Корисні фільтри для перегляду об'єктів глибокого космосу

Корисні фільтри для перегляду об'єктів глибокого космосу
від Девіда В. Найслі,
Астрономічний клуб прерій

Одним з найбільших проривів за останні 40 років для ентузіастів глибокого космосу стало впровадження ефективних багатошарових інтерференційних фільтрів для певних класів об'єктів глибокого космосу. Завдяки фільтрам об'єкти, які зазвичай важко або неможливо побачити в більшості аматорських телескопів навіть в умовах темного неба, потрапляють у поле зору досвідченого спостерігача. Навіть ці яскраві та легкі для спостереження туманності, що є «експонатом», часто отримують значну деталізацію та контрастність за умови належної фільтрації. Деякі фільтри навіть дозволяють міським або приміським спостерігачам бачити певні об'єкти під не зовсім темним небом, зменшуючи фонове світіння нічного неба. З моменту їх появи наприкінці 1970-х років ці фільтри стали життєво важливою частиною «спостережного арсеналу» аматора.

Існує низка поширених помилкових уявлень щодо того, що можуть або не можуть робити ці фільтри, тому тут ми представляємо основні з них та розкриваємо правду про них:

Переклад - Поширені міфи про фільтри

Світлове забруднення. Фільтри усувають світлове забруднення.
Хибно

Не зовсім. Вони можуть зменшити світіння неба, але не позбавляються його повністю, особливо за умов сильного світлового забруднення.

2. Фільтри найкраще працюють за умов світлового забруднення. Хибно

Насправді вони краще працюють під темним небом.

3. Фільтри роблять туманності яскравішими. Хибно

Фільтри можуть покращити контрастність туманностей, але вони не роблять їх яскравішими.

4. Фільтри корисні лише для об'єктивів з діафрагмою 8 дюймів і більше, оскільки вони занадто затемнюють зображення у маленьких телескопах. Хибно

Фільтри не затемнюють туманність і корисні для телескопів від 50 мм і вище (включаючи неозброєне око).

Хоча багато аматорів вважають термін «світіння неба» світловим забрудненням, створеним людиною, насправді до нього входять кілька компонентів (включаючи деякі, які присутні навіть далеко від штучного освітлення).

Переклад зображення - Компоненти світіння неба

Природне світіння повітря \ Штучне освітлення \ Пара ртуті \ Пара натрію високого тиску \ Лампа розжарювання \ Кисень [1] (5577 A 6300/6363A) \ Натрій D (5890/5896A)

слід сказати: Фільтри намагаються боротися з цими компонентами світіння неба різними способами та з різним ступенем успіху.

Сьогодні на ринку доступна низка різних фільтрів для покращення зображення різних об'єктів глибокого космосу, більшість з яких поділяються на три класи: 1. Широкосмугові фільтри «світлового забруднення», 2. Вузькосмугові фільтри «Туманності» та 3. Лінійні фільтри.

ШИРОКОСМУГОВІ ФІЛЬТРИ «СВІТЛОВОГО ЗАБРУДНЕННЯ»

     Широкосмугові фільтри «зменшення світлового забруднення» (LPR) призначені для покращення видимості різноманітних об'єктів глибокого космосу шляхом блокування звичайних парів ртуті, натрію та деяких інших ліній випромінювання від штучних або природних джерел, які сприяють світловому забрудненню, пропускаючи при цьому широкий діапазон інших, більш корисних довжин хвиль. Оскільки око є переважно «детектором контрасту», це вибіркове екранування частини фонового світіння неба збільшує контраст і допомагає об'єктам глибокого космосу виділятися більш помітно. Хоча ці широкосмугові фільтри не усувають вплив світлового забруднення та не роблять об'єкти яскравішими, у багатьох випадках вони можуть покращити видимість деяких об'єктів глибокого космосу принаймні певною мірою. Найбільше покращення загального вигляду часто спостерігається з емісійними туманностями, але широкосмугові фільтри також можуть дати невелике підвищення контрастності деяким відбивним туманностям та деяким більшим, більш дифузним галактикам в умовах легкого світіння неба або темного неба. Крім того, більші версії цих широкосмугових фільтрів, які встановлюються на об'єктиви камер, можуть бути дещо корисними для фотографування широких зоряних полів, коли присутнє деяке світіння неба.

