Kirjoittajalta Turun Ursa ry

Aurinkoa pintaa syvemmältä

Oletko aina ajatellut, että Aurinko on vain kirkas pallo, jota katsoessa silmät sokaistuvat ja katse on pakko kääntää pois saman tien? Tästä kesästä alkaen on mahdollisuus muuttaa omaa käsitystä Auringosta, kun Turun Ursan aurinkonäytökset käynnistyvät muutamalla esityksellä. Näistä ensimmäiset ovat lauantai-iltapäivinä 28.5.22 ja 18.6.22. Myös heinäkuussa on tarkoitus pitää kaksi näytöstä, mutta niiden aikataulu ja paikka ovat vielä vahvistamatta. 

Mitä aurinkonäytöksiltä voi sitten odottaa? 

Näytöksissä pääsee katsomaan Aurinkoa sekä tavallisen kaukoputken että aurinkokaukoputken läpi – luonnollisesti turvallisuus huomioiden. Turvallisuuden huomioiminen onkin aina Aurinkoa katsottaessa ensisijainen asia, Aurinkoa ei koskaan saa katsoa ilman siihen tarkoitukseen soveltuvia välineitä. Turun Ursalla tällaiset välineet kuitenkin ovat. Näytöksissä esittelemme myös kuinka oma järjestelmäkamera tai kaukoputki voidaan varustaa aurinkokalvolla, jolla suodatetaan suurin osa valosta. Näin toimien Aurinko ei enää olekaan se pelkkä kirkas valopallo, vaan sieltä saattaa löytyä myös mustia läiskiä, auringonpilkkuja. Aurinkokaukoputki puolestaan paljastaa täysin uuden maailman Auringosta. Esiin tulevat kiekon reunalla roihuavat protuberanssit ja pinnan runsaat yksityiskohdat. Tekniikasta kiinnostuneille voimme esitellä myös näyttävien aurinkokuvien salaisuuksia. Kuinka kuvat otetaan ja mitä välineitä ja tietokoneohjelmistoja tarvitaan. Aurinko on siis todellakin enemmän kuin se kirkas taivaalla loistava valopallo.

Aurinko häikäisee silmät ja kameran kennon ilman erikoisvälineitä. Kuva: Jani Laasanen

Aurinko näkyvässä valossa

Näkyvästä valosta puhutaan silloin, kun katsomme maailmaa omien silmiemme kautta ilman valoa rajoittavia suodattimia. Itse valohan on sähkömagneettista säteilyä, jolla on tietty aallonpituus. Ihmissilmä pystyy näkemään aallonpituudet noin välillä 400-780 nanometriä. Yleisesti ottaen aivomme rekisteröivät tämän aallonpituuskirjon valon kirkkaana, valkoisena valona, vaikka todellisuudessa eri aallonpituudet edustavatkin eri värejä. Tämän pystyy osoittamaan todeksi esimerkiksi sateen jälkeen näkyvässä sateenkaaressa, jolloin valon eri aallonpituudet taittuvat sadepisaroissa hieman eri tavalla ja näkyvät Auringon vastapuolella sateenkaaren väreinä. Sateenkaaren värit edustavatkin siis juuri näitä 400-780 nm aallonpituuden värejä. 

Aurinko säteilee hyvin voimakkaasti kaikilla näkyvän valon aallonpituuksilla ja oikeastaan myös muilla sen lähellä olevilla aallonpituuksilla, kuten infrapuna- ja ultraviolettisäteilyllä. Siksi Aurinkoa voidaan käytännössä katsoa näkyvän valon alueella vain, jos sen kirkkautta himmennetään huomattavasti. Tähän tarkoitukseen sopii esimerkiksi Turun Ursankin varastosta löytyvä AstroSolar -valokuvauskalvo, joka lienee edullisin tapa toteuttaa omasta kamerasta tai kaukoputkesta Auringon kuvaamiseen soveltuva laite. 

Auringon valoa himmentämällä esiin tulevat pintaa tummemmat auirngonpilkut. Kuva: Jani Laasanen

Näkyvän valon aallonpituus sopii lähinnä auringonpilkkujen kuvaamiseen, jotka erottuvat näkyessään varsin helposti Auringon pinnalta. Toinen näkyvän valon kuvaamisen aihe on yleensä erilaisten ylikulkujen seuraaminen. Näistä tunnetuin on Kuun kulku Auringon edestä. Tämä tapahtuma tunnetaan paremmin auringonpimennyksenä. Täydelliset auringonpimennykset ovat tosin hyvin harvinaisia ja esimerkiksi Suomessa sellainen näkyy seuraavan kerran vasta vuonna 2126. Osittaisia auringonpimennyksiä näkyy kuitenkin selvästi useammin, ja sellainen on odotettavissa jälleen ensi syksynä, 25. lokakuuta 2022. Nyt on siis hyvä aika virittää omat laitteet siihen tilaan, että tuon pimennyksen kuvaaminen ja katselu on mahdollista. Turun Ursalla on varastossa myös auringonpimennyslaseja, joita voi hankkia itselleen pimennyksen turvallista visuaalista katselua varten.

