Bortle scale και αξιολόγηση ουρανών.

Γεια σας κοπέλια. Καιρό πολύ με απασχολεί ένα θέμα το οποίο το θεωρώ πάρα πολύ ενδιαφέρον για όσους ασχολούνται σοβαρά με την αστρονομία και ψάχνουν όσο σκοτεινότερους ουρανούς γίνεται να βρουν.

 

Μπαίνουμε στο ψητό λοιπόν: Υπάρχει μία κλίμακα αξιολόγησης ουρανών Bortle Dark-Sky Scale η οποία χωρίζει την κλίμακα σε 9 κλάσεις με βάση τί αστέρια βλέπουμε με γυμνό μάτι καθώς και άλλα χαρακτηριστικά όπως το πόσο καλά φαίνεται ο γαλαξίας, το ζωδιακό φως και άλλες λεπτομέρειες. Για λόγους ευκολίας αναπαράστασης κάθε κλάση αναπαρίσταται και ως ένα χρώμα, άσπρο για τον χειρότερο ουρανό μέσα σε κέντρα πόλεων μέχρι και μαύρο πάνω από μεγάλους ωκεανούς και μεγάλες ερήμους.

 

Έχει γίνει μία δουλειά και έχουν φτιαχτεί χάρτες για όλον τον κόσμο υψηλής ανάλυσης The night sky in the World πάνω στους οποίους φαίνεται αναλυτικά τί κλάση ουρανών υπάρχει και πού σε ολόκληρο τον πλανήτη. Τα χρώματα δείχνουν την κλίμακα bortle όπως φαίνεται στο 1ο λινκ.

 

Σε διαδικασία λοιπόν αναζήτησης καλύτερων ουρανών, ο Δημήτρης αγόρασε ένα εργαλείο, το Sky Quality Meter - L το οποίο κάνει κάτι μαγικό. Σημαδεύεις τον ουρανό, πατάς ένα κουμπί και αυτό μετράει φωτόνια. Έχει ένα threshold όριο και ανάλογα με τον χρόνο που θα χρειαστεί για να γεμίσει, υπολογίζει το υπόβαθρο φωτεινότητας του ουρανού μας, οπότε μας βγάζει ένα νούμερο, από το οποίο μπορούμε να υπολογίσουμε την κλάση του. Το νούμερο που μας δείχνει είναι mag/ τετραγωνικό arcsec ουρανού. Υπάρχει ένας μετατροπέας που μετατρέπει αυτόν τον αριθμό σε NELM (V mags), ουσιαστικά πόσα v mag είναι ορατά δια γυμνού οφθαλμού. Εδώ μπορείτε να δείτε μετρήσεις από όλο τον κόσμο, θα προσέξετε πως η καλύτερη μέτρηση είναι στα 21.8.

 

Το τελευταίο σαββατοκύριακο που πήγαμε στον Σκίνακα, πήραμε το εργαλείο μαζί μας και μετρήσαμε 21,3 έως και 21,5, το οποίο με τον μετατροπέα δείχνει 6,4v mag περίπου. Αυτό δείχνει πως ο ουρανός μας είναι στην πράσινη ζώνη προς την μπλε. Υπάρχει και ένα άλλο λινκ το οποίο αντιστοιχεί τα νούμερα αυτά που βγάζει αυτή η συσκευή με την κλίμακα του bortle, είναι αυτό. Το οποίο λέει καθαρά πως ο ουρανός μας είναι στην πράσινη ζώνη. Υπάρχει μια ασυμφωνία σε κάτι το οποίο με προβληματίζει πάρα πολύ και δεν ξέρω τί συμβαίνει. Δηλάδή, στην κλίμακα του bortle στο τελευταίο λινκ, για παράδειγμα στη μαύρη ζώνη, το εργαλείο πρέπει να δείχνει νούμερο 22 και λέει πως πρέπει να βλέπουμε 7,6-8 μαγκ αστέρια. Στον μετατροπέα όμως, το 22 βγάζει μόνο 6,6v mag. Οπότε μία απορία μεγάλη που έχω είναι: Σε πόσο καλύτερο ουρανό μπορούμε πραγματικά να πάμε; Υπάρχουν μέρη σε αυτόν τον κόσμο όπου μπορούμε να δούμε 8mag αστέρια με γυμνό μάτι;

