sábado, 29 de abril de 2017

IC410, pool with tadpoles - El estanque con renacuajos

In English below

En 2014 acabé un mosaico de una zona espectacular en Auriga, llena de cúmulos estelares, nebulosas de hidrógeno más o menos compactas y objetos curiosos como los "renacuajos". Ese mosaico me llevó montones de horas y es todavía una de las fotos de las que me siento más contento.

Una de las nueve teselas que componen ese mosaico corresponde, más o menos, a la nebulosa más compacta de la zona, IC410, famosa por incluir esos renacuajos. También se llama Sharpless 2-236, por cierto. Estas estructuras son posiblemente restos de la nebulosa original que han sido erosionados por la radiación de estrellas jóvenes que han nacido en el seno de aquella nube de hidrógeno. Similar a los "Pilares de la Creación" en Águila, por ejemplo.

El mosaico lo hice sólo en H-alfa. Pero tenía la intención de, al menos algunas teselas, completarlas con otros filtros para poder darle color. Eso es lo que he hecho el invierno pasado (2017), añadiendo OIII y SII al H-alfa. También he metido alguna toma más de H-alfa.

Ahora he incluido, entonces:
H-alfa: 63 subtomas, o sea 10 horas y 30 minutos
OIII: 51 tomas, 8 horas y 30 minutos
SII: 33 tomas, 5 horas y 30minutos
Total: 24 horas y 30 minutos

De las 63 subtomas de H-alfa, 44 son las originales del mosaico, por tanto hechas con el Takahashi FS102, y el resto nuevas tomadas con el Astro-Physics GT130. He tenido que recortar un poco para cuadrar los dos campos.

Una vez procesada con Pixinsight 1.8, y hechas las innumerables versiones con tonos de color diferentes, me quedo con esta (hasta que en el futuro lo vuelva a mirar y haga otra versión…).


In 2014 I completed a mosaic of 9 tiles in a very nice region of Auriga, of which I feel very proud:

This mosaic was taken in monochrome H-alpha only. My intentiion was always to give "color" to at least part of it, and finally this winter of 2017 I managed to get enough images with OIII, SII and added a few more with H-alpha, for one of the tiles. This is probably the best known part of the mosaic, the one that corresponds to nebula IC410, or Sharpless 2-236, and includes the famous "tadpoles". So we have now:

H-alfa: 63 subframes, 10h and 30min
OIII: 51 subframes, 8 hours and 30min
SII: 33 subframes, 5 hours and 30min
Total: 24 hours and 30 min

From thos 63 frames in H-alpha, 44 are the original ones from the mosaic, taken in 2014 with teh Takahashi FS102, and the rest are fresh taken wit the Astro-Physics GT130.

viernes, 14 de abril de 2017

The Show of the Atmosphere

It is shocking to look at those pictures of Earth, taken from space, and realize that our atmosphere is just an extremelly thin layer on top of the huge ball of rock (solid outside, molten inside). The diameter of Earth is more than 12 thousand kilometers, right? So, the atmosphere is only, being generous, 100 km thick (less than 1%), and most of the air is in the lower say 20 km or less. That is very little air… and still that's crucial for our survival, and for all the biosphere of the planet. In that air we all breathe, yes, but also in that small amount of air is were we dump all our gaseous garbage, planes fly, and where most of the water cycle takes place, where winds, storms develop, clouds grow, sunsets and sunrises get red or pink.

Yes, the atmosphere is precious, essential for our species. And, on top of that, it gives us amazing shows from time to time. From my place, I'm gifted with a nice sunset every evening 

Recently I had the opportunity of watching and enjoying two beautiful sunsets from other places. One of them still in Cambrils, from the beach. Suddenly, a rather boring afternoon converged in a slow burst of western fire, as the sun hid behind some casual clouds… looked like the mountains to the south were burning, or exploding, or a volcano had popped up somewhere in Tivissa… I took several pictures, otherwise I would be applauding the show. By the way I heard this expression for the first  time many years ago from a radio station in Houston, TX, while I was driving to work… they mentioned the fantastic sunrise and jokingly (or not!?) said that drivers were stopping on the side of the highway to watch the sunrise and cheer and applaud… I thought it was touching and exciting… for a change someone was looking at the sky above.

The second was a sunset in Jávea, Alicante province. Scattered clouds, light showers, and suddenly a piece of rainbow over the sea, cloud tops illuminated by the low sun. That wet and golden light. 

Then I thought it was over, the sun had set at the opposite side of the sea, when I realized that very dim, there where some light rays that appeared to converge at exactly the opposite side of the sunset… I looked twice, my wife also saw them, so they were real… I remembered, deep in my almost erased memory circuits, having read something about these rays. Later, I checked  and indeed they are well known and not rare, if you look at the right place and time. They are called anti-crepuscular rays, and are actually parallel, but perspective from the observer makes them look like convergent. Not easy to see in the picture below, but that's what I got.

