1889 년 6 월, 적시에 사망하기 약 1 년 전, 뛰어난 네덜란드 포스트 인상파 빈센트 반 고흐는 격렬하게 완성했다 별이 빛나는 밤 프랑스 남부에 위치한 정신병 원인 Monastery Saint-Paul de Mausole에 머무르는 동안 그림은 물결 모양의 언덕의 푸른 고요함과 혜성 모양의 구름으로 가득한 마법의 하늘과 관람차 크기의 수레 바퀴 달린 별 사이에 위치한 겸손한 마을을 묘사합니다. 반 고흐는 평생 동안 한 장의 그림 만 팔았지만이 귀중한 예술 작품은 아이콘이되었습니다. 그 책에서 그는 어른이 밖에 서 있지 않은 사람을 알아 채고 머리 위를 기뻐하는 반짝 거리는 별들에 의해 흔들리는 아이를 놀라게했습니다. 아름다운 우주 공간 이미지는 천문 애호가들로부터 비슷한 흥분을 이끌어 낼 수 있습니다. 그러나 사진을 제작하는 사진 작가는 평화로운 별에 더 관심이 있습니다.
별이 빛나는 밤 (1889)는 밤 창공을 묘사 한 반 고흐의 유일한 그림은 아니었다. 실제로,이 캔버스는 그가 원래 상상했던 것만 큼 현실적이지 않기 때문에 그의 마음에 들지 않았습니다. 예를 들어, 1 년 전 그는 론의 별이 빛나는 밤 (1888)과 밤에 카페 테라스 (1888). 둘 다 공통 요소를 가지고 있지만 각각 고유합니다. 이전 버전에는 사람이 포함되어 있으며 별은 역할이 줄어 들었습니다. 그럼에도 불구하고,이 세 작품 모두 수백만의 사람들을 사로 잡았으며 매일 수백 명의 예술 애호가들이 각자의 박물관에서 그들 주위에 모여 들어 자신과들을 사람들에게 개인적인 해석을하고 있습니다.
흥미롭게도 기억에 남는 예술을 만드는 것은 잊을 수없는 천문학적 이미지로 이어질 수 있습니다. 보다 구체적으로, 반 고흐의 각 그림에서 눈부신 불꽃 놀이는 반짝이고 반짝이는 별을 나타냅니다.
우리는 주로 질소 (78 %), 산소 (21 %) 및 아르곤 (1 %)과 물 (0 – 7 %),“온실”가스를 포함한 다른 많은 구성 요소로 구성된 가스 해저에 산다 또는 오존 (0 – 0.01 %) 및 이산화탄소 (0.01-0.1 %). 지구 표면에서 약 560 마일의 높이까지 뻗어 있습니다. 지구 궤도에서 볼 때, 우리의 대기는 지구의 수평선 바로 위의 부드러운 푸른 빛으로 보입니다. 우리의 행성 너머에 존재하는 모든 것, 태양, 달, 근처의 행성, 별 등은 대기라고 부르는이 중간 매체를 통해 볼 수 있습니다.
끊임없이 움직이며 밀도와 구성이 변합니다. 대기의 밀도는 지구 표면에 접근함에 따라 증가하지만 전혀 균일하지는 않습니다. 또한 빛이 통과 할 때 프리즘처럼 작용합니다. 예를 들어, 광선은 온도가 다른 지역을 통과 할 때 구부러져 밀도가 높기 때문에 차가운 공기쪽으로 구부러집니다. 따뜻한 공기가 상승하고 더 차가운 공기가 하강하기 때문에, 공기는 난류를 유지하므로 공간 변화 방향의 광선은 지속적으로 변합니다. 우리는 이러한 변화를 별 반짝 반짝 빛나고 있습니다.
지면에 가까워 지거나, 더 시원하거나 따뜻한 바람이 수평으로 부는 경우에도 빛의 경로를 임의로 변경하는 빠른 공기 밀도 변화가 발생할 수 있습니다. 따라서 네 모퉁이에서 부는 바람도 스타 흔들림에 기여합니다. 그러나 공기로 인해 별이 빠르게 초점을 이동하여 갑자기 어두워 지거나 밝아 지거나 색이 변할 수 있습니다. 이 효과를 섬광이라고합니다.
