Survey di nebulose planetarie, ad emissione e loro spettri
Survey of planetary and emission nebulas and their spectra
Nebulose Planetarie
Planetary Nebulas
Premetto che la distinzione tra nebulose planetarie ed ad emissione attiene più che altro alla catalogazione ed alle dimensioni apparenti,più che alla loro natura, dato che anche le planetarie sono formate da nubi di gas ionizzato, come si vedrà in seguito.La loro caratteristica è data dalle ridotte dimensioni angolari apparenti, simili a quelle di un pianeta, da cui il loro nome.
Le nebulose planetarie costituiscono una classe di oggetti particolarmente interessanti per l'astronomo amatore da un duplice punto di vista: l'estetica, appagante e piacevole dai molti colori e la morfologia, diversa e spesso in evoluzione.Per chi intende poi andare oltre, la spettroscopia fornisce i mezzi per indagare la natura intrinseca delle nubi di gas che le compongono.Una condizione necessaria per effettuare tale tipo di osservazioni è disporre di una focale lunga, almeno 2 mt, e di aperture generose (diciamo dai 15 cm in su).Ciò non vuol significare che chi sia in possesso di strumenti da 8- 10 cm non possa dedicarsi all'osservazione ed allo studio delle planetarie, ma semplicemente che in tal caso sarà difficile per lui percepire i dettagli più elusivi che gli strumenti di maggior apertura consentono di osservare, con l'eccezione di quelle più grandi, come M27 e M57.
La genesi delle nebulose planetarie è ben conosciuta: le stelle di sequenza principale vanno infatti, col tempo, incontro a drammatici cambiamenti:Una volta bruciato tutto l'idrogeno convertendolo in elio diventano una cd. "gigante rossa" sviluppando una parte centrale sempre densa e più calda,che brucerà a sua volta elio e si espanderà come un pallone che si gonfia,producendo una bolla di gas in espansione .La bolla di gas espansa può dar luogo a quelle strutture che si chiamano "nebulose planetarie"Della stella progenitrice,dopo l'eiezione dei suoi strati esterni, resta solo un nocciolo denso e caldo, che emette radiazioni estremamente energetiche.Lo schema che segue (fonte ESO) rende molto bene l'idea della struttura delle nebulose planetarie, che a parte alcune differenziazioni dovute al diverso angolo di osservazione, vi si ispirano in gran parte.
Planetary nebulas is a class of very interesting objects for the amateur astronomer from two points of vue: the pleasant estetics with many colors, and the different and evolutive morphology, Furthermore, spectroscopy gives other means to investigate the nature of such objects and their gas clouds , A necessary condition to do this kind of observations at best is to use longer focal lenght and generous instrument's apertures. The following image (courtesy ESO) explains very well the structure of planetary nebulas.
La prima nebulosa planetaria ad esser scoperta fu M 27, e la seconda la celebre e più fotografata in assoluto, M57 nella Lira.
Di seguito riporto una serie di immagini di nebulose planetarie, evidenziando che tutti gli oggetti sono stati ripresi da Roma città, il che fa giustizia delle ripetute asserzioni circa l'impossibilità di fare imaging deep sky dalle grandi città.
M57, la più famosa e fotografata
M57, the most famous and photographed
Questa nebulosa fu scoperta nel 1779, dal francese Antoine Darquier con un telescopio da 3" di apertura.Qualche anno dopo Messier la osservò e poi la inserì nel suo celebre catalogo.Essa è situata a circa 2300 anni luce da noi.La sua magnitudine di 9,0 e le sue dimensioni notevoli (2,5 primi) la rendono un oggetto relativamente facile da riprendere anche con strumenti di modesta apertura e di sufficiente focale.La stella centrale, di mag 15, ha una temperatura superficiale di circa 120.000 gradi celsius, ed è quindi molto calda.Quanto alla sua composizione fisico-chimica, la shell di M57 contiene in massima parte Idrogeno, quindi, in ordine di quantità,Elio, Ossigeno,Nitrogeno, Sulfuro, e si espande ad una velocità di circa 20 Km /sec.Qui di seguito e mostrata una immagine ripresa dall'Osservatorio di Ponte di Nona in più sessioni osservative e con due camere CCD, una Atik 16 HR ed una Sbig ST8 ed il Celestron 14 dell'osservatorio a F 11.Visibili molti particolari, tra cui la zona scura a vaga forma di H al centro dell'anello, nonchè una parte , appena accennata dello strato più esterno visibile in modo completo da cieli molto limpidi e bui.
