NGC104 – 47 Tuc

ngc104-lrgb-20131217-2-ttk.jpg

2013-12-17 – Siding Spring Observatory – 30 x 15 sec L és 10 x 15 sec R,G,B

és

2014-01-13 – Siding Spring Observatory – 30 x 5 sec L és 10 x 5 sec R,G,B

iTelescope.net T30 – Corrected Dall-Kirkham Astrograph Planewave 20″ – 51 cm, f/4.5 (fókusz reduktorral) – FLI-PL6303E CCD kamera

Mindenkinek van egy listája arról, hogy miket kellene még látni az életben. Nekem is van ilyen, és csak az égbolt csodáira szorítkozva, a listámon szerepel az NGC104 is. Annyi beszámolót olvastam már azon szerencsésektől, akik látták, hogy egyszer szeretném a saját szememmel is megpillantani.  Addig is, míg ez megvalósul, készítettem az iTelescope.net által visszaadott pontokat felhasználva egy LRGB felvételt a déli égbolt Tukán csillagképében lévő csodálatos gömbhalmazról.

Az objektum az égbolt második legfényesebbnek látszó gömbhalmaza címet is birtokolja a maga 4 (vizuális) magnitúdójával. Előtte, a dobogó legfelsőbb fokán az Omega Centauri található. Azonban nemcsak látszólagos nagy fényességével kelt feltűnést a Tejút valamivel több, mint 150 ismert gömbhalmaza által alkotta társaságban. Az NGC104 galaxisunk egyik legnagyobb tömegű gömbhalmaza, becsült tömege nagyjából egymillió naptömeg. Távolsága, mely nem pontosan ismert, valahol 13500 és 17000 fényév között lehet. Így egy közeli haló objektumnak számít. Átmérőjére 120 fényévet szoktak megadni.

Az objektum ismert még 47 Tucanae néven is. Ebben az esetben az elnevezés nem a Flamsteed katalógusból származik, hanem Bode adta neki ezt a jelölést. Mivel deklinációja -72 fok, így egészen 1751-ig kellet várni, míg Nicholas Louis de Lacaille felfedezte. Ez az első írásos nyom a feljegyzésekben. Ezt azért vetettem közbe, mert a Kis Magellán-felhőhöz igen közeli elhelyezkedése, illetve szabadszemes láthatósága alapján elképzelhetőnek tartom, hogy a déli félteken élő népek ismerték, csupán az írásbeliség hiánya miatt nem maradt ránk feljegyzések. Lacaille francia honfitársához, Messier-hez hasonlóan üstökösök keresésével foglalatoskodott, amikor ráakadt. 1826-ban James Dunlop, majd 1834-ben John Herschel is észlelte és katalogizálta is az objektumot. Herschel katalógusában a 104. sorszámot kapta.

A gömbhalmazok általános jellemzőivel egy cikkben külön is foglalkozom, így itt most ezekre nem térnék ki. Nézzük meg inkább, hogy milyen elsőre furcsának tűnő objektumokat rejt az NGC104 magában.

Az optikai tartományban csillagok sokasága látható, melyek a mag felé egyre sűrűsödnek. A röntgen tartományban azonban egy merőben más kép fogad minket.

ngc-104-47tuc_chandra_f

A Chandra felvétele az NGC104-ről

A Chandra műhold hamisszínes felvételén látható fényes röntgenforrások olyan kettős rendszerek, melynek egyik tagja egy a Napnál kisebb tömegű csillag, míg a másik komponens egy neutron csillag. A roppant sűrű, és alig pár 10 km nagyságú csillagmaradvány társától folyamatosan anyagot szív el, mivel az kitölti a Roche-határt. Az anyag akkréciós korongot formál, majd mikor eléri a neutron csillag felszínét impulzust ad át annak, ezzel felpörgetve. Amennyiben irányunkba esik a felpörgetett forgó neutron csillag mágneses pólusánál kibocsájtott sugárnyaláb, akkor milliszekundumos pulzárként figyelhetjük meg a Földről.  A ma elfogadott elméletek szerint ezen felpörgető mechanizmus révén jönnek létre a milliszekundumos pulzárok. Ráadásul e pulzárok már második életüket élik. Amikor egy szupernóva robbanás után a neutron csillag létrejön, akkor egy hatalmas, az impulzus megmaradás miatt gyorsan pörgő, roppant erős mágneses térrel rendelkező, nagy energiájú részecskegyorsítóként működik. A részecskék még pár ezer éven keresztül világításra készteti a ledobott anyag által alkotott ködöt. Ahogy a neutron csillag lassul, energiája fogy és a köd lassan elhalványul. Az elektromágneses sugárzás nagyenergiájú tartományában, vagyis a gamma és röntgen tartományban, a pulzusok még pár millió évig detektálhatóak. Majd szép lassan, ahogy tovább fogy az energia már csak a rádió tartományban foghatóak a pulzusok. Nagyjából 10 vagy 100 millió év múltán eme utóbbi is megszűnik, és a neutron csillag eltűnik a szemünk elől az űr sötétjébe. Amennyiben azonban van egy társa, aki fejlődése során egyszer csak abba a stádiumba kerül, hogy kitölti a Roche-határt, az anyagátadás révén utánpótláshoz juttatja a némaságba burkolódzott pulzárt. Ismét rendelkezésre áll a folyamatok táplálásához szükséges energia. A neutron csillag felpörög, és kikel a sírjából, hogy ismét hírt adhasson magáról.