The atmosphere gives us many, many moments of beauty, never the same, always amazing… up to us to enjoy them. It is still for free… Like this bonus sunrise I took in February.

martes, 24 de enero de 2017

Weak (and amazing) supernova remnant, Sh 2-224

In November and December of 2016 I took a total of 15.5 hours of exposure, with a single filter (H-alpha), of Sharpless 2-224, a supernova remnant (SNR) in Auriga, the weakest object I have tried so far. This is extremely weak. Even with so much time for a monochrome image, what comes out is still very weak (I am insisting,  yes) and I had to stretch the image's histogram like never before. Maybe I shouldn't have stretched it so much, but I didn't want to left any trace of signal in the dark. Maybe I'll come back to it and add more data in H-alpha.

Telescope: Astro-Physics 130GT
Filter: H-alpha, Astrodon 5nm
Mount: ASA DDM60pro
Maxim DL, Pixinsight
93 frames of 600s each, some with gibous moon up

I have not seen many photos of this object in the web, either. The best is probably by Dean Salman:

Here a version in H-alpha + SII by Rolf Sveinhaug:

I think it is a beautiful object anyway. The catalog name is SNR G166.1 +4.4

Some data.  It is located at 4.1 kpc (kiloparsecs) of distance, and measures, at this moment, about 58,4 parsecs of diameter. Seems to be about 81000 years old. It emits mostly in H-alpha and radio frequencies, but there is enough signal at other emission lines like OIII and SII to allow for multifilter false-color renditions like the ones mentioned above. My intention is to make the OIII version, even though it will be painful to invest more than 10 hours, perhaps 15, of clear nights in frames that apparently have close to zero signal. But that's the name of the game.

It has been suggested that the peculiar shape of this SNR (described as an almost complete circular shell with a wing) is "the result of a single SNR evolving in two regions of sharply different densities, or of two successsive SNR's" [Huang Y-L, Thaddeus P, Astrophysical Journal, 309, p804-821 (1986)]. Huang and Thaddeus (1986) also conclude that type II supernova are associated to large clouds of ionized hydrogen, from which the progenitors of these SN were born as massive and energetic stars. In fact, not far from SNR G166.1 +4.4 there another SNR, OA 184, which also seems to be associated to the large hydrogen cloud in teh area.

The name supernova "remnant" sounds a bit negative to me. I'd say that it is not a remnant, it is the next step in the evolution of matter in the Universe: from a huge and cold hydrogen nebula, to a stellar protodisk, to a star, to a supernova, to a maravelous shell of new, fresh heavy chemical elements that expands quickly and spreads that side of the cosmos with them... which eventually will again coalesce in the next generation of stars and planets, and perhaps people that write about the Universe. On the other hand, these "remnants" are beautiful, and inspiring, aren't they?

domingo, 4 de diciembre de 2016

Sh 2-101: Tulipán, arcos y agujero negro - Tulip, bows and a black hole

(In English below)

Esta foto me ha llevado muchas noches de intentos y sesiones más o menos productivas, debido sobre todo al (mal) tiempo. Empecé en Septiembre, y a finales de Noviembre todavía me quedaba alguna hora por acumular, y el Cisne ya estaba volando hacia el Oeste, más pronto cada noche… Hasta que el 2 de Diciembre lo pude dar por terminado, justo a tiempo.

Equipo: Astro-Physics 130GT, QSI683, ASA DDM60pro, filtros banda estrecha 5nm.
Tomas: H-alfa: 48 tomas de 600s; O-III: 48 tomas de 600s; S-II: 32 tomas de 600s. Total 21 horas y 20 minutos.
Software. Maxim DL para adquisición y Pixinsight para procesado. En la versión que sigue he recortado la parte de debajo de la foto porque no tenía mucha señal y quedaba excesivamente oscura, lo que daba un encuadre que no me gustaba. El procesado del color está hecho con una paleta SHO modificada.

(Foto actualizada el 24Marzo2017) La nebulosa de emisión más relevante de la foto es la 2-101 del catálogo de Sharpless, popularmente conocida como "el tulipán" por su aspecto en fotos en RGB, no tanto así en banda estrecha. Esta nebulosa está rodeada de más hidrógeno por todas partes, y de hecho forma parte de un enorme continuo de nebulosas que se extienden por buena parte de la constelación del Cisne (recordemos que está en el plano galáctico) y llega por ejemplo a Sadr y su cercana nebulosa de "la mariposa" e incluso a la "Norteamérica". Esto se ve por ejemplo en este impresionante mosaico de JP Metsaväinio:

La nebulosa en sí es interesante, con mucha señal en H-alfa, bastante en S-II y no tanto en O-III. Pero precisamente en esta última, hay una débil señal a destacar. Tiene forma de arco y de hecho se llama "arco de choque". Lo interesante es que está creado por un sistema binario formado por una estrella joven y energética (tipo O) y un agujero negro, situados a unos 6000 años luz de la Tierra. La estrella es HD 226868 magnitud V de 8.9 y perfectamente visible en la foto. El arco y la estrella están marcados en la versión anotada, adjunta. 