The first PN to be discovered was M27, and the second, the celeber and most photographed over the world, is M57, in the Lyrae.The latter was discovered in 1779 by french astronomer Antoine Darquier, with a 3" aperture telescope.M 57 is far from us 2300 LY :Its mag of 9.0 and its dimensions of about 2,5' make it an easy object even in small telescopes.The physical - chemical composition of its shell is, in the order of abundance: Hydrogen,Helium,Oxigen,Nytrogen , Sulfur.The following image was taken at Ponte di Nona Observatory in more observing sessions, using the C 14 at f 11, and both the CCD cameras Atik 16 HR and Sbig ST8 in full resolution.Many features are visible, as the H shaped nebula in the ring center, and a part of the outer ring, often visible from very dark and clean skies.
Nell'immagine che segue M57 è mostrata in modo alquanto inusuale, nella decomposizione in Hi res della sua struttura, le cui componenti principali sono l'OIII e l'Hb (parte più chiara) rispettivamente a 5007 e 4861 A (zona blu- verde dello spettro visibile) e la parte dell' Idrogeno Alfa,Nitrogeno e Sulfur (non distinguibili tra loro per la bassa risoluzione del reticolo di diffrazione utilizzato) rispettivamente a 6563,6548, 6584 e 6718 A nella zona a sinistra più scura vicino al bordo dell'immagine , appartenenti alla parte rossa dello spettro visibile.Si nota anche una piccola parte nel violetto, a circa 3700 A, regione UV, possibile emanazione della radiazione della stella centrale.Nella parte destra dell'immagine in questione è mostrata la immagine reale ossia composita di M57.C 14 @ 11, camera Atik 16 Hr binned 1x1 e reticolo di diffrazione Star Analyser da 100 l/mm.
The following image show a quite unusual sight of M 57, in a Hires decomposition of its structure, whose mean components are OIII and Hb ( clear PN image) at 5007 and 4861 A, and Ha, NII, and Sulfur in the darker PN image near the edge on the left.C14 @ 11, camera Atik 16 HR binned 1x1 and Star Analyser 100 g/mm diffraction grating.
Da un'attenta osservazione dell'immagine che precede, si verifica che la parte dell'OIII e Hb , oltre che a presentare una maggiore intensità,appartiene più alla parte centrale dell'anello, mentre quella dell'Ha, N, SII,di intensità minore, alla parte più esterna.Per assumere valenza reale lo spettro andrebbe tuttavia corretto per la risposta spettrale della camera e del setup.
A careful observation of the image let to verify that the lighter frame of M57 (OIII and Hb) has a strong intensity and belongs essentially to the center part of the ring, while the darker one (Ha,NII, SII)is more faible, and more diffused in the outer part of the ring itself.
Un'altra famosa planetaria: M27
Another famous planetary: M27
Un' altra nebulosa del cielo estivo che mi ha da sempre appassionato con i suoi colori e le sue numerose stelle variabili, M 27 ripresa da Ponte di Nona in Hi Res il 19 luglio 2009 : C14@ 11 luminanza di 2 immagini da 8 minuti + 2 da 2 minuti con una camera SBIG ST 8 in binning 1 x1; informazione colore di altra immagine precedentemente ripresa con un C11.
Another summer sky planetary nebula that I've been observing since many years: M27, shot from Ponte di Nona Observatory on july, 19, 2009: C14 @ f 11, luminance by 2 images of 8 min each+ 2 of 2 min with a SBIG ST8 CCD, color information from another image shot by a C11 at F 6,3:
NGC 7662
Ngc 7662 Celestron 14 @ 6,3 ,Roma, luglio 2007, camera CCD Atik 16 HR in binning 1x1. 20 frames da 3 sec (1 minuto in totale per la luminanza).Sono visibili numerosi particolari della famosa immagine dell'HST, in basso,debitamente riscalata e croppata per rendere più immediato l'ardito paragone. NGC 7662 imaged from Rome on july 2007 by a C14 @ 6,3 and an Atik 16 HR CCD 1x1 binned for only one minute of total integration. In the image are visible many features of the famous HST image of the object .
