Pačja posla

U zviježđu Strijelac, malo gore lijevo od vrha „čajnika“ smjestila se svjetla maglica Messier 17 (NGC 6618). U narodu je poznata kao maglica „Labud“, „Omega“, a svojim ušima sam se uvjerio kako je neki zovu „Patka koja prdi“.

Ova slikovito nazvana maglica u stvari je oblak vodika s primjesama drugih plinova, a svijetli zbog intenzivnog ultraljubičastog zračenja mladih zvijezda koje nastaju iz njega. Kao i kod većine „nebuloznih“ stvari na nebu, teško je izmjeriti točnu udaljenost maglice, ali nekakav konsenzus je da je ona između 5.000 i 6.000 svjetlosnih godina od nas. Prividan promjer maglice na nebu je oko 12 lučnih minuta, tj. zauzima površinu 1/6 punog diska Mjeseca. Ako upotrijebimo trigonometriju dolazimo do podatka kako se u stvarnosti ona proteže nekih 17 svjetlosnih godina, iako treba uzeti u obzir da ne znam točno njenu udaljenost, a i određivanje promjera maglica je u nekim slučajevima arbitrarno. Vjeruje se kako je masa vidljivog dijela maglice, ovih već spomenutih 17 svjetlosnih godina, oko 800 puta veća od sunčeve.

Omega

Otkud naziv Omega? Tko god je pogledao maglicu kroz teleskop  uvjerio se kako se radi o labudu koji pliva u mirnoj vodi. Kako su onda astronomi ranije vidjeli grčko slovo omegu (Ω) u toj maglici?

Mene je osobno dugo vremena mučilo ovo pitanje. Svaki pogled kroz okular na maglicu, bez ili sa filterom, jasno je pokazivao „labuda“. Počeo sam u glavi raditi razno razne konstrukcije kako vidjeti Ω. Dao sam mašti na volju pa sam nakon nekog vremena došao do zaključka kako maglica izgleda kao Ω ako se u obzir uzme „labudov“ tamni magličasti rep. Kada se nacrtaju obrisi cijele maglice može se dobiti forma nalik Ω i taj odgovor me usrećio na neko vrijeme.

Negdje na jesen 2021. krenuo sam pisati tekst. Bio sam pod dojmom kako mi je dobro ispala skica Messier 17 do te mjere da sam odlučio za nju napisati esej. Kako sam kroz prvi nacrt eseja krenuo pisati o tome kako su je vidjeli astronomi 18. i 19. stoljeća, opet se taj pojam „Maglica Omega“ počeo provlačiti. Razmislio sam o svom objašnjenju kako labud može izgledati kao Ω i shvatio sam da moje dosadašnje objašnjenje otkud „omega“ nije dovoljno dobro.

OIII

„Klasične maglice“, možda sam upravio izmislio novi pojam, svijetle jer snažno zračenje mladih zvijezda izbija elektrone u oblacima plina od kojih se sastoje. Kada foton visoke energije, najčešće iz UV spektra, pogodi elektron u atomu, izbija ga u drugu, višu energetsku razinu. Kako svaki elektron silno želi biti u sebi svojstvenoj energetskoj razini, on se na kraju vrati u nju, ali pritom mora izbaciti višak energije što čini kreiranjem fotona. Emitirani fotoni u ovom procesu su specifične valne duljine, karakteristične za svaki plin, i možemo ih uočiti u serijama spektralnih linija. U slučaju vodika ona se nazivaju „Balmerovim linije“ te su među astronomskim pukom poznate kao H-α (H-alfa) na 656.3nm, H-β na 486.1nm, H-γ na 434 nm i tako dalje. Kako je vodik lak za ioniziranje i čini većinu mase u maglicama (preko 90%), veći svjetla koju naši teleskopi love je upravo vodikovo. Fotografski je to svjetlo poprilično lako za zabilježiti na senzoru, ali problem je što ljudsko oko u mraku je gotovo slijepo na H-α spektar tj. reagira na manje od 5% upadnog spektra. Tragedija je pak da druge spektralne linije, H-β i H-γ, ne doprinose puno ukupnom sjaju maglica. Spas je u tome što maglice nisu čisti vodik, već imaju u malom postotku primjese drugih plinova, a za vizualne astronome od tih primjesa najveći prijatelj je ionizirani kisik. On u maglicama postoji u specifičnom obliku koji se u literaturi naziva OIII ili O3.

OIII je oznaka za dvostruko ionizirani kisik, tj. kation kisika kojem nedostaju dva elektrona. Dvostruko ionizirani kisik emitira svjetlo u spektralnim linijama na 500.7 i 495.9 nanometara. Kada su astronomi prvi put otkrili ove spektralne linije nisu ih mogli reproducirati u laboratorijima pa su prvo pomislili da su otkrili novi element, koji su nazvali nebulium. Tek je 1927. kemičarima pošlo za rukom da otkriju kako se radi o zabranjenim spektralnim linijama, tj. o veoma rijetkom kisiku koji je dvostruko ioniziran zračenjem obližnjih zvijezda. Spektralne linije su epitet zabranjene zaslužile zbog teškoće u reproduciranju veoma niske gustoće plina i intenzivnog UV zračenja u tadašnjim laboratorijima.

