Παρατήρηση του καταλόγου Herschel 400

Οι ερασιτέχνες αστρονόμοι βρίσκονται συχνά σε δυσκολία καταρτισμού προγράμματος παρατήρησης και επιλογής στόχων βαθέως ουρανού. Αυτό μπορεί να συμβεί για τους αρχάριους μετά την ολοκλήρωση της καθιερωμένης παρατήρηση των 110 αντικειμένων Messier που αποτελούν σημαντικό σημείο αφετηρίας αλλά εξαντλούνται σχετικά γρήγορα. Η δυσκολία επιλογής στόχων μπορεί όμως να προκύψει και σε ερασιτέχνες αστρονόμους μεγαλύτερης εμπειρίας. Η μετέπειτα δυσκολία καταρτισμού του προγράμματος παρατήρησης οφείλεται σε διάφορους λόγους όπως το ότι οι διάφοροι κατάλογοι αντικειμένων αποτελούνται από αντικείμενα που δεν είναι όλα ορατά με μικρά ή μεσαία τηλεσκόπια ή δεν είναι όλα ορατά στα γεωγραφικά μας πλάτη. Οι πιο έμπειροι ερασιτέχνες αστρονόμοι καταρτίζουν το πρόγραμμα παρατήρησης με τη βοήθεια καταλόγων και χαρτών ωστόσο και αυτοί μπορούν να βοηθηθούν στον καταρτισμό του προγράμματός τους ώστε να επιλέξουν τα αντικείμενα που είναι ευκολότερα στην παρατήρηση και, το κυριότερο, αποκαλύπτουν περισσότερες λεπτομέρειες κατά την παρατήρησή τους.

Αυτή η ανάγκη για ένα πρόγραμμα παρατήρησης και μία επιλογή στόχων που θα ταιριάζουν σε τηλεσκόπια μεσαίου μεγέθους και παρατηρητές μεσαίας εμπειρίας οδήγησε ερασιτέχνες αστρονόμους του Ancient City Astronomy Club στη Florida των ΗΠΑ στην επιλογή 400 αντικειμένων που είχε παρατηρήσει ο William Herschel, και που αποτελούν μέρος του καταλόγου NGC. Αυτά τα αντικείμενα αποτέλεσαν τον κατάλογο Herschel 400 ο οποίος σταδιακά έγινε δημοφιλής καθώς παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα όπως:

•όλα τα αντικείμενα είναι ορατά από γεωγραφικά πλάτης όπως της Ελλάδας.

•όλα τα αντικείμενα είναι ορατά με τηλεσκόπια 6 ιντσών από σκοτεινό ουρανό.

•υπάρχουν αντικείμενα σε 49 διαφορετικούς αστερισμούς προσφέροντας στόχους για όλη τη διάρκεια του χρόνου.

•τα 400 αντικείμενα μπορούν να απασχολήσουν έναν ερασιτέχνη αστρονόμο για αρκετά χρόνια.

•περιέχει μερικά πολύ ενδιαφέροντα αντικείμενα που συναγωνίζονται αντικείμενα του καταλόγου Messier.

Η σημασία του καταλόγου Herschel 400 καταδεικνύεται από το γεγονός πως περιλαμβάνει κάποια πασίγνωστα αντικείμενα και μερικούς από τα πιο ενδιαφέροντες στόχους βαθέως ουρανού (πέρα από τα Messier) όπως το διπλό σμήνος του Περσέα (NGC 869/884), το νεφέλωμα Βορείου Αμερικής (NGC 7000), το νεφέλωμα του Κρόνου (NGC 7009), το «Μάτι της Γάτας» (NGC 6543), τη «Μπλε Χιονόμπαλα» (NGC 7662), το γαλαξία του Γλύπτη (NGC 253), το «Μάτι της Κλεοπάτρας» (NGC 1535), το «Ρόδο της Καρολίνας» (NGC 7789) και πολλά άλλα.

Η ύπαρξη συγκεκριμένων, καλά οργανωμένων και εφικτών στόχων παρατήρησης βοηθάει στην καλύτερη οργάνωση των παρατηρήσεων, στην καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου χρόνου παρατήρησης αλλά και την ανακάλυψη των όμορφων αντικειμένων του βαθέως ουρανού.

