Hel, argon, neutralny tlen i inne pasma w astrofotografii wąskopasmowej

Przegląd nie zdobytych przez amatorów linii emisyjnych pierwiastków występujących w mgławicach planetarnych

Fotografowanie mgławic w ich pasmach emisyjnych nie jest niczym szczególnym dla amatorów. Pasma wodoru, tlenu, siarki są powszechnie wykorzystywane w astrofotografii amatorskiej. Istnieją także inne linie emisyjne, po które można sięgnąć współczesnym sprzętem. Można pokusić się o fotografię w pasmach helu, neutralnego tlenu, czy argonu. Można także rozdzielić pasmo H-alfa od linii emisyjnych azotu stosując 3nm filtry.

helix_hel
Mgławica Ślimak w Ha,O-III,He-II Richarda Crispa. Zobacz także M57 i M27.

Główne "alternatywne" linie emisyjne mgławic planetarnych to:
  • He-II: 468 nm
  • He-I: 587 nm
  • [O I]: 630 nm
  • [Ar III]: 713 nm
W mgławicach tych istnieje wiele pasm, lecz sygnał pochodzący od nich jest bardzo słaby. Spośród wielu można wymienić:
  • [Ne III]: 386,9 nm
  • [Ar III]: 775 nm (słabsze pasmo)
  • [S III]: 953 nm (silniejsze od S-II, lecz matryce CCD mają znacznie niższą sprawność przy tej długości fali)
pasma emisyjne w mgławicach planetarnych
Porównanie intensywności poszczególnych pasm w Mgławicy Pierścień (M57), Hantle (M27), Mgławicy Saturna (NGC7009), Sowie (NGC3587) i Eskimosie (NGC2392) na podstawie spektrogramów z oit.williams.edu. Dla helu, argonu i neonu na zielono zaznaczono sygnały silniejsze od S-II, na żółto słabsze.

Hel

W mgławicach planetarnych linia emisyjna He-II zazwyczaj dale nieco lepszy (średnio 1-3 razy większy sygnał) lub porównywalny sygnał niż siarka w paśmie S-II. Pasmo to jest już wykorzystywane w fotografii przez kilku astrofotografów. Nie ma jednak dedykowanych filtrów (trzeba dobierać filtry "przemysłowe"/naukowe). Drugie pasmo He-I wydaje się "dominować" nad He II w mgławicach z obszarów H II (tj. poza mgławicami planetarnymi). Może być trudne do wykorzystania w astrofotografii - pasmo wypada w obszarze świecenia miejskich lamp sodowych. Do wzbudzenia helu potrzeba dużych energii tak więc emisję w tych pasmach obserwuje się blisko gwiazd wzbudzających daną mgławicę do świecenia.

Neutralny tlen

W odróżnieniu od [O III] pasmo [O I] ukazuje skupiska neutralnego gazu znajdującego się poza zjonizowanymi obszarami. W przypadku niektórych mgławic, np. M27 może ukazać kondensacje gazu w obrębie mgławicy (co wygląda zupełnie inaczej niż H-a/[O III]/[S II]). Przypada na 630 nm. Dodatkowo przy 631,2 nm może występować emisja z pasma [S III] (filtry wąskopasmowe łapałyby oba pasma).

Argon

Argon posiada dość słabe linie emisyjne w podczerwieni. Linia Ar-III przy 713 nm jest porównywalna siłą z S-II - w niektórych mgławicach większa, a w innych mniejsza nieco od siarki. Do wzbudzenia argonu potrzeba dość dużo energii więc może występować w podobnych częściach mgławicy co hel.

Azot N-II i H-alfa

Emisja H-alfa przypada na pasmo 656.3 nm, natomiast N-II to dublet 658.4 nm i 654,8 nm. Filtry H-alfa o FWHM 4,5 i większym przepuszczą część lub praktycznie całość (~10 i większe) emisji z azotu. Astrodon dostarcza wąskopasmowe fitry 3nm dla azotu i H-alfa pozwalające odseparować obie emisje od siebie. Emisja z azotu ma podobną siłę co H-alfa, choć w niektórych mgławicach może być bardzo słabe, znikome.

Neon

Neon to kolejny popularny składnik widm mgławic planetarnych. Sygnał pochodzący z pasma Ne-III jest kilka, a czasami kilkanaście razy silniejszy od S-II. Niestety pasmo to przypada na pasmo ultrafioletu, które dodatkowo jest zasnute emisjami wodoru, czy tlenu. Ultrafiolet jest bardzo podatny na wpływy seeingu. Powłoki teleskopów jak i matryce CCD powinny mieć jeszcze w miarę dobrą sprawność przy 387 nm (choć nie najwyższą). Do fotografii w tym paśmie potrzebny byłby wąskopasmowy filtr nie szerszy niż jakieś 7 nm (372 nm O-II i emisje wodoru powyżej 395 nm) oraz kamera czuła w ultrafiolecie.

Filtry i źródła informacji

Do astrofotografii w wąskich pasmach potrzebne są wąskopasmowe filtry. Na rynku nie ma powszechnie dostępnych wąskopasmowych filtrów dla helu i pozostałych wspomnianych pierwiastków. Richard Crisp zamówił filtr He-II w customscientific. Można także wykorzystać filtry przemysłowe i "naukowe" produkowane m.in. przez Asahi Spectra, Edmund Optics, czy Eureca.de. Niestety takie filtry nie są tanie. Czasami można znaleźć na różnych giełdach (np. ebay) tanie filtry z nadprodukcji, lub "odpadów" (np. ja znalazłem kilka filtrów Omega Optical na ebay). Jeżeli filtr nie jest uszkodzony to okazja może być warta zainteresowania.

By znaleźć mgławice planetarne, które emitują interesujące nas pasma możemy posłużyć się publicznie dostępnymi spektrogramami, w których można odszukać poszczególne pasma i sprawdzić ich intensywność. Przydatne mogą być też publikacje naukowe, jak np. Sulfur, Chlorine, and Argon in Planetary Nebulae.

emisja_ngc7009
Linie emisyjne w Mgławicy Saturna - NGC 7009

emisje_mglawic
Linie emisyjne w wybranych obiektach głębokiego nieba
M57 w różnych pasmach Billa Wardena

M57 w różnych pasmach, Bill Warden

M27 w O I
Szybki test [O I] na M27

M27 w paśmie helu
M27 w paśmie He II
blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony