Stjörnuskyggni

Hve góðar eru aðstæður til stjörnuskoðunar?

Eins og við vitum er lofthjúpurinn oft á tíðum mjög ókyrr. Mismunandi hitastig og vindar sem ríkja í háloftunum valda því að hann er lagskiptur. Ókyrrð í lofthjúpnum veldur því að okkur sýnast stjörnurnar tindra eða blikka á næturnar.

Einn eiginleiki lofts er sá að það getur beygt ljósgeisla í allar áttir. Þetta nefnist ljósbrot; ljós beygir þegar það fer úr einu efni í annað, eins og úr lofti í vatn og öfugt. Þegar við stígum ofan í sundlaug fulla af vatni virðist sem fóturinn bogni örlítið þar sem loftið mætir vatninu. Sem betur fer er þetta þó aðeins ljósið sem bognar en ekki fóturinn! Sama gildir um mynt á botni sundlaugar. Við tökum eftir því að myntin virðist vagga til hliðar en það gerist vegna þess að vatnið í lauginni er ókyrrt og beygir þess vegna ljósið sem endurkastast af myntinni. Það gæti því verið ágætt að ímynda sér lofthjúpinn við yfirborð jarðar sem botn sundlaugar. Þegar við horfum á alheiminn er líkt og við séum að horfa upp frá sundlaugarbotni.

Við yfirborð jarðar getur loftið verið fremur stöðugt en hátt uppi eru sameindir loftsins á sífelldri hreyfingu og þegar ljósgeisli rekst á sameindirnar beygir hann lítillega. Þetta má líkja við mann sem gengur niður Laugaveginn í mikilli mannþröng. Þegar hann rekst utan í aðra vegfarendur skýst hann pínulítið til hliðar.

Þetta er ástæða þess að stjörnur blikka. Ljósgeislin er stöðugur öll þessi ljósár á leið til jarðar og ef hér væri enginn lofthjúpur færið ljósið beint í augu okkar eða linsur og spegla stjörnusjónaukanna. Hver sameind beygir ljósgeislann lítillega. Á hverri sekúndu fer ljósgeisli í gegnum þúsundir sameinda sem hver og ein veldur því að ljósið breytir um stefnu.

Þessi frávik dofna þegar um stór og nálæg fyrirbæri á borð við tunglið er að ræða. Reikistjörnur eins og Venus, Mars, Júpíter og Satúrnus eru miklu nær jörðu en fjarlægar sólstjörnur og líta út eins og stórar skífur í sjónaukunum okkar, jafnvel þótt við sjáum þær einungis líkt og sérstaklega bjartar stjörnur. Tindrið frá svo stórum, nálægum fyrirbærum jafnast út og við sjáum þar af leiðandi mjög litla breytingu á ljósinu sem frá þeim kemur.

Í gegnum sjónauka, með mjög mikilli stækkun, sjáum við aftur á móti tindrandi skífur. Reikistjörnurnar tindra rétt eins og stjörnurnar á himninum, en þær eru mun nær okkur en stjörnurnar svo við verðum minna vör við tindrið. Sé mikil ókyrrð í lofthjúpnum, eða séu þær neðarlega á himninum, gætum við séð reikistjörnurnar tindra.

Í geimnum er auðvitað enginn lofthjúpur sem truflar og einmitt þess vegna ákváðu menn að senda Hubblessjónaukann út í geiminn. Engin ókyrrð svo hátt uppi gerir Hubblessjónaukanum kleyft að taka stórfenglegar myndir af alheiminum.

Pickering-kvarðinn

Lofthjúpurinn hefur geysileg áhrif á stjörnuskoðun þar sem slæmt skyggni getur dregið mjög úr þeim smáatriðum sem ella væru greinileg. Þetta á sér í lagi við um þá sem hyggjast skoða reikistjörnurnar. Minnsta truflun í lofthjúpnum getur skilað mjög slæmum myndum þar sem fá sem engin smáatriði eru greinileg.

