Pada bulan Jun tahun 1889, kira-kira satu tahun sebelum kematiannya pada waktunya, pasca impresionis Belanda yang cemerlang, Vincent Van Gogh, selesai dengan marah Malam Yang Berbintang semasa tinggal di Monastery Saint-Paul de Mausole, sebuah rumah suci mental yang terletak di Perancis Selatan. Lukisan itu menggambarkan sebuah perkampungan sederhana yang terletak di antara ketenangan biru bukit beralun dan langit ajaib yang dipenuhi dengan awan berbentuk komet dan bintang-bintang berbentuk roda Ferris. Walaupun Van Gogh hanya menjual satu lukisan sepanjang hayatnya, karya seni yang tidak ternilai ini telah menjadi ikon. Di dalamnya dia menangkap keajaiban seperti kanak-kanak yang dapat diketahui oleh orang dewasa tentang siapa yang tidak berdiri di luar dan terpengaruh oleh bintang-bintang yang berkelap-kelip meraikan kepala. Imej ruang dalam yang indah dapat menimbulkan kegembiraan yang serupa dari peminat astronomi. Walau bagaimanapun, jurugambar yang menghasilkannya lebih berminat dengan bintang ketika mereka damai.
Malam Yang Berbintang (1889) bukan satu-satunya lukisan yang diciptakan Van Gogh yang menggambarkan cakerawala malam. Sebenarnya, kanvas ini bukan kegemarannya kerana ia tidak realistik seperti yang dia bayangkan. Contohnya, setahun lebih awal dia menghasilkan Malam Berbintang di Rhone (1888) dan Teres Kafe pada Waktu Malam (1888). Kedua-duanya mempunyai unsur yang sama tetapi masing-masing juga unik - versi sebelumnya merangkumi orang dan bintang mengambil peranan yang berkurang, misalnya. Walaupun begitu, ketiga-tiga karya ini berjaya memikat berjuta-juta orang dan setiap hari ratusan pencinta seni berkumpul di sekitar mereka, di muzium masing-masing, membuat tafsiran peribadi kepada diri mereka sendiri dan orang lain yang akan mendengar.
Menariknya, apa yang menjadikan seni yang tidak dapat dilupakan juga dapat menghasilkan gambar astronomi yang tidak dapat dilupakan. Lebih khusus lagi, bunga api yang mempesona di setiap lukisan Van Gogh mewakili bintang-bintang yang berkilauan dan berkelip.
Kita hidup di dasar lautan gas yang terutama terdiri dari Nitrogen (78%), Oksigen (21%), dan Argon (1%) ditambah sejumlah komponen lain termasuk air (0 - 7%), gas "rumah hijau" atau Ozon (0 - 0,01%) dan Karbon Dioksida (0,01-0,1%). Ia memanjang ke atas dari permukaan Bumi hingga ketinggian sekitar 560 batu. Dilihat dari orbit Bumi, atmosfer kita muncul sebagai cahaya biru lembut tepat di atas cakrawala planet kita. Setiap perkara yang kita amati ada di luar planet kita - Matahari, Bulan, planet, bintang, dan lain-lain yang berdekatan, dilihat melalui media selang ini yang kita namakan atmosfera.
Ia sentiasa bergerak, mengubah ketumpatan dan komposisi. Ketumpatan atmosfera meningkat ketika menghampiri permukaan Bumi, walaupun ini sama sekali tidak seragam. Ia juga bertindak seperti prisma ketika cahaya melintang. Contohnya, sinar cahaya melengkung ketika melewati kawasan dengan suhu yang berbeza, membongkok ke arah udara yang lebih sejuk kerana lebih padat. Oleh kerana udara hangat naik dan udara yang lebih sejuk turun, udara tetap bergelora dan dengan itu sinar cahaya dari ruang terus berubah arah. Kami melihat perubahan ini sebagai bintang yang berkelap-kelip.
Lebih dekat ke darat, angin yang lebih sejuk atau panas bertiup secara mendatar juga dapat membuat perubahan kepadatan udara yang cepat yang secara rawak mengubah jalan yang diambil cahaya. Oleh itu, angin yang bertiup dari empat penjuru turut menyebabkan kegoncangan bintang. Tetapi, udara juga dapat menyebabkan bintang-bintang cepat beralih fokus sehingga menyebabkan mereka tiba-tiba redup, cerah atau berubah warna. Kesan ini dipanggil scintillation.