 

Κατεβάστε τον χάρτη υψηλής ανάλυσης της Ευρώπης και μελετήστε τον, δείτε κοντά στο σπίτι σας προς τα πού λογικά έχετε τους καλύτερους ουρανούς, ίσως υπάρχει κάπου που δεν έχετε σκεφτεί. Για παράδειγμα ο Πάρνωνας απ' ό, τι βλέπω είναι στην γκρι ζώνη, ουσιαστικά η σκοτεινότερη ζώνη που υπάρχει εντός Ελλάδος πάνω στην ξηρά. Μόνο τέρμα νοτιοανατολική Πελοπόννησο βλέπω πως έχει λίγο μαύρη ζώνη.

 

 

Έχει κάποιος αυτό το εργαλείο μέτρησης; Για καταθέστε τις εμπειρίες σας.

Μάνο νομίζω ότι όλα βασίζονται στη φόρμουλα υπολογισμού του NELM.

Η φόρμουλα υπολογισμού NELM (Naked Eye Limited Magnitude) είναι:

NELM = 7.93-5*log(10^(4.316-(Bmpsas/5))+1)

 

Όπου Bmpsas είναι η ένδειξη του SQM. Αν προσέξουμε την εξίσωση η μέγιστη τιμή που παίρνουμε είναι το 7,93. Τι θέλω να πω. Ότι η κλίμακα του Bortle έχει ένα θεωρητικό όριο τα 8mag. Αν προσέξουμε εδώ: http://www.imo.net/visual/major/observation/lm έχει μια μέθοδο προσδιορισμού μετρώντας αστέρια σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Παρατηρώντας τους πίνακες εδώ το όριο είναι 7,5mag. Βλέπουμε δηλαδή ότι εδώ το όριο το το έχουν ορίσει 7,5. Στην πρώτη εξίσωση μπορούμε κάλλιστα να αλλάξουμε τη σταθερά και να βάλουμε 10 μέγιστη τιμή αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχει ουρανός 10mag. Προφανώς ο Bortle έθεσε το όριο αυτό σαν απλό θεωρητικό όριο και όχι αντιπροσωπευτικό απαραίτητα σε πραγματικές μετρήσεις.

Έχω κι εγώ το sky quality meter. Επειδή είχα ψάξει για μία σωστή μετατροπή σε NELM δεν υπάρχει. Η σταθερά στην φόρμουλα αυτή μπορεί να αλλάξει. Ο μετατροπέας σου δίνει μία χονδρική ένδειξη του NELM κάποιες φορές παραπάνω από αυτή που είναι. Εμένα ας πούμε το sqm στο χωριό στην Κορινθία είναι 20.60. Αυτό με την μετατροπή βγαίνει 5.8 mag, αλλά με το μάτι που έχω κάνει μετρήσεις έχω δεί οτι παίζει από 5.3-5.5 mag. Η μέτρηση πάντως που δείχνει το sqm είναι σταθερή και σημείο αναφοράς απο όπου και αν το χρησιμοποιούμε. Γι αυτό κάποιοι απλά λένε 21.00 sqm π.χ και δεν αναφέρουν mag.

Θα με ενδιέφερε πολύ όποιος έχει αυτό το εργαλείο να μας αναφέρει τιμές σε όποια περιοχή έχει μετρήσει. Στον Πάρνωνα έχει μετρήσει κανείς;

Δεν ηξερα καν οτι υπάρχει μηχάνημα να μετραει τον σκοτεινό ουρανό ....καλή φάση!!

Πολυ ενδιαφερον!!!

 

Αλλα... γιατι να χρειάζεται κανεις μια συσκευή αφου και με το ματι μια χαρα την μετραμε, στο περιπου βεβαια π.χ. εγω στην κλίμακα του Bortle ειμαι στο 5 με 6. Εντάξει εχεις πολυ καλη μέτρηση και μπορεις να κάνεις πολυ καλα στατιστικα του ουρανου ανα περιοχη...