Hér fyrir neðan er að finna hreyfimyndir sem breski stjörnuáhugamaðurinn Damian Peach bjó til af Pickering-kvarðanum svonefnda. Kvarðinn er notaður af stjörnuáhugamönnum til að lýsa gæðum himinsins sem verið er að skoða undir, stjörnuskyggninu sjálfu. Hann er nefndur eftir bandaríska stjörnufræðingnum William H. Pickering (1858-1938) sem setti hann fram og lýsir kvarðinn því sem sést í 130mm (5") sjónauka, þótt hann eigi vissulega líka við um það sem sést í öðrum sjónaukum. Kvarðinn lýsir stjörnuskyggni sem er allt frá því að vera mjög slæmt eða frábært.

	Pickering 1 - Mjög lélegt Stjarnan er tvöfalt þvermál þriðja bylgjuhrings. Stjarnan er 13 bogasekúndur í þvermál.
	Pickering 2 - Mjög lélegt Stjarnan er stundum tvöfalt þvermál þriðja bylgjuhrings.
	Pickering 3 - Lélegt eða mjög lélegt Stjarnan hefur um það bil sama þvermál og þriðji hringurinn (6,7 bogasekúndur) og bjartari í miðjunni.
	Pickering 4 - Lélegt Airy-skífan oft sýnileg. Bogar bylgjuhringsins stundum sýnilegir.
	Pickering 5 - Sæmilegt Airy-skífan alltaf sýnileg. Bogarnir sjást oft.
	Pickering 6 - Sæmilegt eða ágætt Airy-skífan alltaf sýnileg. Stuttir bogar sjást stöðugt.
	Pickering 7 - Gott Skífan stundum skýr og greinileg. Bylgjuhringir sjást sem langir bogar eða heilir hringir.
	Pickering 8 - Gott eða mjög gott Skífan ætíð skýr og greinileg. Hringirnir sjást sem langir bogar eða heilir hringir en á stöðugri hreyfingu.
	Pickering 9 - Mjög gott Innri bylgjuhringurinn stöðugur. Ytri hringir stundum stöðugir.
	Pickering 10 - Frábært Allir bylgjuhringir stöðugir. Frábært að stunda stjörnuskoðun.

Bestu aðstæður til stjörnuskoðunar

Bestu aðstæðurnar til stjörnuskoðunar gefast þar sem lofthjúpurinn er stöðugur og himinninn algjörlega óljósmengaður. Þessir staðir eru því miður fáir í heiminum en þó helst að finna á háum fjallstindum yfir verstu lög loftjúpsins, þar sem vindar hafa ferðast marga kílómetra þvert yfir úthaf. Slíka staði má til dæmis finna á La Palma og Tenerife á Kanaríeyjum, Hawaii-eyjum og í Atacama-eyðimörkinni og Paranal í Chile. Á þessum stöðum er frábært stjörnuskyggni nánast allt árið. Þess vegna er alla stærstu sjónauka heims að finna á þessum stöðum.

Á Íslandi virðast bestu aðstæðurnar bjóðast við ströndina, þar sem loftið er nokkuð stöðugt eftir ferðalag yfir Atlantshafið. Sá sem þetta skrifar hefur notið einna bestu skilyrða til stjörnuskoðunar við Grænavatn í Krýsuvík, þar sem Stjörnuskoðunarfélag Seltjarnarness hyggst reisa aðstöðu. Aðstæður þar eru mjög góðar, sérstaklega í suðaustanátt þegar vindur stefndi af hafi og ljósmengun höfuðborgarsvæðisins í nokkurra kílómetra fjarlægð.

Þegar góðar aðstæður til stjörnuskoðunar gefast loksins má búast við einstaklega minnisstæðu kvöldi. Við slíkar kjöraðstæður verða taka reikistjörnurnar Mars, Júpíter og Satúrnus á sig litríka og þrívíða mynd þar sem minnstu smáatriði eru greinileg. Slíkar myndir í gegnum hágæða stjörnusjónauka eru sannarlega ógleymanlegar.

Því miður gefast góðar aðstæður alltof sjaldan. Þess vegna er mikilvægt að nýta hvert einasta stjörnubjarta kvöld sem gefst.