Osittainen auringonpimennys näkyi viimeksi Turussa 10.6.2021. Kuva: Jani Laasanen

Auringonpimennyksen lisäksi voi Auringon edestä kulkea muitakin taivaankappaleita. Planeetoista Merkurius ja Venus kulkevat toisinaan, mutta valitettavasti hyvin harvakseltaan, Auringon edestä. Myös kansainvälinen avaruusasema ISS liitää toisinaan Auringon edestä, jolloin se on mahdollista bongata nopeasti kiitävänä ja pienenä mustana pisteenä Auringon pintaa vasten. Selvästi näitä edellisiä helpompaa on havaita vaikkapa linnun ylikulku, joita tapahtuu epämääräisen satunnaisesti varsinkin näin kesäisenä aikana. Tällöin linnun siluetti näkyy sen etäisyydestä riippuen joko pienenä tai suurena Auringon kirkasta kiekkoa vasten. Lintujen lisäksi on luonnollisesti mahdollista käyttää mielikuvitusta ja keksiä vaikka millaisia taiteellisia varjokuvia Auringosta. Näkyvän valon ja suodattimen käyttö tuo siis täysin uusia ulottuvuuksia valokuvaamisesta kiinnostuneille.

Linnun “ylikulku” kesäisenä iltapäivänä Auringon tarkkailun ohessa. Kuva: Jani Laasanen

Aurinko H-alfan valossa

Aurinko on suurimmaksi osaksi vetyä sisältävä kaasupallo. Tästä johtuen Auringon kiinnostavimmat tapahtumat näkyvät vedylle ominaisilla aallonpituuksilla. Sen enempää fysiikkaan ja vedyn aallonpituuteen menemättä, voidaan lyhyesti todeta, että Auringon havaitsijalle tärkein on niin sanottu H-alfan aallonpituus, 656,3 nanometriä. Tähän aallonpituuteen perustuvat myös aurinkokaukoputkiin rakennetut suodattimet. Kun Auringon valosta suodatetaan pois muut kuin tämä H-alfan aallonpituus, päästään pintaa syvemmälle ja voidaan siis nähdä mitä Auringossa varsinaisesti tapahtuu. 

Protuberanssit ovat ilmiöistä kaikkein näyttävimpiä. Ne näkyvät parhaiten Auringon reunalla, jolloin ne erottuvat paremmin tummempaa taustaa vasten. Protuberanssit ovat valtavia kaasupurkauksia, jotka voivat olla moninkertaisia maapalloon verrattuna. Auringon pintaa vastaan nämä purkaukset näkyvät pitkinä ja kapeina säikeinä, filamentteina. Protuberanssien lisäksi Auringon pinnalta erottuu yleensä taustaa vaaleampia alueita, joissa esiintyy myös usein erilaisia yksityiskohtia. Nämä vaaleammat alueet esiintyvät usein auringonpilkkujen tai syntymässä olevan pilkkuryhmän alueella. 

Aurinkokaukoputki paljastaa Auringon pinnalta paljon enemmän yksityiskohtia kuin tavallinen kaukoputki + suodatin. Kuva: Jani Laasanen

Aurinkoa voidaan luonnollisesti tarkastella myös muilla aallonpituuksilla, mutta niistä harvoin saa merkittävää lisäarvoa ja ne soveltuvat lähinnä vain vakavaan harrastamiseen. Yleisimmät muista havaintokohteista ovat kalsiumin K- ja H-aallonpituudet, jotka esiintyvät kohdissa 393,3 ja 396,9 nanometriä. Kalsiumsuodattimen avulla pinnan kontrasti voimistuu entisestään ja ainakin jotkin aktiiviset alueet erottuvat vielä paremmin kuin H-alfan valossa. Kalsiumin aallonpituudella Aurinko värjäytyy tyypillisesti kuvankäsittelyssä siniseksi.

Kalsiumin aallonpituudella kuvattu Aurinko näkyy yleensä sinisenä. Kuva: Petrus Kurppa

Suomen kesäkausi estää tähtien näkymisen, mutta Aurinko paikkaa ongelmaa paremmin kuin hyvin. Se onkin kiitollinen havaintokohde, kunhan välineistö on kohdillaan. Nyt kannattaa siis suunnata katselemaan Aurinkoa Turun Ursan aurinkonäytöksiin! Näytökset pidetään, jos Aurinko vain suinkin taivaalla on näkyvissä, eli säävaraus koskee aurinkonäytöksiä samalla tavalla kuin talven tähtinäytöksiäkin. Tervetuloa!