흥미롭게도, 우리는 머리 위로 바람이 강하게 느껴질 수는 없지만 공기가 움직일 수 있습니다. 예를 들어, 약 6에서 9 마일 위로 위치한 상대적으로 좁은 지구에 걸쳐있는 제트 기류는 그 위치가 계속 바뀌고 있습니다. 일반적으로 서쪽에서 동쪽으로 날려 가지만 상대적 남북 위치는 계속 수정 된 상태로 남아 있습니다. 이것은 지상에서 감지 할 수없는 매우 불안정한 대기 조건을 초래할 수 있지만 제트 기류는 당신의 위치를 통해 흐르면 반짝 반짝 빛나는 하늘을 생성합니다!
행성은 별보다 가깝기 때문에 크기는 바람 난기류로 인한 굴절 이동보다 큰 디스크로 볼 수 있습니다. 따라서 극한의 조건에서만 반짝이거나 거의하지 않습니다. 예를 들어, 별과 행성은 그들이 머리 위로있을 때보 다 수평선 근처에있을 때 훨씬 더 두꺼운 대기 층을 통해 보입니다. 따라서 빛이 훨씬 더 많은 양의 공기를 통과하기 때문에 상승 또는 설정에 따라 둘 다 희미하게 빛나고 춤을 추게됩니다. 먼 도시의 불빛을 볼 때도 비슷한 효과가 발생합니다.
별이 박힌 밤에 반짝이는 망원경으로 수백 배 확대됩니다. 사실, 반짝이는 것은 초점이 맞지 않고 무작위로 움직이는 빛 덩어리이기 때문에 이러한기구의 효과를 크게 떨어 뜨릴 수 있습니다. 대부분의 천문 사진은 카메라 셔터를 몇 분 또는 몇 시간 동안 열어 둔 상태에서 만들어집니다. 천문학 자들은 사진을 찍을 때 피사체가 정지 상태를 유지하도록 상기시키는 것처럼 별이 움직이지 않고 사진이 번지는 것을 원하지 않습니다. 관측소가 산 정상에 위치한 이유 중 하나는 망원경이 통과해야하는 공기의 양을 줄이는 것입니다.
천문학 자들은 대기 난류의 영향을 봄. 그들은 사진 별의 지름을 계산하여 공간의 시야에 미치는 영향을 측정 할 수 있습니다. 예를 들어, 별의 사진이 순간 노출로 촬영 될 수 있다면, 이론적으로 망원경은 현재까지 별의 실제 원반을 해결할 수 없기 때문에 이론적으로 별의 단일 지점으로 나타납니다. 그러나 더 좋은 이미지를 촬영하려면 장시간 노출이 필요하며 카메라의 셔터가 열려있는 동안 반짝 반짝 빛나게되면 별이 춤을 추고 초점을 맞출 수 있습니다. 회전은 임의적이기 때문에 별은 중간에있는 실제 위치의 모든면에 대칭 인 둥근 패턴을 만드는 경향이 있습니다.
순간이 있고 궁금한 경우 직접 시연 할 수 있습니다. 예를 들어, 짧은 끈으로 묶인 연필이나 마술 마커를 판지 또는 매우 무거운 종이에 붙어있는 핀에 붙인 경우 핀을 제거하지 않고 필기구를 흔들면 시간이 지남에 따라 무언가를 만들 수 있습니다. 대략 원처럼 보입니다. 줄이 중앙 핀으로부터의 최대 거리를 제한하기 때문에 원형 낙서가 발생합니다. 줄이 길수록 원이 커집니다. 긴 노출 사진에 빛이 기록되면 별은 이와 같이 동작합니다. 잘 보는 것은 짧은 광학 줄을 만들고 (나쁜 줄은 줄을 더 길게 만듭니다), 별의 실제 위치는 중심 핀이되고 별은 카메라의 이미징 칩에 표시가있는 필기구처럼 작동합니다. 따라서 노출 중에 발생하는 시청률이 낮고 춤이 많을수록 최종 이미지에 나타나는 디스크가 더 커집니다.