El agujero negro "roba" materia de la estrella, y esa materia cae en órbita alrededor del agujero negro, sobre el disco de acreción. Véase por ejemplo:

Este disco de acreción es materia que gira a gran velocidad y temperatura, por lo que está en gran parte ionizada (con carga eléctrica). Esto produce enormes campos magnéticos que aceleran parte de esa materia en dos chorros (no observables en visible) que salen perpendiculares al disco de acreción, a velocidades cercanas a la de la luz, y por ello se le denomina "relativistic jet" o chorro relativista. A velocidades cercanas a la de la luz hay que usar física relativista para explicar las cosas, no vale con la "normal de andar por el sistema solar". El chorro choca con el medio interestelar y produce un arco de choque que alcanza enormes temperaturas y por tanto emite en rayos X. De hecho, este sistema binario se denomina X-1 porque fue el primer emisor de rayos X que se detectó en el cielo. Fue en los años 1960, en un equipo montado en un globo, y finalmente se convirtió en el primer agujero negro confirmado experimentalmente. Es normalmente el objeto más brillante del cielo en rayos X. La potencia del chorro que crea ese arco, tan débil en la foto, se estima en unas 20000 (veinte mil) veces la del Sol. Impresiona un poco que en una foto hecha desde casa se pueda observar la evidencia directa de un agujero negro… ¿Por cierto, pregunta para pensar… ¿por qué no se ve el otro arco de choque, al lado opuesto de X-1, si el jet relativista es simétrico?

Otro tema diferente es otro posible arco de choque que también sale en la foto. En este caso, es un corto arco azul situado justo en el centro del "tulipán", y marcado en la foro anotada. Aquí no hay agujeros negros. Se trata de la onda de choque que produce una estrella energética como HD 227018 al moverse rápidamente en un medio interestelar denso. Es como la onda de sonido que produce un avión supersónico. La estrella tiene una alta velocidad relativa al medio (runaway star, o estrella en fuga, más o menos) y produce esa acumulación de masa delante de ella, que se calienta y emite en un amplio rango del espectro, incluido el visible. He encontrado una mención a esta estrella en un artículo de 1997: Noriega-Crespo A., Van Buren D., Dgani R., Astrophysical Journal, Vol 113, n2, 1997.

Es agradable encontrar estos detalles sorprendentes en una foto, hace que sea más que simplemente una foto bonita... ¡digo yo!


I have invested many nights of both failed (weather related, mainly) and successful sessions in this astrophoto. I started in September and I have been collecting photons till the end of November, when Cygnus was already flying low in the West, and finally Dec 2nd I considered it finished.

Equipment: Astro-Physics GT130 refractor, camera QSI 683, mount ASA DDM60pro, narrow band filters 5nm.
Exposure: H-alpha 48 subframes of 600s each; OIII 48 subframes, 600s; SII 32 subframes, 600s. Total of 21 hours and 20 minutes.
Software: Maxim DL for adquisition and Pixinsight for procesing. Color has been achieved with a modified SHO ("Hubble") palette.

The most relevant emission nebula in the photo is Sharpless 2-101, often known as the Tulip Nebula, due to a certain resemblance with such a flower in RGB versions. This nebula is surrounded by much more hydrogen all around, and in fact it is part of an enormous continuum of nebulae that extends throughout the whole constelllation of Cygnus and even beyond to Cepheus and Cassiopeia. This can be seen for example in this awesome mosaic by JP Metsaväinio:

The nebula in itself is interesting, with a lot of signal in H-alpha, good signal in SII and little in OIII. But precisely in the latter and to some extent also in H-alpha, there is a weak feature to highlight. It has the shape of a bow, and in fact it is called "shock bow". The interesting part is that it is created by a binary system formed by a young and energetic star (type O) and a black hole, located at about 6000 light years from Earth. The star is HD226868, with V magnitude of 8.9 and is very clear in the photo. The bow and the star are marked in the annotated version, also attached above. The black hole "steals" matter from the star, and this star falls in orbit around the black hole forming an accretion disk. See for example:

This accretion disk is formed by matter that moves at high speed and temperature, and is therefore ionized (with electric charge). This produces enormous magnetic fields that accelerate part of that matter into two huge jets (not observable in visible wavelengths) that project perpendicular to the plane of the disk, moving at speeds that are a significant fraction of the speed of light. That is why is is called a "relativistic jet", because at those speds you need to use relativistic physics to model and understand it. The jet of course impacts on the interstellar medium with unbelievable energy, forming a shock bow that reaches enormous temperatures, enough to profusely emit radiation in X-ray wavelength. In fact, this system is called X-1 because it was the first X ray emitter detected in the deep sky. This was in 1962, using a device riding a balloon, and eventually it became the first black hole experimentally confirmed. The power of the jet in X-1 is estimated in 20000 times the power of the Sun. It is quite impressive that from a humble observatory from my home, a direct evidence for the existance of a black hole (the shock bow, not the X-rays, of course!) can be detected. By the way, question for discussion… if the relativistic jet is symmetric, why don't we see another shock bow at the other side of the star?