Artikkelin kirjoittaja: Jani Laasanen

Kirahvin galaksi NGC 2403

Jani ilahdutti meitä kaivamalla kätköistään vanhoja havaintoja. Tässä yksi vuodelta 2016, kun Veivikin oli vielä aivan uusi. Upea havainto ja paljon kiehtovia yksityiskohtia, vaikka kyseessä on vain perussarjan NGC-kohde.

 

NGC 2403 CAMELOPARDALIS KIRAHVI

RA: 07 36 51 Dec. + 65 36 09 (2000) 8.6 21.4’ x 10.7’ Sc GX

Pvm: 16.3.2016

Valotusaika: 16 x 7:33 2 h 00 min 48 sek ISO 800

Kamera: Canon 600D

Kaukoputki: Planewave CDK 17”

Jalusta: 10 Micron 3000 hps

Kuvaussää: Satunnaista ohutta pilviharsoa, puolikuu

NGC 2403 on yksi kirkkaimmista galakseista, joka on pohjoisella pallonpuoliskolla jäänyt Charles Messieriltä havaitsematta. Kunnia galaksin löytämisestä tuli siten William Herschelille, joka havaitsi sen 1. marraskuuta vuonna 1788. Galaksi kuuluu meitä melko lähellä olevaan pieneen M81 galaksiryhmään, jonka reunalla NGC 2403 sijaitsee. Galaksin etäisyydeksi on arvioitu 8 – 12 miljoonaa valovuotta, josta yleisimmin noin 10 miljoonan valovuoden välimatkaa pidetään varsin hyvänä arviona. Meille NGC 2403 näkyy 21.9 x 12.3 kaariminuutin kokoisena kohteena, josta sen todellinen halkaisija voidaan laskea noin 60 000 valovuoden kokoiseksi. 

Kuva 1: NGC 2403 on keskikokoinen spiraaligalaksi, jonka spiraalit heikkenevät voimakkaasti galaksin ulkokehällä. Kevola, Paimio, 16.3.2016. © Jani Laasanen.

NGC 2403 muistuttaa hämmästyttävän paljon oman pienen paikallisen joukkomme galaksia Messier 33, joka sijaitsee Kolmion tähdistössä. NGC 2403 on tietysti etäisyytensä vuoksi näennäisesti himmeämpi ja pienempi kuin oman paikallisen joukkomme kolmanneksi suurin galaksi. NGC 2403 galaksia pidetään tyypiltään Sc- tai SBc-luokan spiraaligalaksina eli täysin selkeää varmuutta ei ole galaksin ytimen sauvamaisesta luonteesta. Kuvassa varsinainen kirkas ydinalue on varsin pieni ja melko säännöllisen muotoinen, joten mahdollinen sauvarakenne on kyllä hyvin vaatimaton. Ytimen ympäriltä lähtee galaksin ympäri kaksi vahvempaa spiraalihaaraa, joista erityisesti oikealta ylöspäin kurottautuva haara on varsin selvä. Ulkokehällä spiraalihaarat heikkenevät nopeasti ja hajoavat galaksin ympäristöön. Spiraalihaarojen alueella sijaitsee useita HII-alueita, jotka näkyvät selvästi kuvassa 2.  Näitä tähtien syntymäalueita on myös spiraalihaarojen heikolla ulkokehällä, jossa ne näkyvät selvinä kirkastumina. Kaikkiaan kuvasta saa laskettua helposti ainakin 20 selvästi erottuvaa HII-aluetta. Suurin osa HII-alueista näyttäisi sijoittuvan meistä katsoen galaksin pohjois- eli yläpuolelle. Kirkkain HII-alueista on saanut oman tunnuksen New General Catalogueen, jossa se tunnetaan numerolla NGC 2404. Läpimitaltaan tämä jättimäinen tähtien syntymäalue on peräti 2000 valovuotta. Alue sijaitsee melko lähellä galaksin ydintä sen vasemmalla puolella galaksin vahvimmassa spiraalihaarassa. Yli tuhannen valovuoden kokoisia kaasupilviä on galaksissa peräti kuusi kappaletta. Vastaavan kokoisia HII-alueita tunnetaan koko omasta galaksijoukostammekin vain muutamia. Näistä suurimmat löytyvät Isosta Magellanin galaksista ja Kolmion galaksista tunnuksella NGC 604. Esimerkiksi Orionin kaasusumuun verrattuna nämä yli 1 000 valovuoden kaasupilvet ovat kooltaan jopa 30-kertaisia. Ainakin viidestä HII-alueesta on löydetty lukuisia lyhytikäisiä Wolf-Rayet -tähtiä. Galaksia ja erityisesti näitä HII-alueita kannattaakin siksi pitää silmällä mahdollisten supernovien vuoksi. Toistaiseksi galaksista on havaittu kaksi supernovaa, joista ensimmäinen nähtiin jo vuonna 1954. Jälkimmäinen supernova, tyypiltään II-P, näkyi vuonna 2004 ja sen kirkkaus kohosi + 11.2 magnitudiin ja se on ollut toistaiseksi yksi tämän vuosituhannen kirkkaimmista supernovista. 