따라서보기가 좋지 않으면보기에 좋은 사진보다 별표 크기가 커집니다. 측정 결과를 전체 너비 절반 최대 또는 FWHM. 긴 노출 이미지에서 광학 기기로 얻을 수있는 가장 좋은 각도 해상도를 나타내며 별 크기의 직경에 해당합니다. 가장 잘 보는 것은 약 4/4 arcsecs의 FWHM 직경을 제공 할 것입니다. 그러나 이것을 얻으려면 높은 고도 전망대 또는 하와이 또는 라 팔마와 같은 작은 섬에 있어야합니다. 이 지역들조차도 이런 종류의 고품질 시청이 거의 없습니다.
아마추어 천문학 자들도 보는 것에 대해 우려하고 있습니다. 일반적으로 아마추어는 원격 천문 시설에서 관찰 된 것보다 수백 배 더 나쁜 조건을 견뎌야합니다. 가장 극단적 인 경우에 완두콩과 야구를 비교하는 것과 같습니다. 그렇기 때문에 하늘의 아마추어 사진에는 특히 뒷마당 천문학자가 초점 거리가 긴 망원경을 사용할 때 전문 관측소보다 직경이 훨씬 큰 별이 있습니다. 또한 확대하거나 돋보기로 연구 할 때 넓은 시야, 짧은 초점 거리, 비전문적 인 이미지에서도 인식 할 수 있습니다.
아마추어는 로컬 열원과 망원경 위의 공기 사이의 온도차를 제거하여 시야를 개선하기위한 조치를 취할 수 있습니다. 예를 들어, 아마추어는 종종 일몰 직후에 악기를 준비하고 유리, 플라스틱 및 금속을 주변 공기와 같은 온도로 만듭니다. 최근 연구에 따르면 많은 관측 문제가 망원경의 기본 거울 바로 위에서 시작되는 것으로 나타났습니다. 주 거울을 통과하는 일정하고 부드러운 공기 흐름이 망원경의 시야를 크게 향상시키는 것으로 입증되었습니다. 망원경 앞에서 체온이 상승하는 것을 방지하면 잔디밭과 같이 온도가 높은 장소에 장비를 배치하는 데 도움이되고 놀라운 결과를 얻을 수 있습니다. 개방형 망원경은 튜브 바닥에 기본 거울이있는 망원경보다 우수합니다.
전문 천문학 자들도 개선 전략을보고 있습니다. 그러나 그들의 솔루션은 매우 비싸고 현대 기술의 한계를 뛰어 넘는 경향이 있습니다. 예를 들어, 대기는 불가피하게 시야가 좋지 않기 때문에 더 이상 지구 궤도에 망원경을 올려 놓는 것을 고려하지 않아도됩니다. 그렇기 때문에 허블 우주 망원경은 우주 왕복선을 타고 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 건설 및 발사되었습니다. 도전자 기본 미러는 직경이 약 100 인치에 불과하지만 크기에 관계없이 모든 망원경이 지구상에 위치한 더 선명한 이미지를 생성합니다. 실제로 허블 우주 망원경 이미지는 다른 모든 망원경 사진을 측정하는 기준입니다. 왜 그렇게 날카 로워? 허블 사진은 보는 데 영향을받지 않습니다.
허블 우주 망원경이 사용 된 이후 기술이 크게 향상되었습니다. 발사 이후 개입 년 동안, 미국 정부는 지구에 탭을 유지 스파이 위성의 시야를 선명하게하는 방법을 분류했습니다. 이것을 적응 광학 (adaptive optics)이라고하며 천문학적 이미지에서 혁명을 일으켰습니다.