Menariknya, udara dapat bergerak walaupun kita tidak dapat merasakan anginnya - daya angin yang tinggi di atas kepala kita juga boleh menyebabkan bintang-bintang bergetar. Sebagai contoh, aliran jet, sebuah aliran arus dunia yang agak sempit yang terletak kira-kira enam hingga sembilan batu ke atas, sentiasa mengubah lokasinya. Umumnya bertiup dari barat ke timur, tetapi kedudukan relatif utara-selatannya tetap dalam keadaan semakan berterusan. Ini boleh mengakibatkan keadaan atmosfera yang sangat tidak stabil yang tidak dapat dirasakan di tanah namun aliran jet akan menghasilkan langit yang dipenuhi dengan sekelip mata jika mengalir ke lokasi anda!
Kerana planet lebih dekat daripada bintang, ukurannya dapat dilihat sebagai cakera yang lebih besar daripada pergeseran bias yang disebabkan oleh pergolakan angin. Oleh itu, mereka jarang berkelip atau melakukannya hanya dalam keadaan yang melampau. Sebagai contoh, kedua-dua bintang dan planet dilihat melalui lapisan atmosfer yang lebih tebal ketika berada di dekat ufuk daripada ketika berada di atas permukaan laut. Oleh itu, kedua-duanya akan berkilau dan menari ketika mereka naik atau terbenam kerana cahaya mereka melewati udara yang jauh lebih padat. Kesan serupa berlaku semasa melihat lampu bandar yang jauh.
Sekelip mata yang kita lihat pada malam bertabur bintang dibesarkan beratus kali oleh teleskop. Sebenarnya, sekelip mata dapat mengurangkan keberkesanan instrumen ini kerana semua yang dapat diperhatikan tidak fokus, gumpalan cahaya bergerak secara rawak. Pertimbangkan bahawa kebanyakan gambar astronomi dibuat dengan menahan rana kamera terbuka selama beberapa minit atau jam. Sama seperti anda perlu mengingatkan subjek anda untuk diam ketika mengambil gambar mereka, ahli astronomi mahu bintang-bintang tetap tidak bergerak jika gambar mereka juga dilumurkan. Salah satu sebab observatorium berada di puncak gunung adalah untuk mengurangkan jumlah udara yang mesti dilalui teleskop mereka.
Ahli astronomi merujuk kepada kesan pergolakan atmosfera sebagai melihat. Mereka dapat mengukur kesannya terhadap pandangan ruang mereka dengan mengira diameter bintang fotografi. Sebagai contoh, jika gambar bintang dapat diambil dengan paparan seketika, bintang secara teorinya akan muncul sebagai satu titik cahaya kerana tidak ada teleskop, sehingga kini, dapat menyelesaikan cakera sebenar bintang. Tetapi, mengambil gambar bintang memerlukan pendedahan yang lama dan sementara rana kamera terbuka, sekelip mata dan kilauan akan menyebabkan bintang itu menari-nari dan bergerak masuk dan tidak fokus. Oleh kerana putarannya adalah rawak, bintang cenderung membuat corak bulat yang simetris di semua sisi lokasi sebenarnya di tengah.
Anda boleh menunjukkannya sendiri sekiranya anda mempunyai masa dan ingin tahu. Contohnya, jika anda mengambil pensil atau penanda sihir yang diikat dengan tali pendek ke pin yang tersangkut pada sekeping kadbod atau kertas yang sangat berat, kemudian putar alat tulis tanpa melepaskan pin, lama-kelamaan anda akan membuat sesuatu yang kelihatan kasar seperti bulatan. Coretan bulat anda akan terhasil kerana tali membataskan jarak maksimum anda dari pin tengah. Semakin panjang tali, semakin besar bulatan. Bintang berkelakuan seperti ini kerana cahaya mereka dirakam pada gambar pendedahan yang panjang. Pandangan yang baik menghasilkan rentetan optik yang pendek (penglihatan yang buruk menjadikan rentetan lebih panjang), lokasi sebenar bintang menjadi pin tengah dan bintang itu berperilaku seperti alat tulis yang cahayanya meninggalkan tanda pada cip pencitraan kamera. Oleh itu, semakin lemah penglihatan dan semakin banyak tarian yang berlaku semasa pendedahan, semakin besar cakera yang muncul pada gambar akhir.