NGC 7027
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NGC 7027 in Cygnus, una planetaria molto difficile da riprendere con particolari evidenti, dato che sottende 18 x 11 secondi d'arco.C14 a f 6,3 , camera Atik 16 HR Roma , luglio 2007.Luminanza con filtri Astronomik UHC e IR Pass (25 x 3 sec). RGB 20 x 10sec. Della nebulosa in questione è stato anche ricavato il seguente spettro a bassa risoluzione, con evidenti tutte le righe in emissione della serie di Balmer dell'Idrogeno, quelle dell'OIII e dell'Elio: lo strumento utilizzato è stato un reticolo di diffrazione a trasmissione "Star Analyser" da 100 l/mm.Caratteristica della nebulosa è una luminosità superficiale particolarmente alta sia nel visibile che nell'IR, al limite superiore delle PN.Altra caratteristica peculiare dell'oggetto è quella di essere circondato da una spessa nube molecolare, e, infine di possedere uno spettro particolarmente ricco dall'UV, al visibile ed all'IR. An image of NGC 7027 in Cygnus, a very difficult object, with an extension of only 18 x 11 arcsecs. C14 at F6,3 Atik 16 HR CCD from Rome, on july 2007.A Low Res spectra of the Planetary Nebula, with almost all the Hydrogen Balmer series lines, and the ones of OIII and He, was obtained by a " Star Analyser" transmission diffraction grating of 100 l/mm.The special characteristics of the object is to show a surface brightness superior to any PN, to be surrounded from a huge molecular cloud, and to own an extremely rich spectrum, from UV to visible and IR. |
NGC 7008
NGC 7008, una nebulosa planetaria nel Cigno, mag.13.0: ricorda molto in piccolo la celebre Trifida.C11 @ 7, camera ATIK 16 HR binning 2 x 2. somma di pose da 20 sec non autoguidate. NGC 7008: a small PN in Cygnus: looks like the famous Trifid nebula.C11 @ 7 Camera ATIK 16 HR bin 2x2, sum of frames no autoguide
NGC 2392
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Una piccola Planetaria somigliante a M27
a planetary looking like a small M27
NGC7048
Ngc 7048 è una piccola planetaria, di magnitudine 12,1 e dimensioni di circa 1', nella costellazione del Cigno.La stella in alto a destra è di Mag 10.5, mentre la stella centrale blu, molto debole. è a malapena visibile nell'immagine ingrandita, che mostra la sua somiglianza con la celebre M27.Immagine ottenuta con C14 @ f 11 camera Sbig ST8 XME, 8 integrazioni da 4 min l’una con un filtro UHC per la luminanza + 4 da 4 min per l’RGB il 4 luglio 2010 dall'Osservatorio di Ponte di Nona, in Roma.
NGC 7048 is a planetary nebula in Cygnus that is about 60 x 62 arc-seconds in diameter The bright star to the higher right of the nebula is a magnitude 10.5 star : the central star is quite visible in the bigger image at the center of the nebula. . This planetary nebula is rated at magnitude 12.1. C14 @ f 11 camera Sbig ST8 XME, 8 integrations, 4 mins each by a UHC filter for luminance + 4 4 mins each as RGB on july, 4, 2010 from Ponte di Nona Obs, in Rome.
Un piccolo gioiello nell'Aquila
A little jewel in Aquilae
NGC 6781
Questa planetaria richiama alla mente la celebre M57 della Lira, specie per la presenza di una stella blu al suo centro e per l'anello di gas esterno in cui predomina l'ossigeno Alfa.Essa si trova nella costellazione dll'Aquila, piuttosto vicinao ad Altair, è quindi un oggetto facilmente individuabile, solo che per apprezzarne a fondo le caratteristiche occorrono focali elevate, mediamente 3-4 mt.Ciò non toglie che anche con telescopi di minore focale è un oggetto apprezzabile.La nebulosa ha come stella progenitrice una stella di 15^ mag, molto calda, la cui intensa radiazione ultravioletta interagisce coi gas espulsi nello spazio creando delicate forme.C14@ f 11 camera Sbig ST8 XME, 3 pose autoguidate da 500 secs con filtro UHC Astronomik + pose brevi (media di 10-15 min) RGB.13 luglio 2010.
This PN, that recall the famous M57, can be found in the constellation of Aquila, near Altair, it is an easily visible object, but needs high focal lenghts to display its features.C14@ f 11 Sbig ST8 XME camera, 3 autoguided frames 500 secs each by an Astronomik UHC filter + some shorter frames (10-15 min) RGB.Rome ,July, 13 , 2010.