A different subject is another possible shock bow in the photo. In this case, it is a short blue arc just in the center of the "tulip", and also marked in the annotated photo. There are no black holes involved, here. This is a shock bow produced by the fast movement of a star in relation to its relatively dense interstellar medium. In this case it is star HD 227018, it is a "runaway star" and produces that density increment in the direction of its movement, like a boat moving fast in the water. This accumulation of matter heats up (although not as much as the one cause by X-1) and emits in a wide spectral range, including visible light. I have found a reference to this star in a paper from 1997: Noriega-Crespo A., Van Buren D., Dgani R., Astrophysical Journal, Vol 113, n2, 1997.

It is good to find these amazing features in a photo, to make it become more than just a pretty picture!

martes, 9 de agosto de 2016

Flare of death and life/ Llamarada de muerte y vida

(EN ESPAÑOL ABAJO, tras la foto)

Although usually I prefer to make astrophotos of less known objects, from time to time, for whatever reason, I may end up with one of the "Classics". This is the case of the Veil nebula, a supernova remnant in Cygnus, The Swan, about 2100 light years from here. I have seen it visually in very good conditions, in Soria, with a 50cm dobsonian… unforgettable. I like to think that at that moment my retina was receiving photos coming directly from the explosion that ended with the life of a giant star, more than 3000 years ago, and created huge amounts of metals that eventually will form planetary systems where maybe intelligent life will evolve, and perhaps they will look at the Sun when it becomes a nova and Earth vaporizes…

The photo is made with two narrow band filters, OIII and H-alpha. This object looks like an entangled network of filaments which are beautifully highlighted by the narrow filters. At the end, it looks like the flare of a hydrocarbons plant, although of course in this case there is no combustion of anything, just emission of atoms of hydrogen and oxygen excited by the radiation from the supernova. A signal of death of a star, of a deadly wave of radiation sweeping across the neighbourhood of the supernova, but also an opportunity of life for the next generation of star and planetary systems that will be enriched wit the whole periodic system of elements created at that moment

The data: Astro-Physics  GT130 refractor, QSI 683ws camera, Astrodon 5nm filters, ASA DDM60pro mount. Sixty-nine subframes of 10 minutes each, taken between September and October 2015. In H-alpha, 6 hours, and in OIII, 5.5 hours. MaximDL used for acquisition and Pixinsight for calibration and processing. RGB channels were generated from different combinations of the H-alpha and O-III images.

The photo received an award (second mention) at the First Astrophoto Contest organized by the Spanish-German Astronomical Center (CAHA), and the Asociación de Amigos de Calar Alto (AACA), in Almería, Spain. We had a great time (see photo below) after the official ceremony and outstanding conferences by astrophysicists from the Astrophysical Institute of Andalucía. This is the first and only contest in which I have participated, besides our beloved local astrophotography contest, named after our late astro-colleague, and great friend, Carlos Fortea. The reason to participate in this contest was the very apealing first prize: three nights of observation at the 1.23 meter telescope in Calar Alto complex. I did not get it but it was worth the participation and also traveling for about 600km to attend the ceremony. The AACA people were extremely nice and we had great tapas after the official event (see the photo below). Thank you very much! Later we spent a couple of nights near Calar Alto, in the Sierra de los Filabres, where I could measure 21.6 mag/arcsec2, even though the night was probably not among the best, at 1400m over sea level.

An amazing photography of a fragment of the Veil nebula, taken by the Hubble telescope, can be seen here:


Me gusta hacer fotos de objetos menos habituales que los grandes clásicos del espacio profundo. Pero de vez en cuando, haciendo pruebas o jugando un poco en un rato libre con el observatorio en marcha, le hago una toma a uno de los clásicos. Y puede ocurrir, como en este caso, que lo que sale me gusta y ya no queda más remedio que seguir haciendo fotos hasta completarlo. Aquí de hecho pensé en hacer un mosaico de la nebulosa completa del Velo, pero ya veremos, es demasiado grande para mi limitado campo visual (de la cámara; el mío tampoco anda muy sobrado pero no me refería a ese). El Velo es un remanente de supernova en la constelación del Cisne, muy conocido en astrofotografía y una nebulosa muy interesante en visual, relativamente fácil con un cielo oscuro y una apertura modesta. Por supuesto, con aperturas no tan modestas, como medio metro, y desde las alturas sorianas, el espectáculo es increíble, incluso en blanco y negro como lo ve el ojo humano. Aquella noche en AstroTiermes pensaba que mi retina estaba recibiendo fotones directamente salidos de una explosión que acabó con la vida de una estrella gigante, y que sintetizó, en minutos, enormes cantidades de metales pesados… que unos millones de años después formarán otras estrellas y planetas y quizá seres inteligentes… que quizá vean cómo el Sol se transforma en nova…

En banda estrecha con filtros de 5 nanómetros, centrados en el H-alfa (653nm) y el OIII (501nm), el Velo da muy buena señal, y registra una increíble telaraña de filamentos ramificados, unos que sólo emiten en OIII, otros sólo en H-alfa, y algunos en ambos. El resultado es esta maraña filamentosa bicolor que, con la combinación de colores elegida, recuerda al aspecto de una llamarada de combustión de un hidrocarburo o alcohol. Se parece a las antorchas de las refinerías, por ejemplo, o crackers de etileno. Sólo que en este caso no hay combustión de ningún combustible, sino simplemente la emisión característica de átomos de hidrógeno, oxígeno y otros, calentados e ionizados por la radiación de la supernova. La explosión tuvo lugar hace más de 3000 años, y a una distancia de unos 2100 años luz.

