Alt 52.40° Az 201.56° Praticamente invisibile.
23.23 mv 4.9 (Stalla) Alt 78.30° Az 102.56°
23.38 NGC5375 Alt 63.38 Az 241.38 Vaga 86x
23.45 M3 Alt 59.40° Az 247.12° Risolto 170x 260x (best) 360x.
00.05 M12 Alt 41.84° Az 167.50° Stelle più luminose risolte. Alone diafano. 172x best. SQM 18.64.
00.25 NGC6572 Alt 45.60° Az 142.76° Piccola 260x allungata NNO 360x ellittica.
00.32 IC4665 Alt 47.55° Az 154.42° Poche stelle sparse 86x.
00.53 vdB 126 Alt 52.38° Az 114.62° Visibile solo la stella.
12/06/2009
22.56 mv 4.7 (6u-Her) Alt 80.58° Az 81.94° SQM 18.66.
23.09 NGC6229 Alt 75.43° Az 74.46° 260x Nucleo granuloso con alone.
23.19 NGC4565 Alt 49.88° Az 256.25° Visibile allungata NE 172x 86x filtro LPS inutile.
23.34 M63 Sunflower Galaxy Alt 62.76° Az 276.32° Nucleo, vago alone forma allungata.
23.40 M94 Alt 57.05° Az 278.92° Nucleo luminosissimo e due aloni concentrici 130x.
23.53 Box Nebula Alt 29.59° Az 160.83° Visibile filtro LPS 130x.
23.56 mv 4.9 (Stalla) Alt 84.53° Az 129.46° SQM 19.75
StarmapPro per iPhone e iPod touch
Sono venuto a conoscenza di questa
applicazione per iPhone e iPod touch una settimana fa. Il
video della versione Pro è stato così convincente, che nel giro di una settimana mi sono comprato un iPod touch e la versione Pro.
Starmap Pro riunisce le funzioni di un planetario, con oltre 2.5 milioni di stelle e gli interi cataloghi NGC e IC, e le funzioni di assistente alle osservazioni. A mio parere non ha quasi nulla in meno rispetto ai applicazioni desktop il cui costo è superiore al costo complessivo di iPod touch e software. Ma c'è un vantaggio non da poco: sta tutto nel palmo della mano. Non è solo il fatto che non ci si porta più sul campo il computer (con la batteria -che il gelo potrebbe anche rovinare-, tavolo, sedie), oppure i tre tomi di Uranometria, o lo Sky atlas, che aperto è così largo che non si sa dove appoggiarlo. Già questi vantaggi da soli valgono l'acquisto, ma ce ne sono altri.
Ieri sera l'ho provato, a casa con un cielo orribile. Ecco le mie impressioni.
L'oggetto sta nel palmo della mano. Ha la possibilità di definire i campi di vista del cercatore e dei diversi oculari per ogni telescopio. Guardando il "coso" si vede quello che si dovrebbe vedere nel cercatore, e questo mentre si è all'oculare del cercatore (o del telescopio). Per non parlare della possibilità di avere i cerchi telrad sovrapposti.
Nasce un nuovo modo di fare starhopping. Tradizionalmente lo starhopping si fa in questo modo: si cerca a occhio nudo un percorso di stelle che arriva vicino all'oggetto e si cerca di individuare in cielo il punto in cui sta l'oggetto. Si punta là, magari aiutandosi con i cerchi del telrad. Si pounta cioè un punto vuoto in una precisa posizione rispetto alle stelline intorno. Poi si guarda nel cercatore e, se l'oggetto non si vede, si cerca di mettere il crocicchio nel punto giusto aiutandosi con le stelle visibili nel campo. A questo punto spesso e volentieri si deve lasciare il telescopio, tornare al tavolo dove sta il computer, memorizzare le stelle intorno all'oggetto (che spesso hanno tutt'altra scala, orientazione e intensità), ritornare al cercatore, cercare di riconoscere il campo di stelle e puntare. Non è infrequente che sia necessario fare due-tre andirivieni.
Con il "coso" lo stile cambia. Si cerca una stella visibile a occhio nudo vicino all'oggetto e la si punta. Si punta cioè un punto nel quale si vede qualche cosa. Poi, con il coso in mano all'oculare, si guarda il campo stellare simulato intorno alla stellina (vedi la prima figura) e lo si riconosce immediatamente nel campo del cercatore. A questo punto si naviga con il cercatore di stellina in stellina, aiutati dal fatto che il crocicchio e il campo sono orientati giusti, si segue la navigazione nel "coso" e voilà, ecco giunti a destinazione. Lo stile è diverso perché invece che fare il percorso a occhio nudo e puntare la direzione dell'oggetto, si punta una stella visibile e si fa il percorso al cercatore. La differenza è enorme.
Si possono poi prendere appunti (come nella figura che segue). Ora e data sono automatiche. A proposito, è anche molto facile determinare la mv limite (si cerca la stellina e la si clicca nel coso).
Ecco i miei appunti di ieri sera (il buco fra le 00.45 e le 01.39 è dovuto a nuvole):
07/06/09 00.44 NGC 6210, 360x, allungata E-O, nucleo con bordo sfumato, UHC 260x meno dettagli.
07/06/09 00.45 SQM 17.97 mv 4.3 (a 60° di altezza).
07/06/09 01.39 mv 4.8 (zenith) SQM 18.03.
07/06/09 01.50 M92 risolto 86x 172x 260x, stelle puntiformi a 172x.
Addendum 09/06/2009
Ci sono due funzioni che meritano di essere ricordate in modo particolare:
1) Importazione di oggetti dal database SIMBAD. Starmap ha una funzione "ricerca web". Si inserisce l'identificativo di un oggetto (per esempio PK 080-06.1) e il sistema accede al database
SIMBAD creando un nuovo oggetto (in questo esempio Cignus Egg) con relativi dati e posizione. L'oggetto si può poi trovare con il soliti metodi. In pratica ci si può costruire una lista personalizzata scegliendo fra i 4 milioni e mezzo di oggetti del database. Un modo molto comodo per pianificare le osservazioni è quello di prendere gli identificativi a tavolino a casa, partendo dalla Uranometria oppure dallo Sky Atlas. Usando il browser a casa si può anche vedere le foto dell'oggetto che si andrà a osservare (volendo lo si può fare anche con Safari dall'iPhone, sempre che ci sia copertura).
2) La funzione "path finder" traccia una linea di congiunzione fra la stella più opportuna accanto all'oggetto e l'oggetto stesso. Questa linea resta visibile anche in modalità simulazione del cercatore o del telescopio. In pratica è una specie di guida che fornisce la direzione per trovare l'oggetto partendo dalla stella. E' veramente utile, un TOM TOM del cielo. Si punta la stella e si segue la linea fino all'oggetto.