M 76
M76, detta anche piccola Dumbell per la somiglianza con la famosa M27 è in realtà uno degli oggetti più deboli del catalogo di Messier (mag 10,1) che ha la caratteristica di divenire invisibile al primo accenno di inquinamento luminoso.Essa dista 2500 a.l da noi e le sue dimensioni apparenti sono circa 2,7 x 1,8 arcmin.Una ripresa LRGB da una città come Roma è quindi una vera e propria sfida, ed ancora più interessante è riprenderne lo spettro.La ripresa che segue è stata effettuata col C14 @7 e camera Sbig ST8 XME; integrazione 1200 secs per la luminanza , 900 per l' RGB,e 900 secs per lo spettro.
NGC 1501: una planetaria Wolf-Rayet
Ngc 1501: a Wolf-Rayet Planetary
Ngc 1501 appartiene alla classe di nebulose planetarie cd "ad alta eccitazione", conosciuti come "OVI" sequence, tanto che la stella centrale, una Wof Rayet dalla elevatissima temperatura superficiale di oltre 100000 K, appartiene alla classe WC4-OVI, date le forti righe di emissione dell'O VI nell'ultravioletto, a 3811 e 3834 A, oltre che a quelle del C IV nel visibile.E' un oggetto che richiede cieli bui, quindi la sua osservazione da una grande città è già una sfida, ma mi riproponevo qualcosa di più interessante, la ripresa dello spettro della stella centrale, di mag quasi 15, tentativo sinora mai effettuato, non solo per la bassa luminosità, ma anche perchè l'inviluppo di gas della planetaria rende ancora più tenue la luce della stella centrale stessa.
Il 26 settembre 2012. dopo una sequenza di meteo poco astronomico, sono finalmente incappato in una serata di seeing buono, niente di meglio che fare il tentativo di ripresa della nebulosa e della stella centrale con i rispettivi spettri. Ho sudato parecchio, ma infine sono riuscito a riprendere lo spettro, sia della nebulosa che della stella centrale.La riga del C IV era talmente forte che a primo acchito l'avevo scambiata per una stellina di campo, tuttavia dopo aver controllato le immagini , tale non era.Alcune false righe sono dovute all'effetto di fringing del sensore in presenza di un rapporto S/R non ottimale (cielo debolmente velato).La prima delle immagini che seguono è di NGC 1501, come ripresa quella sera a campo piuttosto largo (19 X 13 ' circa, 0.7/arcsec x pixel) al fuoco del mio C14 @7 e della ST8 XME, con un filtro UHC che seguiva perfettamente l'emissione della nebulosa, eliminando buona parte dell'inquinamento luminoso cittadino; la seconda è un ingrandimento di un'altra immagine LRGB presa in precedenza, con seeing meno buono, ma che è utile per distinguere il particolare inviluppo di gas reticolare che circonda la stella centrale e che da origine alla planetaria.
E lo spettro a bassa risoluzione sia della nebulosa che della stella centrale, ripresi con un reticolo di diffrazione "Star Analyser 100" posto a circa 60 mm dal sensore, con una dispersione di 15 a/pixel.La riga del C IV nel visibile appare particolarmente intensa, mentre quella dell'OVI nell'UV molto meno accennata per la scarsa risposta del sensore della camera a quelle frequenze.
NGC 6894, Una planetaria particolare
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Alcuni esempi di Nebulose ad emissione
Some examples of emissione nebulas
Per nebulose ad emissione si intendono nubi di gas ionizzato che emettono luce in varie zone dello spettro.La distinzione con le planetarie è data dalle loro dimensioni angolari, piuttosto notevoli.La componente maggiore dell'emissione è data dall'idrogeno , nelle sue componenti della serie di Balmer (e prima tra queste l'emissione Ha), per quasi il 90%.Altre emissioni sono date da Elio, Ossigeno e Nitrogeno.In alcune di esse sussistono zone di formazione stellare.
Alcuni altri tipi di Nebulose
Other types of nebulas
M 1, un residuo di Supernova
M1, a supernova remnant
M1 è l'oggetto del periodo invernale, ed uno dei più interessanti; il
residuo della supernova esplosa nell'anno 1054
I filamenti della shell di espansione dell'Idrogeno Alfa ,che viaggiano a
500 Km sec, appaiono in tutto i loro particolari nell'immagine ripresa
con un filtro Ha da 6 nm, C14 @f7, Sbig St8 XME, dal mio osservatorio di
Roma -Ponte di Nona.