Spektralne linije OIII su veoma česte u maglicama, tj. u planetarnim maglicama često čine većinu emitiranog svjetla, ali mogu biti i značajna komponenta u običnim emisijskim maglicama. Sreća je da što ljudsko oko u mraku ima vrhunac osjetljivosti na oko 500 nm, gotovo točno di pada izraženija od dvije spektralne linije OIII. Iz tog razloga kod vizualnih promatrača su iskustva s OIII filterom veoma dobra, jer se prividno gubi minimalnom na svjetlini objekta, a zbog „uskoće“ filtera moguće je postići visoki kontrast.

Kada su astronomi 18. i 19. stoljeća promatrali su kroz nesavršene teleskope. William Herschel, koji je prvi opisao maglicu u obliku Ω koristio je najčešće teleskop 47 cm promjera. Iako tih 47 cm zvuči respektabilno, njegov teleskop je imao zrcala od slitine bakra, kositra i manjeg dijela drugih „tajnih“ sastojaka. Slitina se naziva speculum i kada je zrcalo novo, odmah nakon poliranja, ono reflektira oko 55% u plavom svjetlu do 70% u crvenom. S korištenjem, zrcalo je zbog utjecaja atmosferskih prilika (vlage i zagađenja) gubilo reflektivnost, najviše u crvenom dijelu spektra i donekle je zadržavalo u plavom dijelu. U prosjeku, takvo zrcalo sa 60-65% reflektivnosti bilo je efikasno kao današnje moderno zrcalo s aluminijskim premazom promjera 41 cm. Herschela je spašavalo što je imao teleskop bez sekundarnog zrcala u protivnom bi gubici bili još veći. U obzir treba uzeti kako je Herschel pri promatranjima koristio jednostavne okulare bez antirefleksivnih premaza. Takvi okulari gubili su po 20% svjetla, što je efektivan promjer 47 cm teleskopa smanjilo na modernih 34 cm. K tome, to izgubljeno svjetlo nije nestalo, već se rasulo po lećama što je dodatno smanjilo kontrast slike. Pitam se da li su astronomi 18. i prve polovice 19. stoljeća uopće imali „crnu“ pozadinu u okularu zbog rasipa svjetla ili je tu uvijek bilo prisutno sivilo neba kao kada promatrate sa svjetlosno onečišćene lokacije. Sve u svemu Herschelu i drugim astronomima sve do kraja 19. stoljeća nije bilo lako. Tada je razvijena tehnika posrebrivanja zrcala koja je uvelike povećala učinkovitost teleskopskih zrcala. S druge strane, problemi s gubitkom svjetla u okularima su ispravljeni tek pojavom antirefleksivnih premaza 1930ih.

Zašto je bitno u obzir uzeti instrumente kojima su Herschel i njegovi suvremenici promatrali? Naime, njima je bilo jako teško uočiti maglicu Messier 17 u istom rasponu kao danas, posebice u uvjetima kada je kontrast u okularu bio, a blago rečeno nikakav u odnosu na današnje okulare. Tu pada moja teorija da je labudov tamni magličasti rep odgovoran za Ω. Herschel i ekipa su vjerojatno u okularu vidjeli samo najsvjetliji dio maglice, „labuda“. Opet se postavlja pitanje, otkud onda Ω ako su jasno vidjeli labuda.

Omega

Odgovor na pitanje gdje Ω je jednostavan. Iz nekog razloga, astronomi prije kao da su si dopustili vidjeti samo grčki alfabet na nebu umjesto životinjskog carstva kojeg astronomi vide danas. Za nadimak „Omega“ možemo okriviti Johna Herschela, koji je prvi maglicu opisao tim riječima. Čak se u njegovim zapisima vidi kako se dvoumio da li da upotrijebi riječ „omega“ ili „potkova“. Iz njegove skice je jasno zašto ga je maglica podsjetila na Ω. Vjerujem kako je spomenuta skica rezultat sklonosti promatrača i njegove tehnike crtanja, optičkih nedostataka teleskopa i okulara te na kraju  niski položaj M17 na nebu iz Ujedinjenog Kraljevstva. Nije pomoglo niti što su grafike u tadašnjim knjigama i časopisima bile puno grublje od originala, dovoljno je samo vidjeti na primjeru skice Leopolda Trouvelota. Kako su otac i sin Herschel bili veliki autoriteti u astronomiji nitko nije dovodio u pitanje nadimak „Omega“.