Θα με ενδιεφερε να το κανω τι αναλογο αν και...πιστευω οτι το αποτελεσμα που θα έπαιρνα θα ηταν απογοητευτικό

 

Έχει γίνει μία δουλειά και έχουν φτιαχτεί χάρτες για όλον τον κόσμο υψηλής ανάλυσης The night sky in the World πάνω στους οποίους φαίνεται αναλυτικά τί κλάση ουρανών υπάρχει και πού σε ολόκληρο τον πλανήτη. Τα χρώματα δείχνουν την κλίμακα bortle όπως φαίνεται στο 1ο λινκ.

Εχω την εντύπωση οτι οι χαρτες ειναι ~10ετιας, αφου δεν δειχνουν κατι διαφορετικο απο εδω: http://www.astrovox.gr/images/lightpoll_gr2.jpg

Η μέτρηση με το μάτι εξαρτάται απο την όραση του καθενός. Άλλος μετράει 6, άλλος 6.5, ανάλογα πόσο καλά βλέπει ο καθένας. Το sqm όμως είναι ανεξάρτητο.

Βασίλη, ναι πολύ πιθανόν οι χάρτες αυτοί να είναι παλιοί, δεν τους είχα δει πιο πριν.

 

Πάντως να αναφέρω πως αυτοί οι χάρτες δεν λαμβάνουν υπόψιν το υψόμετρο και άλλες παραμέτρους που μπορούν να επηρρεάζουν το πόσο καλές συνθήκες παρατήρησης μπορείς να έχεις σε κάποιο μέρος, αλλά μόνο τη διάχυση του φωτός από τις πόλεις κτλ. Επομένως για να βρούμε ένα σκοτεινό μέρος πρέπει να συνδυάσουμε αυτούς τους χάρτες σε συνδυασμό με υψόμετρο, αν είμαστε π.χ. σε οροπέδιο το οποίο κρύβει οποιοδήποτε φως το οποίο μπορεί να φαίνεται και να μας ενοχλεί, seeing, διαύγεια κτλ.

 

Πάντως είναι ενδιαφέρον να μελετήσει κανείς την κατανομή της φωτορύπανσης. Π.χ. στην κεντρική Ευρώπη δεν μπορείς καν να βρεις μπλε ζώνη. Η Ελλάδα φαίνεται να έχει ακόμη πολύ σκοτεινά σημεία. Προσωπικά θα ήθελα να βρεθώ σε κάποια σημεία που φαίνονται σαν γκρι ζώνες και ακόμη καλύτερα σε μαύρες, από περιέργεια για να δω πώς είναι.

 

 

ΥΓ: Ελικόπτερο έχει κανείς;

Κοπέλια από την Κρήτη γεια σας. Η αναφορά σας στο εργαλείο Sky Quality meter -L ήταν πολύ καλή όπως και οι συμβουλές σας και αποφάσισα πριν μέρες να το παραγγείλω. Το έχω ήδη παραλάβει και τα αποτελέσματα από την πρώτη δοκιμή ήταν πολύ καλά. Κατ' αρχάς μου άρεσε ότι δείχνει την φωτεινότητα σε μια στενή ζώνη ουρανού. Πολύ καλό για περιοχές με φωτορύπανση μόνο σε ορισμένα σημεία.

Το πρώτο τέστ έγινε με σελήνη, αλλά σε λίγες ημέρες θα ακολουθήσουν τα υπόλοιπα.

 

Υπάρχουν και άλλες μετρήσεις παγκόσμια, υψηλότερες από 21,8 . H καλύτερη με καθαρό ουρανό στα 23,14

 

Πράγματι ένα αξιόπιστο εργαλείο. Σας ευχαριστούμε και τους δύο για τις πληροφορίες.

Κωνσταντίνε, αυτές οι υψηλές που βλέπεις 23+ πρέπει να είναι λάθος. Οι υψηλότερες αξιόπιστες που έχω ακούσει/διαβάσει είναι γύρω στο 21,8. Θέλει ψάξιμο βέβαια αυτό.

Γενικότερα αν έχεις προσέξει υπάρχει ένα θέμα με τις δηλώσεις που κάνει κάποιος σχετικά με το πόσο σκοτεινός είναι ο ουρανός που παρατηρεί. Υπάρχει μια μικρή τάση προς την υπερβολή. Λογικό είναι βέβαια, αν δεν παινέψεις τον ουρανό σου θα πέσει να σε πλακώσει. Αν δεις αναλυτικά τις καταγραφές από Ιταλία ας πούμε με 21,8 σε περιοχή που με μια ματιά στον χάρτη φωτορύπανσης, καταλαβαίνεις ότι αυτό είναι αδύνατον. Γι' αυτό τον λόγο τα μετρήσιμα αποτελέσματα από παρατηρητές ανά τον κόσμο δεν είναι, εγγυημένα ακριβή.