M1 is a classic winter object, and one of more interesting: a remnant of supernova of year 1054.The filaments of expansion shell, travelling at a speed of 500 Kms, are well visible in the following image taken from my observatory in Rome by a Celestron 14 @ f7, a SBIG ST8 XME camera , and an Astronomik 6 nm Ha filter.
NGC 2261
Sembra una cometa,
ma non lo è.
Parlo della nebulosa di Hubble, NGC
2261,nella costellazione dell’Unicorno, un oggetto scarsamente osservato e
ripreso per le sue piccole dimensioni, che richiedono focali elevate.La
nebulosa è famosa per le sue continue variazioni di forma e luminosità,ed è
centrata sulla stella R Monocerotis.
Ripresa CCD con ST8 XME in binning 1X1,
C14 a f 7, dal mio osservatorio di Ponte di Nona a Roma, il 29 dicembre
2015, somma di due integrazioni da 1200 sec ciascuna.
It looks like a comet,
but it is not.
I speak of the nebula Hubble NGC 2261 in the constellation of the Unicorn,
an object poorly observed due to its small size, requiring high
focal lenght.The nebula is famous for its constant changes of shape and
brightness, and is centered on star R Monocerotis.
CCD imaging with ST8 XME binned 1X1, C14 at f 7, from my observatory of
Ponte di Nona in Rome, on December 29 2015, the sum of two integrations of
1200 secs each.
La
nebulosa Cono nel complesso di NGC 2264, pieno di zone di formazione
stellare.Niente di che, dato che è un oggetto spesso ripreso dagli amatori.
La novità (se tale può dirsi) è che è stato ripreso da Roma, senza andare
nelle obbligate località montane, con un filtro H Alfa Astronomik da 6 nm
(potenza della banda stretta).
3 integrazioni da 1200 sec al fuoco del TMB LZO 115/800 dal mio (
luminosamente inquinato) osservatorio di Ponte di Nona a Roma., camera Sbig
ST8 XME in bin 1x1.
The Cone
Nebula in the complex of NGC 2264, full of of star forming
areas. is a subject often imaged by amateurs.
The novelty (if such can be said) is that the image was taken from Rome,
without going into clear skies mountain resorts, with an Astronomik 6 nm H
alpha filter (power of the narrow-band).
3 frames of 1200 sec at the focus of my TMB LZO 115/800 apo
refractor from my (luminously polluted) observatory of Ponte di Nona in Rome.,
SBIG ST8 XME CCD camera in bin 1x1.
IC 434
IC 434, che ospita il complesso di polveri e gas chiamato "Nebulosa testa di cavallo" o Horsehead Nebula, è uno degli oggetti nebulari più suggestivi e fotografati del cielo.In realtà si tratta di una nebulosa ad emissione cui è sovrapposto un insieme di gas e polveri a forma di testa di cavallo, da cui il celebre nome.E’ un oggetto piuttosto elusivo, che è preferibile riprendere da cieli puliti e lontano dalla città.L'immagine che segue è stata tuttavia ottenuta, in condizioni di normale IL (lampade al sodio ad alta pressione, cielo lattiginoso) da Roma, con un filtro Ha da 6 nm, e 2 integrazioni da 1200 sec ciascuna con una camera SBIG ST8 al fuoco del mio rifrattore apo TMB 115/800.
IC 434, also known as the Horsehead Nebula, is one of the most attractive and photographed objects in the sky.In the fact it is an emission nebula to which is superimposed a complex of gas and dust in the shape of a horse head, from which the famous name it is rather elusive, and preferably to image under clear skies and away from the cities.The image below was obtained however, under normal light pollution (high pressure sodium lamps, milky sky) from Rome, with a H alpha 6 nm filter , with 2 frames of 1200 secs each with a SBIG ST8 CCD camera and my apo TMB refractor 115/800.
Un'immagine della nebulosa in falsi colori con l'utilizzo dell' Infrarosso vicino,e del'H alfa, ottenuta assegnando all'H Alfa il colore blu, all'unione Ha-IR il verde, ed all'IR il colore rosso, applicando quindi la tecnica di assegnazione dei colori in base alla lunghezza d'onda crescente.
Un'immagine della