Una imagen increíble de un fragmento del Velo, tomada por el Hubble, se puede ver aquí:

Los datos: Refractor Astro-Physics GT130, cámara CCD QSI 683ws, filtros Astrodon de 5 nm y montura ASA DDM60 sin guiado. Sesenta y nueve tomas, hechas entre Septiembre y Octubre de 2015, de 600 segundos cada una, con los filtros mencionados: H-alfa (6 horas total) y O III (5 horas y 30 min total). Canales RGB generados a partir de las tomas H alfa y O III. MaxIm DL para adquisición y PixInsight 1.8 para todo el procesado.

Debo (o quiero) mencionar que esta foto es la primera que he presentado a un concurso, aparte de nuestro querido Concurso de AstroTorroja "Carlos Fortea". Dicho concurso fue el primero convocado por el Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA) y la Asociación Amigos de Calar Alto. Esta foto consiguió la segunda mención, y con esa excusa fuimos a Almería a recoger el diploma, socializar con los amigos astrónomos de Almería (aficionados y profesionales), visitar el Observatorio del CAHA en Calar Alto y pasar un par de noches en la Sierra de los Filabres con un cielo 21.6. Eso es otra historia… Yo no sé cómo va Facebook porque no tengo, pero ahí hay un reportaje sobre el evento en Almería, con un par de magníficas conferencias de dos astrofísicos del Instituto Astrofísico de Andalucía.

Esta es una de las fotos que nos hicimos, con los super-agradables anfitriones de Almería y el ganador del primer premio, César Blanco, después de que los compañeros de la AACA gentilmente nos invitaran a unas ricas tapas en Almería (¡muchas gracias!):

Está claro que incluso los clásicos como El Velo mantienen intacto su encanto, si se les mira de una manera diferente.

viernes, 8 de julio de 2016

De auroras y eclipses en Islandia

Hace un año en Marzo fuimos a Islandia a ver auroras boreales. También a ver el país, en invierno, y vaya si lo disfrutamos. Pero eso sería otra historia. Me centro aquí en las luces del norte, las auroras que ya vimos por primera vez en 2013, en la Laponia finlandesa, a -30°C (o menos; -34°C llegamos a medir), y sobre lo cual ya escribí en este blog hace tiempo. En Islandia hace menos frío porque el océano atempera el clima, más aún con la cálida corriente del Golfo, como es el caso. Por eso en la costa islandesa parece que no son habituales heladas anticiclónicas tan extremas como en el interior de la península escandinava. El interior de Islandia, una enorme meseta cubierta de hielo, con los glaciares más grandes de Europa, es otra historia; a ese interior nos asomamos en una excursión y daba bastante respeto, por lo extremo del clima y el aislamiento absoluto… Gracias a nuestro guía Imanol que pudimos entrar (y sobre todo salir) de allí…

El caso es que para disfrutar de auroras, tienen que converger varias circunstancias: 1) que esté despejado el cielo, cosa no tan habitual en el sur de Islandia, la zona más lluviosa del país; 2) que haya actividad solar abundante, a ser posible unos días antes para que la noche de observación lleguen partículas solares cargadas abundantes, que son atrapadas por el campo magnético terrestre, aceleradas a lo largo de las líneas de campo hacia los polos magnéticos, y que al entrar en la atmósfera a gran velocidad chocan con las moléculas de oxígeno y nitrógeno, haciendo que pasen a estados de energía superior y que emitan luz al volver al estado de menor energía. Bien, pues el 17 de Marzo de 2015 tuvimos una enorme suerte y ambos factores se cumplieron con creces; hubo una tormenta solar unos días antes y se prevían auroras intensas, como nos confirmaron los componentes de una expedición española que nos encontramos en Geysir, los de Shelios. El Dr Miquel Serra, a quien conocí en el Observatorio del Teide que dirige, en Starmus 2014, nos avisó de que esa noche iba a ser buena. Vaya que sí. A poco de la puesta de sol, cuando todavía el cielo estaba bastante azul, alguien entró en el restaurante donde cenábamos, al pie de la catarata Skògafoss, gritando "¡Auroras!". El restaurante se vació en un minuto y nadie cenó más. Allí estabas las cortinas de luz verde, agitándose y enroscándose, por todo el cielo azul, sobre los picos nevados cercanos al volcán Eyfjallalajökul…

Tras las primeras fotos de urgencia, como la que muestro arriba, fuimos al hotel, donde ya preparamos toda la parafernalia fotográfica. Las auroras, al oscurecer el cielo, se hicieron más evidentes en tamaño y color, e incluso pude percibir a ojo color violeta/rojo en alguna.