Herschel je par godina kasnije napravio je drugu skicu, iz Capetown-a u Južnoj Africi, na kojoj maglica izgleda više nalik pogledu na koji smo navikli u okularima. U Capetown-u maglica kulminira gotovo u zenitu, što smanjuje utjecaj atmosfere, a i klima je manje vlažna nego u Ujedinjenom Kraljevstvu pa su zrcala od speculuma duže zadržavala svojstva, što je rezultiralo kvalitetnijim promatranjima.

Labuda je na nebo ustoličio William Henry Smyth, admiral Kraljevske mornarice. Nakon završetka karijere opremio je privatnu zvjezdarnicu sa 150 mm refraktorom iz kojeg je promatrao nebo, posvetivši se većinom dvostrukim zvijezdama. Maglicu Messier 17 je opisao kao labuda koji pliva u mirnoj vodi utopljen u moru zvijezda. Unatoč ovom razumnijem opisu, John Herschel bio je veliki autoriteti u astronomiji te se dugo vremena nije u pitanje dovodio nadimak „omega“, iako bih rekao da je nekako s vremenom on ispario jer danas većina ljudi koje znam koristi „labud“ pri opisu maglice.

Smyth je bio pisac, bogatog rječnika, a specifičan po tome što je boje zvijezde opisao veoma kreativno. Gama Andremede je opisao kao kombinaciju narančaste i smaragdno zelene, s čime bi se složile i moje oči, ali u njegovim dijelima nalazimo zvijezde čije je boje opisao kao biserno bijele, šafransko žute, svjetlojabučasto zelene… malo mi je to previše kreativno.

Messier 17 nije oduvijek bila omega. Maglicu je otkrio Phillipe de Chéseaux oko 1746. te ju je opisao kao zraku svjetla nalik repu kometa. Prema opisu može se zaključiti kako je de Chéseaux vidio samo „tijelo“ labuda. Charles Messier je 17. objekt svog kataloga opisao kao „magličasto vreteno“.

Pačja posla

Maglicu sam prvi put u dnevniku spomenuo 24.07.2005., kada sam imao first light Betsy, prvog teleskopa kojeg sam si priuštio. Maglicu te noći nisam opisao jer sam bio vjerojatno izut iz cipela pogledom kroz 200mm teleskop. Sjećam se kako sam počeo promatrati dok se još nije smračilo, oko 21h i završio u 23:30 kada je Mjesec počeo smetati. Pamtim da sam te večeri vidio M13 po prvi put kroz veliki (dodao bih i kvalitetan) teleskop te sam opčinjen. Ostatak večeri se stopio u sretnu histeriju.

Maglicu sam redovito promatrao svako ljeto jer je sjajan i lako pristupačan objekt. Pamtim kako se pogled na nju uvelike popravio nabavkom UHC filtera, a posebice kasnije s OIII filterom. Imam u dnevnicima više zapisanih promatranja maglice, ali niti u jednom opisu maglice nisam bio rječit kao recimo Herschel ili Smyth. Maglica je uvijek bila nježan sivi oblak s mramornom teksturom. Forma labuda se nikada nije mogla promašiti, a ovisno o kvaliteti neba i promjeru teleskopa mogao sam uočiti dodatne tamnije dijelove maglice. Od dosadašnjih promatranja i skica maglice izdvojit ću dvije prilike. Prva je od 10. srpnja 2016. Te večeri sam bio nabrijan u želji da u maglici ulovim što finije detalje. Pokušao sam ih uloviti pri kombinaciji povećanja od 143x i 214x. Skica je tako, bit ću nježan prema sebi pa ću reći da je ispala drugačije nego što sam planirao. Naime, fokus te večeri je bilo skiciranje najsjajnijeg dijela maglice u nadi da ću zabilježiti fine detalje i specifičnu teksturu maglice. Umjesto toga dobio sam nešto što je nalik pužu koji je ispružio ticala s očima. Točno se sjećam kako sam te večeri bio nabrijan u želji da razvalim skicu i onda ćorak. Ipak, u vratu labuda (ili puža) uspio sam zabilježiti neke fine detalje, splet tamnih pruga i svijetlih oblačaka, tako da sam barem djelomično uspio u svom naumu.

Popravni za skiciranje maglice bio je u ljeto 2021., kada sam odradio posjet Mazinu. Pritom sam promatrao Messier 17, ali ne da bih zapisao par šturih riječi, već da bi napravio skicu. Ovom skicom sam iznimno ponosan, toliko da sam morao napisati ovaj napisati zaseban post samo o njoj. Naime, ako vas netko ikada zapita kako Messier 17 izgleda u okularu kroz 30cm teleskop, slobodno mu pokažite ovu skicu. Nešto je te noći kliknulo i postigao sam odličan omjer svjetline raznih detalja u maglici, okolnog prostora, zvijezda, sve je sjelo na svoje mjesto. Mislim da će ova skica dugo vremena ostati referenca kojoj ću se vraćati i moći ću je nadmašiti samo ako uspijem nekako nabaviti veći teleskop.