본질적으로 망원경을 조금 움직이거나 대기에 의해 발생하는 나스와 정확히 반대 방향으로 초점을 변경하면 보는 효과를 무시할 수 있습니다. 이를 위해서는 유연한 고속 컴퓨터, 미묘한 서보 모터 및 광학 장치가 필요합니다. 이 모든 것이 1990 년대에 가능해졌습니다. 열악한 시청의 영향을 줄이기위한 두 가지 기본 전문 전략이 있습니다. 하나는 기본 미러의 곡선을 변경하고 다른 하나는 카메라에 도달하는 광 경로를 이동시킵니다. 둘 다 천문학자가 관찰하는 위치 근처의 기준 별을 모니터링하고 빠른 컴퓨터와 서보 모터가 주 망원경에 광학적 변화를 일으킬 수 있다는 것을보고 기준이 어떻게 영향을 받는지에 주목합니다. 차세대 대형 망원경은 지상 기반 계측기가 허블 망원경에 필적하는 우주 사진을 찍을 수 있도록 설계 또는 건설 중입니다.
한 가지 방법은 수백 개의 작은 기계식 피스톤이 아래에 위치하고 비교적 얇은 기본 미러의 후면에 퍼져 있습니다. 각 피스톤로드는 거울의 뒤쪽을 약간 밀어서 관측 된 별을 데드 센터에 다시 초점을 맞출 수 있도록 모양이 변경되도록합니다. 전문 망원경과 함께 사용되는 다른 방법은 다소 덜 복잡합니다. 라이트 콘이 상대적으로 작고 집중되어있는 카메라 근처에 위치한 작고 유연한 거울 또는 렌즈를 소개합니다. 작은 별의 거울이나 렌즈를 기준 별의 반짝임과 반대 방향으로 기울이거나 기울이면 문제를 없앨 수 있습니다. 두 솔루션 중 하나가 시작하는 광학 조정은 관찰 세션 내내 지속적으로 이루어지며 각 변경은 순식간에 이루어집니다. 이러한 기술의 성공으로 인해 이제는 거대한 육상 기반 망원경이 가능한 것으로 간주됩니다. 천문학 자와 엔지니어들은 축구장만큼 큰 집광면을 가진 망원경을 상상하고 있습니다!
흥미롭게도 아마추어 천문학 자들도 간단한 적응 형 광학 장치에 접근 할 수 있습니다. 캘리포니아 산타 바바라에 본사를 둔 한 회사는 망원경 장착이 좋지 않거나 잘못 정렬 된 경우의 영향을 줄일 수있는 장치 개발을 개척했습니다. 이 회사의 적응 형 광학 장치는 천문 카메라와 함께 작동하며 작은 거울 또는 렌즈를 사용하여 이미징 칩에 도달하는 빛을 이동시킵니다.
천문학 자 Frank Barnes III는 또한 카시오페이아 별자리에 위치한 성단과 성운의 인상적인 이미지를 언제 만들 었는지에 대해 걱정했습니다. 그것은 소울 성운의 작은 부분이며, J.L.E.에서 IC 1848로 지정되었습니다. Dreyer의 획기적인 2 차 색인 카탈로그 (IC) (1908 년 그의 새로운 일반 및 1 차 색인 편집에 대한 보완 자료로 출판 됨).
프랭크는 자신의 관찰이 호의적이고 FWHM이 31에서 30 분마다 1.7에서 2.3 인치 사이의 별 크기를 만들어 냈다고보고했다. 이 이미지에서 별의 크기는 매우 작고 빡빡합니다. 이것은 합리적으로 잘 보는 확인입니다!
그건 그렇고,이 그림의 색상은 인공적입니다. 현지 야간 야간 공해에 시달리는 많은 천문학 자들처럼 Frank는 특정 요소에서 방출 된 빛만 카메라 탐지기에 도달 할 수있는 특수 필터를 통해 사진을 노출했습니다. 이 예에서 빨간색은 나트륨을 나타내고 녹색은 수소를 나타내고 파란색은 산소의 존재를 나타냅니다. 요컨대,이 그림은 우주에서이 영역이 어떻게 보이는지뿐만 아니라 그 영역을 보여줍니다.
Frank는 2006 년 10 월 2 일부터 4 일 사이에 6.3 메가 픽셀 천문 카메라와 16 인치 Ritchey-Chretien 망원경을 사용하여이 놀라운 사진을 제작했습니다.
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R. Jay GaBany 작성