Η μόνη μέτρηση υψηλότερη από 21,8 που μάλλον ισχύει, κατά δήλωση του κατασκευαστή του Sky Quality meter, είναι η μέτρηση του παρατηρητή από την Σαχάρα με 22,15 στο link που έδωσα.

 

 

Το ρεζουμέ στην υπόθεση του εργαλείου αυτού είναι ότι:

Υπάρχει ένας αξιόπιστος τρόπος να γίνονται μετρήσεις τοπικά και σε τακτά χρονικά διαστήματα κατά την διάρκεια της νύχτας.

Οι μετρήσεις αυτές, όπως αναφέρει και ο Στάθης, δεν θα εξαρτώνται από την όραση του κάθε παρατηρητή... ή από την τάση του για υπερβολή θα συμπλήρωνα εγώ.

Υπάρχει ένας αξιόπιστος τρόπος μετρήσεων στην προσπάθεια εξεύρεσης σκοτεινότερων ουρανών.

 

Παιδιά γιατί δεν έχετε βάλει και τις μετρήσεις σας από Κρήτη στην database να υπάρχουν;

Μάνο νομίζω ότι όλα βασίζονται στη φόρμουλα υπολογισμού του NELM.

Η φόρμουλα υπολογισμού NELM (Naked Eye Limited Magnitude) είναι:

NELM = 7.93-5*log(10^(4.316-(Bmpsas/5))+1)

 

Όπου Bmpsas είναι η ένδειξη του SQM. Αν προσέξουμε την εξίσωση η μέγιστη τιμή που παίρνουμε είναι το 7,93. Τι θέλω να πω. Ότι η κλίμακα του Bortle έχει ένα θεωρητικό όριο τα 8mag. Αν προσέξουμε εδώ: http://www.imo.net/visual/major/observation/lm έχει μια μέθοδο προσδιορισμού μετρώντας αστέρια σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Παρατηρώντας τους πίνακες εδώ το όριο είναι 7,5mag. Βλέπουμε δηλαδή ότι εδώ το όριο το το έχουν ορίσει 7,5. Στην πρώτη εξίσωση μπορούμε κάλλιστα να αλλάξουμε τη σταθερά και να βάλουμε 10 μέγιστη τιμή αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχει ουρανός 10mag. Προφανώς ο Bortle έθεσε το όριο αυτό σαν απλό θεωρητικό όριο και όχι αντιπροσωπευτικό απαραίτητα σε πραγματικές μετρήσεις.

 

 

Δημήτρη έκανα μια μετατροπή της φόρμουλας που αναφέρεις για τον υπολογισμό ΒMPSAS => NELM (V mags), σε φόρμουλα για το Excel ώστε να γίνει εύκολο το να μπορεί κάποιος να την έχει μαζί του σε laptop ή σε pocket PC.

 

Έχουμε λοιπόν

 

=7,93-5*(LOG(POWER(10;4,316-(C3/5))+1))

 

όπου έχω αντικαταστήσει και το Bmpsas με το C3. To "C3" είναι τυχαία αναφορά κελιού και μπορούμε να ορίσουμε όποιο κελί θέλουμε. Αν κάποιος θα το χρησιμοποιήσει σε Αγγλικό Excel χρειάζεται αυτή τη φόρμουλα:

 

=7.93-5*(LOG(POWER(10,4.316-(C3/5))+1)) εδώ έχω αλλάξει το κόμμα και το ερωτηματικό. Η φωτό είναι ένα παράδειγμα χρήσης της φόρμουλας στο Excel.

 

Για τα υπόλοιπα που αναφέρεις βρίσκω τον συλλογισμό σου σωστό και σίγουρα μπορούμε να αλλάξουμε την σταθερά, αλλά δεν θα ωφελήσει κάπου. Το σημαντικό είναι ότι έτσι υπάρχει ένα πρακτικό όριο για πραγματικές μετρήσεις.