Jadi, penglihatan yang buruk akan menyebabkan ukuran bintang kelihatan lebih besar dalam gambar daripada gambar yang diambil semasa melihat dengan baik. Melihat ukuran dipanggil Penuh Lebar Separuh Maksimum atau FWHM. Ini adalah rujukan untuk resolusi sudut terbaik yang dapat dicapai oleh instrumen optik dalam gambar paparan panjang dan sesuai dengan diameter ukuran bintang. Pandangan terbaik akan memberikan diameter FWHM kira-kira titik empat (.4) saat. Tetapi anda mesti berada di sebuah balai cerap ketinggian atau di sebuah pulau kecil, seperti Hawaii atau La Palma, untuk mendapatkannya. Walaupun lokasi ini jarang sekali dapat dilihat dengan kualiti yang sangat tinggi.
Ahli astronomi amatur juga mengambil berat untuk melihat. Biasanya, amatur mesti bertolak ansur dengan melihat keadaan yang beratus-ratus kali lebih buruk daripada yang paling baik diperhatikan dari pemasangan astronomi jarak jauh. Ia seperti membandingkan kacang dengan besbol dalam keadaan yang paling ekstrem. Inilah sebabnya mengapa gambar-gambar amatur dari langit mempunyai bintang yang berdiameter jauh lebih besar daripada foto-foto dari observatorium profesional terutamanya ketika para astronom halaman belakang menggunakan teleskop dengan jarak fokus yang panjang. Ia juga dapat dikenali dalam bidang lebar, jarak fokus pendek, gambar bukan profesional ketika diperbesar atau dikaji dengan kaca pembesar.
Amatur dapat mengambil langkah untuk meningkatkan penglihatan dengan menghilangkan perbezaan suhu antara sumber panas tempatan dan udara di atas teleskop mereka. Sebagai contoh, amatur sering menyiapkan alat mereka di luar sejurus matahari terbenam dan membiarkan kaca, plastik dan logam di dalamnya menjadi suhu yang sama dengan udara di sekitarnya. Kajian terbaru juga menunjukkan bahawa banyak masalah penglihatan bermula tepat di atas cermin utama teleskop. Arus udara yang berterusan dan lembut yang melintasi cermin utama telah ditunjukkan untuk meningkatkan penglihatan teleskopik dengan ketara. Mencegah kepanasan badan dari naik di depan teleskop juga membantu dan menempatkan instrumen di lokasi yang mesra termal, seperti padang rumput terbuka, dapat menghasilkan hasil yang mengejutkan. Teleskop sisi terbuka juga lebih unggul daripada cermin dengan cermin utama di bahagian bawah tiub.
Ahli astronomi profesional juga melihat strategi peningkatan. Tetapi penyelesaiannya cenderung sangat mahal dan mendorong sampingan teknologi moden. Sebagai contoh, kerana atmosfer pasti menghasilkan penglihatan yang buruk, tidak perlu lagi mempertimbangkan untuk meletakkan teleskop di atasnya di orbit Bumi. Itulah sebabnya Teleskop Angkasa Hubble dibina dan dilancarkan dari Cape Canaveral di atas Space Shuttle Pencabar pada bulan April 1990. Walaupun cermin utamanya hanya berdiameter seratus inci, ia menghasilkan gambar yang lebih tajam di mana-mana teleskop yang terdapat di Bumi, tanpa mengira ukurannya. Sebenarnya, gambar Hubble Space Telescope adalah penanda aras di mana semua gambar teleskopik lain diukur. Mengapa mereka begitu tajam? Gambar hubble tidak terpengaruh dengan melihat.
Teknologi telah meningkat dengan ketara sejak Teleskop Angkasa Hubble digunakan. Selama bertahun-tahun sejak dilancarkan, pemerintah AS telah membatalkan kaedah mereka untuk mempertajam penglihatan satelit perisik yang mengawasi Bumi. Ia dipanggil optik adaptif dan telah mewujudkan revolusi dalam imej astronomi.