mpulzar

A milliszekundumos pulzárokat szemléltető animáció

Itt jönnek a képbe a gömbhalmazok. A csillagok nagy száma miatt, és a nagy csillagsűrűség miatt itt jóval nagyobb a valószínűsége, hogy egy neutron csillag megfelelő partnerrel rendelkezzék. Az első pulzárt 1990-ben találták az NGC104-ben. Mára a számuk már 23.

ngc104-47tuc_pulzar

A felvételen az NGC104  ma ismert pulzárjainak pozíciója látható.

A gömbhalmazokban talált milliszekundumos pulzárok nagy száma, és a megfigyelt tulajdonságaik jó egyezést mutatnak a fentebb vázolt kialakulási elmélettel. Természetesen rengeteg még a megválaszolatlan kérdés a pulzárok eme osztálya körül, de a puzzle pár darabja a kutatók szerint már a helyére került.

t30-itelescope-net

Az iTelescope.net hálózatának távcsöveivel készült képek, sajnos nem mindig tökéletesek. Az üzemeltetők azonban lehetőséget adnak arra, hogy a hibás képek után visszatérítést kapjunk. Én is éltem ezzel a lehetőséggel. A pontjaimat visszakapva azon töprengtem, hogy mihez is kezdjek velük. Arra már nem volt elég, hogy halványabb objektumokról készítsek megfelelő számú felvételt. Ekkor jutott eszembe a fentebb említett listám. Az NGC104 amúgy is kitűnő jelöltnek ígérkezett, mert viszonylag rövid expozíciókkal is el lehet érni egy elfogadható eredményt. Ausztráliában derült volt az ég 2013. december 17-én a mi időnk szerint 11 óra után. Nem is olyan régen volt Telihold, így nem csoda, hogy a távcsövekre nem igazán voltak foglalások. A Hold azonban még alacsonyan járt, és 106 fokra volt a gömbhalmaztól. Kihasználva a Hold jelentette 50% kedvezményt, le is csaptam a T30-as műszerre. Ez a távcső egy Corrected Dall-Kirkham Astrograph 51 cm-es apertúrával, és f/4.5 fényerővel (fókusz reduktorral számolt érték). A képek rögzítését egy FLI-PL6303E CCD kamera biztosítja.

Ezúttal LRGB felvételben gondolkodtam. 30 x 15 másodpercet exponáltam L szűrőn, és 10 x 15 másodperc R, G, B szűrőkön keresztül. Ezúttal az összes felvétel sikeres lett.

Még aznap este elkészítettem az első feldolgozásokat, hogy lássam milyen lehetőségek vannak az anyagban. Ahogyan vártam, hihetetlen mennyiségű csillag került a felvételre már 15 másodperc alatt is, és a fényes sűrű mag beégett kissé. Nem volt egyszerű már a feldolgozás kezdete sem. Másnap Fényes Lórándnak megmutattam a munkaközi anyagot, és ő sok hasznos tanáccsal látott el. Már csak rajtam állt, hogy megfelelő alapossággal kihozzam a részleteket. Meg kellett keményen küzdeni a csillagok nagy számával. Főleg a halmazhoz tartozó roppant halvány csillagok és a zaj elválasztása jelentett feladványt. Miután ezzel is megvoltam, jöttek a csillagok színei. Azt hittem, hogy ez lesz talán a legegyszerűbb, de tévedtem. Összességében elmondhatom, hogy ebben az esetben az elején alábecsültem a feldolgozás feladatát. Egy csak csillagokat tartalmazó felvétel is igen nagy kihívást tud jelenteni. Ugyanakkor hatalmas öröm, amikor végre megszületik az első már tetszetősebb változat.

Az első verzióban a kép egészére koncentráltam, de már akkor sejtettem, hogy abból az anyagból nem fog minden a helyére kerülni. Folyamatosan ott motoszkált bennem a késztetés, hogy be kellene fejezni a képet. Vártam hát a következő szép kövér Hold szezonját, hogy a maradék kevés pontból meglőjem a halmazt 5 másodperccel kockánként. Bár még maradt egy kevés beégés, de a lelkem már nyugodtabb, mert ennyit már el tudok fogadni. Ez a gömbhalmaz mégis csak egy roppant fényes égi objektum egy ilyen eszköz számára.

Végére talán csak annyit, hogy a felvétel elkészítése továbbra sem változtat azon a dolgon, hogy egyszer feltétlenül meg szeretném pillantani saját szememmel is ezt az égi csodát.