 

 

Υπάρχει μια ασυμφωνία σε κάτι το οποίο με προβληματίζει πάρα πολύ και δεν ξέρω τί συμβαίνει. Δηλάδή, στην κλίμακα του bortle στο τελευταίο λινκ, για παράδειγμα στη μαύρη ζώνη, το εργαλείο πρέπει να δείχνει νούμερο 22 και λέει πως πρέπει να βλέπουμε 7,6-8 μαγκ αστέρια. Στον μετατροπέα όμως, το 22 βγάζει μόνο 6,6v mag. Οπότε μία απορία μεγάλη που έχω είναι: Σε πόσο καλύτερο ουρανό μπορούμε πραγματικά να πάμε; Υπάρχουν μέρη σε αυτόν τον κόσμο όπου μπορούμε να δούμε 8mag αστέρια με γυμνό μάτι;

 

Μάνο η ερώτησή σου, έγινε και δική μου. Όσο και αν το έψαξα όμως, δεν υπάρχει κάποια απάντηση, ώστε να συμπεράνουμε από που προκύπτει ότι τα 22 Magnitudes per Square Arc Second αντιστοιχούν σε 7.6 με 8 magnitude όπως αναφέρεται στο link http://cleardarksky.com/lp/CksbrgPAlp.html?Mn=astrophysics.

 

Δείχνει ότι είναι μια αυθαίρετη δήλωση. Είναι προφανές ότι δεν έχει χρησιμοποιηθεί κάποια μέθοδος μέτρησης και είναι κάποιου προσωπική άποψη.

 

Έτσι και αλλιώς οι κλίμακες Bortle και η NELM είναι υποκειμενικές μέθοδοι βασιζόμενες στη κρίση του ανθρώπου. Η εικόνα παρακάτω δείχνει την σχέση τους κατά προσέγγιση.

Σίγουρα υπάρχουν σκοτεινότεροι ουρανοί από το 21,8 .Τώρα, το σε πόσο σκοτεινό ουρανό μπορούμε να πάμε είναι μια καλή ερώτηση. Το αν μπορούμε να δούμε 8 mag έχει εν μέρει απάντηση, αν αναλογιστούμε την μέτρηση του παρατηρητή στην Σαχάρα ο οποίος μέτρησε 22,15 (6.7 mag). Η μέτρηση (κατά τον κατασκευαστή του SQM Anthony Tekatch) είναι κατά πάσα πιθανότητα αξιόπιστη χωρίς κάποια υπερβολή. Νομίζω ότι αυτό μας απαντάει σε ένα βαθμό, στην ερώτησή σου.

 

BMpsas σε Nelm στο Excel

 

Η σχέση κλίμακας BMPSAS και NELM

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p2356_Sky-quality-meter-to-measure-night-sky-brightness.html

Και ενα σχετικό άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα: http://darkskydiary.wordpress.com/2010/12/18/how-to-carry-out-a-dark-sky-survey/

Κοπέλια από την Κρήτη γεια σας. Η αναφορά σας στο εργαλείο Sky Quality meter -L ήταν πολύ καλή όπως και οι συμβουλές σας και αποφάσισα πριν μέρες να το παραγγείλω. Το έχω ήδη παραλάβει και τα αποτελέσματα από την πρώτη δοκιμή ήταν πολύ καλά. Κατ' αρχάς μου άρεσε ότι δείχνει την φωτεινότητα σε μια στενή ζώνη ουρανού. Πολύ καλό για περιοχές με φωτορύπανση μόνο σε ορισμένα σημεία.

Το πρώτο τέστ έγινε με σελήνη, αλλά σε λίγες ημέρες θα ακολουθήσουν τα υπόλοιπα.

 

Υπάρχουν και άλλες μετρήσεις παγκόσμια, υψηλότερες από 21,8 . H καλύτερη με καθαρό ουρανό στα 23,14

 

Πράγματι ένα αξιόπιστο εργαλείο. Σας ευχαριστούμε και τους δύο για τις πληροφορίες.

Χαίρομαι πολύ που βοήθησα. Όντως πρόκειται για καλό εργαλείο καταγραφής. Οι καταγραφές είχαν μπει αλλά δεν είχα γράψει στην τοποθεσία την Ελλάδα . Μπήκα και το διόρθωσα πριν λίγο.