Περισσότερα από τα μισά αντικείμενα του καταλόγου είναι γαλαξίες, που είναι εξάλλου αναμενόμενο. Ωστόσο, υπάρχει μεγάλος αριθμός από όλους τους τύπους αντικειμένων βαθέως ουρανού ώστε να ικανοποιεί όλους τους παρατηρητές. Συνοπτικά, αυτό καταγράφεται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1: Πλήθος αντικειμένων Herschel 400 ανά τύπο

Αντικείμενα του καταλόγου Herschel 400 υπάρχουν σε 49 διαφορετικούς αστερισμούς. Σχεδόν το ένα τέταρτο των αντικειμένων συγκεντρώνεται σε δύο αστερισμούς (Παρθένος και Μεγάλη Άρκτος). Η κατανομή των αντικειμένων ανά αστερισμό παρουσιάζεται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2: Πλήθος αντικειμένων Herschel 400 ανά αστερισμό

Τα φαινόμενα μεγέθη των αντικειμένων Herschel κυμαίνονται από 4ο έως 12ο μέγεθος. Η πλειοψηφία των φωτεινότερων αντικειμένων (λαμπρότερα του 8ου μεγέθους) είναι ανοιχτά σμήνη και λίγα σφαιρωτά ενώ η πλειονοψηφία των αμυδρότερων αντικειμένων (αμυδρότερα του 10ου μεγέθους) είναι κυρίως γαλαξίες και λίγα πλανητικά νεφελώματα. Αναλυτικά η κατανομή των αντικειμένων Herschel 400 ανά βαθμίδα φαινόμενου μεγέθους παρουσιάζεται στον πίνακα 3.

Πίνακας 3: Πλήθος αντικειμένων Herschel 400 ανά μονάδα φαινόμενου μεγέθους

Απαιτούμενος εξοπλισμός

Η αρχική απαίτηση με την οποία καταρτίστηκε ο κατάλογος Herschel 400 ήταν το να είναι όλα τα αντικείμενα ορατά με τηλεσκόπια 6 ιντσών ή μεγαλύτερα από σκοτεινό ουρανό. Πειραματισμός με λίγο μικρότερο τηλεσκόπιο από το θεωρητικό όριο (5 ίντσες) έδειξε πως τα περισσότερα από τα 400 αντικείμενα είναι ορατά και με μικρότερο τηλεσκόπιο από πολύ σκοτεινό ουρανό. Περίπου 75 αντικείμενα από τον κατάλογο παρουσιάζουν ιδιαίτερη δυσκολία στο να παρατηρηθούν με μικρότερα τηλεσκόπια τα οποία είναι κυρίως τα αντικείμενα 11ου και 12ου μεγέθους. Και μερικά από αυτά είναι πιθανώς εφικτά από μικρότερα τηλεσκόπια σε εξαιρετικές συνθήκες παρατήρησης (διαφάνεια, σκοτεινός ουρανός).

Με ένα τηλεσκόπιο 8 ιντσών, που αποτελεί μία από τις δημοφιλέστερες επιλογές των ερασιτεχνών αστρονόμων, όλα τα αντικείμενα είναι εύκολα ορατά. Η παρατηρησιακή προσπάθεια του γράφοντος έχει συντελεστεί με ένα νευτώνειο τηλεσκόπιο 12 ιντσών το οποίο στην πράξη αποδείχτηκε ικανό για την εύκολη παρατήρηση χαρακτηριστικών (σχήμα, δομή) στη μεγάλη πλειοψηφία των αντικειμένων του καταλόγου. Η εμπειρία έδειξε ότι ο κατάλογος Herschel 400 πέρα από μια λίστα αντικειμένων ορατών με τηλεσκόπιο 6 ιντσών, αποτελεί και μία λίστα αντικειμένων με εύκολα παρατηρήσιμες λεπτομέρειες με μεσαία τηλεσκόπια (10-12 ιντσών) στην πλειοψηφία των αντικειμένων. Στο γεγονός αυτό βασίζεται και η πεποίθηση πως ο κατάλογος αυτός αποτελεί μια άριστη λύση στη διαδικασία επιλογής παρατηρησιακών στόχων από τους ερασιτέχνες αστρονόμους μεσαίας ή και μεγαλύτερης εμπειρίας.

Καθώς τα αντικείμενα του καταλόγου ποικίλουν από ιδιαίτερα εκτεταμένα (όπως το νεφέλωμα της Βορείου Αμερικής) έως ιδιαίτερα συμπυκνωμένα (όπως πολύ μικρά πλανητικά νεφελώματα) χρειάζεται ένα πλήρες σετ προσοφθαλμίων που καλύπτουν όλες τις μεγεθύνσεις. Τα αντικείμενα που απαιτούν οπωσδήποτε φίλτρο για να γίνουν ορατά είναι ελάχιστα αλλά κυρίως μερικά νεφελώματα διάχυσης ευνοούνται από φίλτρο οξυγόνου όπως και μερικά πλανητικά νεφελώματα ώστε να ξεχωρίσουν από τα διπλανά αστέρια.