 Mi cámara Canon 40D, al estar modificada sin filtro IR, captaba esa parte del espectro con mucha intensidad. Todos los que estábamos allí disparábamos sin pausa. De hecho, tuve que hacer un esfuerzo por parar un rato y simplemente mirar, absorber el espectáculo con los ojos y la mente.

Era una noche excepcional y la sensación era grandiosa: un espectáculo celeste que incluso en estos tiempos de Hollywood y efectos especiales hasta en las charlas de colegio, nos sobrecoge y dan ganas de aplaudir. El cielo incendiado en verde, gris y rojo, danzando sobre los volcanes y picos nevados, reflejándose en el rio, explotando en el cénit y bajando en ondulantes cortinas que crecen, se rompen en columnas verdes, vibran y de nuevo ondulan y desaparecen. En un momento dado, todo el cielo pulsaba en verde, en borbotones de luz, latidos del Sol y la Tierra. Detrás, sorprendentemente visibles, las constelaciones, con Orión rozando el horizonte y a veces, como un bergantín alcanzado por una ráfaga de artillería, parecía arder de aurora e inclinarse para luego hundirse tras la cumbre nevada.

  Dos días después tuvimos ocasión de disfrutar de otro emocionante espectáculo: un eclipse de sol al 99% de ocultación: ese 1% hace mucha diferencia, es cierto, pero el progreso del eclipse, el oscurecimiento del día, los cambios de temperatura, las aves, eran como los de un total.
 Y por lo que sea, estas cosas nos tocan hondo, y lloramos y nos abrazamos después, quizá nos sentimos abrumados por la grandeza del Universo. Por un momento auroras y eclipses nos hacen encontrar nuestro lugar, humilde y privilegiado, como pequeños seres que observan y quieren comprender.

domingo, 31 de enero de 2016

With "pros" and infrared

One year since my last post in this blog. If I had to explain that, the main reason (maybe not the only one) is that I have been too busy. And one of the reasons why I have been too busy is that I have been studying an official Master of Science (MSc) in Astronomy and Astrophysics. Let me say upfront that it was much tougher than I thought at the beginning, but also much more rewarding. I had the privilege to have, as professors, fantastic professional astrophysicists who were able to transmit their enthusiasm and love for this science. And in the case of my Master Thesis director, Dr Antonio García Hernández (University of Porto, Portugal), also  the feel for science discipline, rigour and curiosity - apart from a lot of his time, which I greatly appreciate. I guess that in the future I may post from time to time articles related to what I learned in the MSc; for now, I'll start with the Observational practice that we had.

In this practice we had to carry out, as a group of five students, a real observation, following profesional protocols. In our case it was done at the Observatory of the Valencia University, located in Aras de los Olmos (Valencia), abbreviated as OAO. The practice started with completing a proper observation proposal. In this case I did that part, trying to take advantage of the Richey-Chretièn telescope of 600mm aperture available in the OAO, with an Apogee camera of 4000 x 4000 pixels, and specially having the renowned astrophotographer Vicent Peris as operator of the observatory (he is also one of the developers of PIXINSIGHT software).

The chosen target was NGC 6820, an emission nebula in Cygnus, associated to an open cluster, NGC 6823, which I have already photographed from my "Mar de la Frau" Observatory at home:

From three nights at the OAO, we could use only two, due to weather conditions. This was early July, so nights were very short. We could only take 6 hours with a 3.5 nm H-alpha filter, in 3 or 4 minutes subframes. Why so short? Because these professional equipments, surprisingly or not, are not ideal for taking "beautiful postcard" type of astrophotos. Typically, the photos taken by them are of very short exposure, up to a few minutes, for photometry or spectroscopy, so they do not need a highly precise long term guiding system as we amateur postcard-photographers need. In this case, the telescope, a RC as I mentioned with focal length of 4800mm on a fork mount, was not guided, so despite the quality of the instrument the stars were not round after a few minutes, specially near the zenit. Focusing was done by manually turning the motor in and out. The filter wheel houses twelve filters for the most common photometric systems. We used the RVB from Johnson plus the H-alpha. Each filter gives a field of 33x 33 arcmin. MaximDL is used for capture.

For the observation proposal I used a very useful and free piece of software, which allows you to program your observation session by checking, for a given night, the path along the sky of the object you want to observe. It was developed by the team of the Isaac Newton telescope at the Roque de los Muchachos Observatory in La Palma, Spain. This is the link:

So, after taking all the calibration frames and the light frames, and processing with Pixinsight, the result was:

Then, with this photo, we did comparisons versus other photos of the same object published years ago. In a 1974 paper we found a photo, quite poor for modern standards, where we found a star with a significant position change. Investigating the subject, we found that indeed this is a star well known for its fast proper motion. Very interesting!