Kuva 2: Galaksi NGC 2403 on täynnä laajoja HII-alueita, joista kirkkaimmalla on oma tunnus, NGC 2404. © Jani Laasanen.

Kuvassa galaksin ympäristössä ei ole juuri näkyvissä muita galakseja. Osittain tämä johtuu siitä, että NGC 2403 peittää suuren osa kuva-alasta. Toisaalta galaksin sijainti vain hieman Linnunradan tason ulkopuolella tarkoittaa, että taustataivaan näkyvyyttä heikentää oman Linnunratamme pöly ja kaasu. Galaksin läheisyydestä löytyy kuitenkin hyvin kaukainen kvasaari, CXO J073823.7+653638, jonka kirkkaus on + 19.9 magnitudia ja etäisyys huikeat 11 miljardia valovuotta. Galaksin ympäriltä on tunnistettu yhdeksäntoista pallomaista tähtijoukkoa, jotka ovat kirkkaampia kuin + 19.5 magnitudia. Näistä 11 näkyy myös tämän kuvan alueella (kuva 3), mutta loput 8 sijaitsevat niin kaukana galaksista, että ne eivät mahtuneet kuvaan mukaan. Kirkkain pallomainen tähtijoukko tunnetaan tunnuksella F46 ja sen kirkkaus on + 17.96 magnitudia. Se sijaitsee galaksin pohjoispuolella kahden muun lähellä. Ohessa lista galaksin pallomaisten tähtijoukkojen tunnuksista ja kirkkauksista sekä kvasaarista.

F46 + 17.96

C4 + 18.01

C2 + 18.32

C3 + 18.66

F14 + 18.66

F21 + 18.66

F47 + 18.79

F1 + 18.90

F16 + 18.92

C1 + 18.94

F19 + 19.28

Q (CXO J073823.7+653638) + 19.90

Kuva 3: NGC 2403 galaksin 11 “kirkasta” pallomaista tähtijoukkoa ja 11 miljardin valovuoden päässä sijaitseva kvasaari CXO J073823.7+653638. © Jani Laasanen.

NGC 2403 sijaitsee himmeätähtisessä Kirahvin tähdistössä. Sen kirkkaus on + 8.6 magnitudia joten se voi hyvin erottua jo valovoimaisilla kiikareilla pimeissä olosuhteissa. Galaksin löytämisessä voi olla oma haasteensa, mikäli käytössä ei ole tietokoneohjattua jalustaa (tämä tosin on nykyään hyvin harvinaista). Käytännössä NGC 2403 etsiminen kannattaa aloittaa Ison Karhun Otavasta. Seuraamalla Otavan kauhan ylimpien tähtien, Megrezin ja Dubhen jatkamaa linjaa niiden välisen etäisyyden verran, päätyy tähteen 23 Ursae Majoris. Sen kirkkaus on + 3.65 magnitudia eli sen pitäisi erottua vaivattomasti. Tämän jälkeen jatkamalla edelleen samaa linjaa hieman etelään kaartaen, löytyy puolestaan Ison Karhun tähdistön, Muscida, jonka kirkkaus on + 3.35 magnitudia. Tämän jälkeen alkavat haasteet, sillä käytännössä paljain silmin näkyvät tähdet päättyvät jo siihen ja matkaa kohteeseen on vielä useita asteita. Seuraava kirkkaahko aputähti on likimääräisesti 2 asteen päässä oleva Algol-tyyppinen pimennysmuuttuja OS Ursae Majoris, jonka kirkkaus on noin + 5.75 magnitudia. Suuntaaminen kääntyy tässä vaiheessa noin 90 astetta pohjoiseen. Jatkamalla vielä tästä viitisen astetta samaan suuntaan, päädytään viimein Kirahvin tähdistön suuntaan, josta löytyy viimeinen hyvin himmeä aputähti, 51 Camelopardalis, jonka kirkkaus on vain + 5.90 magnitudia. Tästä noin asteen päässä sijaitsee vihdoin galaksimme, NGC 2403. 

Kuva 4: Reitti Otavasta kohti galaksia NGC 2403. © Stellarium

Teksti: Jani Laasanen