Απαιτούμενος χρόνος παρατήρησης

Η προσπάθεια παρατήρησης και των 400 αντικειμένων του καταλόγου είναι, στην τυπική περίπτωση, μια ενασχόληση μερικών ετών. Ασφαλώς, αυτό εξαρτάται από το χρόνο που θα αφιερώσει ο παρατηρητής, τη συχνότητα των παρατηρήσεων καθώς και το αν στην παρατήρηση θα αφιερωθεί ολοκληρωτικά στο στόχο αυτό. Στη βιβλιογραφία συναντάει κανείς διάφορους τρόπους υπολογισμού του χρόνου που απαιτείται για την ολοκλήρωση του καταλόγου. Ο Darrell M. Dodge αναφέρει πως απαιτούνται 200 ώρες παρατήρησης ενώ ο Stephen James O’Meara έχει χωρίσει το πρόγραμμα σε 84 βραδιές παρατήρησης, με κυμαινόμενο όμως αριθμό αντικειμένων ώστε να χωρέσουν 7 βραδιές σε κάθε μήνα του έτους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα στο πρόγραμμά του να υπάρχουν βραδιές με πολύ λίγα αντικείμενα.

Στην 4-ετή προσπάθεια παρατήρησης των Herschel 400 από το γράφοντα, προέκυψαν διάφορα χρήσιμα συμπεράσματα όσον αφορά τον πραγματικό χρόνο που απαιτείται καθώς και το χρονοπρογραμματισμό της ολοκλήρωσης όλου του καταλόγου. Στην προσπάθεια προσέγγισης του μέσου παρατηρητή, οι παρατηρήσεις είχαν κατά κύριο λόγο τα εξής χαρακτηριστικά:

• Παρατήρηση με πλήρως χειροκίνητο τρόπο (Dobsonian, telrad, οπτικό σκόπευτρο, έντυπος χάρτης).

• Οι παρατηρήσεις δεν περιλάμβαναν αποκλειστικά την επιδίωξη του στόχου των Herschel 400 αλλά ήταν εμπλουτισμένες και με άλλα αντικείμενα (Messier, πλανήτες, κομήτες κ.ά).

• Οι συνεδρίες παρατήρησης είχαν μια τυπική διάρκεια 3-4 ωρών.

• Οι παρατηρήσεις περιλάμβαναν προσεκτική παρατήρηση του αντικειμένου, δοκιμή εφόσον ήταν απαραίτητο και άλλων μεγεθύνσεων ή δοκιμή φίλτρων και σύντομη καταγραφή σημειώσεων στα ενδιαφέροντα αντικείμενα.

• Οι παρατηρήσεις λάμβαναν χώρα σε αρκετά έως πολύ σκοτεινούς ουρανούς (SQM 20,8 έως 21,6).

Με αυτά τα χαρακτηριστικά, ο μέσος όρος παρατηρηθέντων αντικειμένων ανά βραδιά ήταν περίπου 8. Αυτό οδηγεί στο συμπέρασμα ότι με ένα μεσαίο ρυθμό είναι εφικτή η ολοκλήρωση του καταλόγου μετά από 50 βραδιές παρατήρησης. Με έναν πιο εντατικό ρυθμό, που αντιστοιχούσε στις πιο παραγωγικές βραδιές, ο αριθμός μπορεί να αυξηθεί σε περίπου 12 αντικείμενα ανά βραδιά και οι βραδιές παρατήρησης να μειωθούν σε 30-35.

Οι βραδιές παρατήρησης δεν κατανέμονται απαραίτητα ομοιόμορφα στο έτος. Η εμπειρία έχει δείξει πως κυρίως λόγω των καιρικών συνθηκών, αλλά και άλλων παραγόντων όπως ο ελεύθερος χρόνος, παρατηρούμε περισσότερο το καλοκαίρι και λιγότερο τις άλλες εποχές. Στην παρακάτω εικόνα αναγράφεται το ποσοστό επί τοις εκατό των συνολικών βραδιών παρατήρησης που έγιναν σε κάθε εποχή του έτους στην 4-ετή αυτή προσπάθεια ενώ υπήρχε πρόθεση παρατήρησης σε σαββατοκύριακα Νέας Σελήνης ή Τελευταίου Τετάρτου. Προκύπτει ότι σχεδόν οι μισές βραδιές παρατήρησης έλαβαν χώρα το καλοκαίρι. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη γρήγορη ολοκλήρωση των καλοκαιρινών αντικειμένων του καταλόγου ήδη από το δεύτερο καλοκαίρι και τη δυσκολότερη ολοκλήρωση των αντικειμένων άλλων εποχών. Από το γεγονός αυτό, προκύπτει η ανάγκη για σχεδιασμό του προγράμματος παρατήρησης και του περιεχομένου των παρατηρήσεων ώστε να αντισταθμιστεί αυτή η ανισότητα.