Preparing the work on NGC6020/6823, I checked the photos available in Aladin at different wavelengths. I found a series of frames taken with the GLIMPSE camera of the Spitzer satellite, all in infrared. I downloaded them as raw fits, and when I processed them a bit I was astonished to see the beautiful details in the 8 microns photo. In the other frames at lower wavelength (closer to visible) the level of detail was decreasing. Infrared, light of lower energy than visible, allows us to see subjects that have lower temperature than visible objects, like dust clouds and cold gas (hydrogen) clouds that have not been excited by surrounding stars with enough energy to emit visible light. In fact, the landscape of the NGC 6820/6823 area seen in infrared has nothing to do with the one that is familiar to us from visible light. It took me a while to convince myself that I was in fact looking at the same region.

This is the 8 micron photo from GLIMPSE, processed by me with PIXINSIGHT, and a photo in fralse color in which I have combined the photos at 3.6, 4.5, 5.8 and 8.0 microns.

One  conclusion (not very scientific but someone had to say it) is that, when we jokingly say that the Universe if in fact quite filthy and full of dust, gas, residues of primitive clouds, supernova explosions and who knows what… If you look in infrared it is even worse.

martes, 3 de febrero de 2015

Caos Cósmico: Sh2-115 y Sh2-116: Cosmic Chaos

(In ENGLISH below)

Los astrofotógrafos "postaleros" decimos en broma que el cielo está realmente hecho una cochinada: lleno de nubes, gases, polvo, restos de novas y supernovas esparcidos por ahí, manchurrones, pedruscos de cualquier tamaño y todo tipo de radiaciones zumbando de un lado para otro. Además el espacio-tiempo se estira más en unos sitios, menos en otros, se comprime cerca de esas alcantarillas sin tapa que son los agujeros negros; en fin, un caos. Parece el cuarto de mi hijo un sábado por la mañana. El caso es que, en general, esos paisajes llenos de entropía e irregulares, nos parecen hermosos a muchos terrícolas. Nosotros en realidad vivimos ahí dentro de ese lío cósmico, y lo miramos pasar con la nariz pegada a la atmosférica ventanilla del vehículo (la Tierra) con el que transitamos por él (salvo los astronautas que literalmente tienen su ventanilla de verdad y, sospecho, la nariz pegada a ella; yo lo haría). En este blog he puesto muchos ejemplos de esos paisajes turbulentos de nubarrones y polvo. Esta vez le toca a otro: Un conjunto de nebulosas en la constelación del Cisne (Cygnus), muy cerca de Deneb, una de las estrellas "estrella" del verano, y perdón por el lamentable juego de palabras. En muchas otras nebulosas, nuestra mente controla el caos mediante un curioso truco: buscamos parecidos a cosas "nuestras", o sea terrícolas, y le damos nombre de algo que conocemos: La Norteamérica, El Tulipán, el Cangrejo, La Medusa, El Casco de Astérix (o de Thor), El Mago, La Laguna… en fin, son seguramente cientos las nebulosas que alguien ha asociado a algo antropocéntrico, y nos sentimos más cómodos si mirando esa cosa extraterrestre vemos por ejemplo una Cabeza de Mono, un Corazón o incluso ¿un Alma?? (véase Sharpless 2-199; me gustaría saber quién pensó ese nombre). Otras, curiosamente, no tienen sobrenombres porque es imposible asociarlas con nada conocido, salvo… nubes, o quizá ni eso. El caso de Sharpless 2-115 y alrededores es uno de ellos. Simplemente, un caótico conjunto de nubes de diferentes composiciones, que nosotros vemos inmóvil sólo porque nuestra humana experiencia es ridículamente breve comparado con el tiempo de movimiento de las nubes tamaño de varios años-luz en el espacio, con pocas excepciones. En estas nubes predomina de lejos el hidrógeno, que brilla debido a la excitación por la radiación de estrellas cercanas y emite luz de diferentes longitudes de onda, en especial la luz roja típica de 653nm, la línea alfa del hidrógeno (H-alfa). Pero como ya he contado muchas veces, al hacer la foto con filtros de banda estrecha, los colores que luego asignamos a los colores rojo y verde y azul son arbitrarios, por lo que no necesariamente el hidrógeno se ve rojo. He basado mi "paleta de colores" en la misma que hizo famosa el telescopio espacial Hubble. La señal que se ve con el filtro de azufre-II (S-II) se ve rojiza, y con el filtro de oxígeno-III (O-III) es azulada (aunque no hay mucha).

La nube pequeña y redonda de arriba a la izquierda es Sharpless 2-116. Leo por ahí que hace tiempo se pensaba que era una nebulosa planetaria (Abell 71) pero que ahora se cree que es simplemente un trozo de nebulosa de emisión de hidrógeno. No lo sé, pero en la base de datos SIMBAD sigue clasificada como planetaria:
Es curiosa porque sí que emite en H-alfa, claro, pero nada absolutamente en S-II y mucho en O-III.