Pada dasarnya, kesan melihat dapat ditolak jika anda menekan teleskop atau mengubah fokusnya ke arah yang bertentangan dengan keadaan yang disebabkan oleh atmosfera. Ini memerlukan komputer berkelajuan tinggi, motor servo halus dan optik yang fleksibel. Semua ini menjadi mungkin pada tahun 1990-an. Terdapat dua strategi asas profesional untuk mengurangkan kesan penglihatan yang kurang baik. Yang satu mengubah lekukan cermin utama dan yang lain menggerakkan jalur cahaya yang sampai ke kamera. Kedua-duanya bergantung pada pemantauan bintang rujukan di dekat posisi yang diperhatikan oleh astronom dan dengan memperhatikan bagaimana rujukan itu dipengaruhi oleh melihat, komputer dan servomotor yang cepat dapat memperkenalkan perubahan optik pada teleskop utama. Generasi baru teleskop besar sedang dalam reka bentuk atau pembinaan yang akan membolehkan instrumen berasaskan darat mengambil gambar ruang yang menyaingi teleskop Hubble.
Satu kaedah menampilkan beratus-ratus piston mekanikal kecil yang diletakkan di bawah dan tersebar di bahagian belakang cermin utama yang agak nipis. Setiap batang omboh mendorong bahagian belakang cermin sedikit sekali sehingga bentuknya berubah cukup untuk membawa bintang yang diperhatikan kembali ke pusat mati dan dalam fokus yang sempurna. Pendekatan lain yang digunakan dengan teleskop profesional agak kurang rumit. Ia memperkenalkan cermin kecil atau lensa fleksibel yang terletak berdekatan dengan kamera di mana kon cahaya relatif kecil dan pekat. Dengan mengetuk atau memiringkan cermin kecil atau lensa secara serentak dengan sekelip mata bintang rujukan, melihat masalah dapat dihilangkan. Penyesuaian optik yang dimulakan oleh penyelesaian dibuat secara berterusan sepanjang sesi pemerhatian dan setiap perubahan berlaku dalam sepersekian saat. Kerana kejayaan teknologi ini, teleskop darat yang besar kini dianggap mungkin. Ahli astronomi dan jurutera membayangkan teleskop dengan permukaan pengumpulan cahaya seluas padang bola!
Menariknya, ahli astronomi amatur juga mempunyai akses kepada optik adaptif yang mudah. Satu syarikat, yang beribu pejabat di Santa Barbara, California, mempelopori pengembangan unit yang dapat mengurangkan kesan penglihatan teleskop yang tidak dapat dilihat atau salah arah. Peranti optik adaptif syarikat berfungsi bersama dengan kamera astronomi dan menggunakan cermin kecil atau lensa untuk mengalihkan cahaya mencapai cip pencitraan.
Ahli astronomi Frank Barnes III juga khawatir melihat ketika dia menghasilkan gambar yang mengagumkan dari gugus bintang dan nebula yang terletak di buruj Cassiopeia. Ini adalah sebahagian kecil dari Soul Nebula, yang ditetapkan sebagai IC 1848 di J.L.E. Katalog Indeks kedua (IC) mercu tanda Dreyer (diterbitkan pada tahun 1908 sebagai tambahan kepada kompilasi Indeks Baru dan Indeks pertama).
Frank melaporkan bahawa penglihatannya baik dan menghasilkan ukuran bintang dengan FWHM antara 1,7 hingga 2,3 ″ sepanjang setiap paparannya selama tiga puluh satu, tiga puluh minit. Perhatikan ukuran bintang dalam gambar ini - sangat kecil dan ketat. Ini adalah pengesahan untuk melihat dengan baik!
By the way, warna dalam gambar ini adalah buatan. Seperti banyak ahli astronomi yang dilanda pencemaran cahaya pada waktu malam tempatan, Frank memaparkan gambarnya melalui penapis khas yang hanya membenarkan cahaya yang dipancarkan oleh unsur tertentu sampai ke pengesan kameranya. Dalam contoh ini, merah mewakili Natrium, hijau mengenal pasti Hidrogen, dan biru menunjukkan kehadiran Oksigen. Ringkasnya, gambar ini bukan sahaja memperlihatkan bagaimana wilayah di ruang angkasa ini, tetapi juga dari mana ia dibuat.
Juga perlu diperhatikan bahawa Frank menghasilkan gambar luar biasa ini menggunakan kamera astronomi 6,3 mega-piksel dan teleskop Ritchey-Chretien 16 inci antara 2 Oktober hingga 4 Oktober 2006.
Adakah anda mempunyai foto yang ingin anda kongsi? Kirimkan mereka ke forum astrofotografi Space Magazine atau hantarkan e-mel kepada mereka, dan kami mungkin memaparkannya di Space Magazine.
Ditulis oleh R. Jay GaBany