Εικόνα 1: Το ποσοστό % των συνολικών διαθέσιμων νυχτών παρατήρησης ανά εποχή από Σεπ. 2011 έως Αυγ. 2015

Προτεινόμενος προγραμματισμός παρατήρησης

Για τον προγραμματισμό της παρατήρησης, πρέπει να ληφθούν τα παραπάνω δεδομένα αλλά και ζητήματα που αφορούν την κατανομή των αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα και την ετήσια ορατότητά τους. Σε γενικές γραμμές η κατανομή των αντικειμένων έχει τα εξής κυρίαρχα χαρακτηριστικά:

•Ιδιαίτερα μεγάλη ποσότητα και πυκνότητα από γαλαξίες στον ανοιξιάτικο ουρανό (Παρθένος, Λέων, Κόμη Βερενίκης, Θηρευτικοί Κύνες κ.ά.).

•Πολλοί γαλαξίες στον αειφανή αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου, αρκετά σμήνη στον αειφανή αστερισμό της Κασσιόπης.

•Μεγάλη ποσότητα και πυκνότητα σμηνών στο θερινό ουρανό (Τοξότης, Οφιούχος, Κύκνος κ.ά.)

•Μεγάλη ποσότητα αλλά μικρότερη πυκνότητα σμηνών στο χειμερινό ουρανό (Ωρίων, Μονόκερως κ.ά.) καθώς και μερικά δύσκολα νεφελώματα.

Η κατανομή αυτή απεικονίζεται στην Εικόνα 2.

Εικόνα 2: Τα αντικείμενα Herschel πάνω στον χάρτη. Με κόκκινο οι γαλαξίες, με πράσινο τα νεφελώματα και με κίτρινο τα σμήνη.

Η βασική δυσκολία στην ολοκλήρωση της παρατήρησης οφείλεται κυρίως στα ανοιξιάτικα αντικείμενα. Πέρα από το μεγάλο τους αριθμό, συχνά τα πεδία είναι δύσκολα και με έλλειψη λαμπρών αστεριών. Συχνά είναι προτιμότερο να ακολουθεί κανείς την πορεία του στο νυχτερινό ουρανό από τους ήδη παρατηρηθέντες γαλαξίες προς τους επόμενους παρά μέσω αστροαλμάτων. Από την άλλη, λόγω της πυκνότητας των γαλαξιών συχνά είναι εύκολο να δει κανείς πολλούς γαλαξίες σε κοντινή απόσταση γλιτώνοντας έτσι χρόνο από τη μετακίνηση σε διαφορετικά σημεία του ουρανού. Το ίδιο ισχύει και για τους γαλαξίες στη Μεγάλη Άρκτο. Ο προτεινόμενος τρόπος αντιμετώπισης του ζητήματος αυτού είναι να εκμεταλλευτεί κανείς τη μεγάλη χρονική ορατότητα των ανοιξιάτικων αστερισμών (ουσιαστικά από Μάρτιο έως Ιούλιο).

Με βάση αυτά τα δεδομένα, προτείνεται το γενικό πρόγραμμα παρατήρησης του πίνακα 4 το οποίο θα μπορούσε να οδηγήσει στην ολοκλήρωση του καταλόγου σε 2 έως 3 χρόνια.

Το προτεινόμενο πρόγραμμα είναι ενδεικτικό και κάθε παρατηρητής πρέπει να σχεδιάσει τη δική του εκδοχή με βάση τις προτιμήσεις, τον ελεύθερο χρόνο και την εμπειρία του και τον εξοπλισμό του. Ωστόσο, αυτό το προτεινόμενο πρόγραμμα τοποθετεί τα βασικά μεγέθη της προσπάθειας και δίνει χρήσιμες γενικές κατευθύνσεις.

Βιβλιογραφία και περαιτέρω πηγές πληροφοριών

Herschel 400 Observing Guide, Stephen James O'Meara, Cambridge University Press 2007

Herschel 400 Club by Darrell M. Dodge http://www.telosnet.com/dmdodge/astronomy/H400_intro.html

Herschel 400 Program by The Astronomical League

https://www.astroleague.org/al/obsclubs/herschel/h400lstc.html

Herschel 400 Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Herschel_400_Catalogue

Πίνακας 4: Προτεινόμενος χρονοπρογραμματισμός ολοκλήρωσης των Herschel 400

Συνημμένη και η σχετική παρουσίαση από το συνέδριο της Σπάρτης.

Προσωπικά, η προσπάθεια παρατήρησης του καταλόγου Herschel 400 εμπλούτισε σημαντικά τις παρατηρησιακές μου εμπειρίες μου και είμαι πλέον πεπεισμένος πως αποτελεί την καλύτερη επιλογή για όποιον παρατηρητή περάσει το αρχικό στάδιο με τα Messier.

Herschel_400_sparta.pdf

Παρουσίαση Herschel 400 - Σπάρτη 2015.

Συνημμένο και ένα excel με τα Herschel 400.

Herschel_400_list.xls

Ο κατάλογος Herschel 400