Esta foto queda muy cerca,  y de hecho casi se toca, con la que hice de Sh2-112 http://astronomiajn.blogspot.com.es/2013/12/sharpless-112-y-kokopelli.html , que queda justo a la derecha de esta imagen. El conjunto se ve muy bien en este enlace:
http://www.stormeffects.com/sh2115_emission_nebula.htm Por supuesto, las dos fotos tienen ahora diferente procesado, y si las uniera (mediante una tercera foto) tendría que procesarlas de nuevo conjuntamente.

Otra bonita vista aquí:

Filtro S-II: 37 tomas/subframes
Filtro H-alpha: 51 tomas
Filtro O-III: 32 tomas
Total, 120 tomas de 10 minutos cada una, es decir 20 horas. Pensaba hacer más tomas, pero se me fue Cisne por el horizonte de otoño, y ya no quise esperar otro medio año a tenerlo a tiro el próximo verano.

Cámara: QSI 683ws
Telescopio: Astro-Physics 130GT
Escala de imagen/ Image scale: 1.36 arc-seg/píxel
Norte hacia la izquierda/ North is left
Montura/Mount: ASA DDM60pro, sin guiado/ no guiding
Software: MaximDL para captura y Pixinsight 1.8 para procesado
Desde el observatorio "Mar de la Frau"

Adjunto también la foto con el filtro Hidrógeno alfa (653 nanometros)


This time I translate only the technical part, if I feel inspired some other day I may try with the rest. This is a photo of the area around Sh2-115 in Cygnus (The Swan), which includes Sh2-116 (round little nebula at the top-left), just North of Sh2-112 (see this other photo in my blog which nearly touches this one: http://astronomiajn.blogspot.com.es/2013/12/sharpless-112-y-kokopelli.html) and not far from Deneb, alpha-Cygni. I have used the filters and equipment shown above. Total of 20 hours of exposure in 10 minutes subframes. It is interesting that Sh2-116 is sometimes considered a planetary nebula, in others just a piece of hydrogen emission nebula. But in SIMBAD astronomical database it is still catalogued as planetary.

sábado, 31 de enero de 2015

A (not so) nice nebula, Sh2-170

(En ESPAÑOL abajo)

I started this photo one year ago, with the H-alpha frames, and I have just finished it now in January. It has taken a lot of effort for many reasons: of course the bad weather, or not so bad weather but poor seeing, sometimes collecting only two or three frames per night, and therefore having to use many different nights… Then, on the other hand, processing of this thing is difficult: it is not one of those spectacular nebulae with lots of shapes and contrasts. I would even say, in a kind and respectful way, that this is an ugly nebula, if such a thing can exist in the sky. But in a moment of human weakness I could say that I dislike it. Another reason may be that I did not manage to obtain good color combinations from the narrow band filters, they just don't fit in easily. Maybe because there is little S-II signal, and very little O-III signal, only in the center. This object can be seen in the bigger picture in this very nice photo of my colleague Daniel Trueba:

It is the intense red circle down-left. This nebula, essentially a hydrogen emission nebula, is in Cassopea, and is sometimes called the Little Rosetta. In the center there is a young stellar cluster, Stock 18. Sh2-170 is faint and not found often in the www. Some more details:

Finally I obtained:

H-alpha: 59 frames, 10 minutes each
OIII 61 frames
SII 55 frames

Total 29 hours and 10 minutes
Telescope: Astro-Phyics 130GT
Camera QSI 683

See the SHO color combination that I like the most, and the H-alpha:

 ***** ESPAÑOL
Esta foto la empecé hace un año ya, haciendo el H-alfa, y he terminado las exposiciones ahora en Enero. Me ha costado mucho por diversos motivos, tipo noches de cielo pocho, mal seeing, viento, dos tomas aquí y tres allá, muchas noches diferentes, en fin, penoso. Y luego el procesado de esta cosa es difícil, no es una nebulosa espectacular; yo diría, con todo el cariño, que es un objeto feúcho, si tal cosa existiera en el cielo, que evidentemente no existe pero en un momento de debilidad humana casi le he cogido manía. También porque los colores en banda estrecha, por más que lo he probado, no cuadran bien. Hay poca señal SII y muy poca, sólo una traza en el centro que cuesta mucho sacar, de OIII.  Este objeto ya salió en esta estupenda toma de Daniel Trueba, abajo a la izquierda:

 Esta nebulosa es esencialmente de emisión de hidrógeno. Está en Casiopea cerca de la línea con Cefeo. Hay quien la llama la Pequeña Roseta. Está a unos 7500 años-luz de la Tierra. En el centro hay un pequeño y joven cúmulo estelar. Stock 18. Es débil y no se ven muchas fotos en la red, y los que hay me parecen regularcillas. Más detalles:

Bueno, al final he sacado:

H-alfa 59 tomas de 10 minutos
OIII 61 tomas
SII 55 tomas

Total 29 horas y 10 minutos (175 tomas)
Astro-Phyics 130GT
Cámara QSI 683

Pongo un par de versiones en color, en las que en cada canal he hecho algo de mezcla de dos de los tres filtros, y el H-alfa (ver arriba).