Деякі доступні широкосмугові фільтри - це Lumicon Deep-Sky, Astronomik CLS, Celestron LPR, Thousand Oaks Broadband LP-1 та Orion SkyGlow. Широкосмугові фільтри можуть запропонувати незначне покращення контрастності та видимості тьмяніших зовнішніх деталей в емісійних туманностях порівняно з нефільтрованими зображеннями для таких об'єктів, як туманність Оріона (M42), туманність Лагуна (M8), туманність Меропи, Трифід (M20) та ряд інших. Однак покращення не таке помітне на зоряних скупченнях або галактиках. Я виявив, що використання фільтра на більших і більш дифузних галактиках, таких як M33, M81, M101, NGC 253 та NGC 2403 у моєму 10-дюймовому телескопі, коли присутнє слабке світіння неба, допоможе покращити видимість деталей, але ефект досить незначний. На зоряних скупченнях ефект ще менший, оскільки частина їхнього випромінювання потрапляє в частини спектра, заблоковані цими фільтрами. У такому випадку, можливо, краще використати трохи вищу потужність для деяких менших об'єктів, щоб трохи зменшити ефект світлового забруднення. Оскільки деяке світло блокується фільтрами, можуть бути випадки, коли деякі об'єкти можуть навіть

виглядають тьмянішими з місця з темним небом при використанні широкосмугового фільтра, ніж без нього. Значні рівні світлового забруднення також можуть бути занадто високими для ефективної обробки широкосмуговими фільтрами, тому вам все одно потрібно знайти якомога темніше місце спостереження та використовувати відхилений зір. Широкосмуговий фільтр має додаткову перевагу, оскільки він досить добре працює як синій фільтр для спостереження за Юпітером та для виділення білих хмар і полярних шапок Марса. Підсумовуючи, широкосмуговий фільтр «світлового забруднення» може бути певною мірою корисним для компенсації світлового забруднення, але може бути не найвражаючим фільтром, призначеним для використання в далеких космосі.

ВУЗЬКОСМУЖНІ ФІЛЬТРИ «ТУМАННІСТЬ»

Вузькосмугові фільтри «Туманності», як випливає з назви, в основному призначені для спостереження багатьох емісійних туманностей. Ці фільтри пропускають лише яскраву пару ліній випромінювання туманності Кисневу III (довжина хвилі 4959 ангстрем та 5007 ангстрем), лінію випромінювання Водню Бета (4861 ангстрем) та довжини хвиль між лініями H-бета та OIII. Вузькосмугові фільтри значно затемнюють фонове світіння неба, не пошкоджуючи туманність, і часто дуже допомагають під час спостережень у місцях легкого та помірного світлового забруднення. Покращення зображення емісійних туманностей за допомогою фільтра зазвичай перевершує покращення широкосмугових фільтрів, оскільки багато слабких об'єктів у туманностях стає набагато легше побачити (без фільтра деякі можуть бути взагалі невидимими!). Навіть більш помітні туманності, які видно без фільтрів, отримують значну деталізацію та контраст із вузькосмуговими одиницями. Однак ці вужчі фільтри вимагають використання належної темряви та відхилення зору для отримання пристойних результатів . Крім того, низькі та середні збільшення (від 3,6x на дюйм до 9,9x на дюйм апертури) часто можуть бути дещо ефективнішими для використання фільтрів, особливо для більших та більш дифузних емісійних туманностей, хоча значно більше збільшення можна успішно використовувати, коли спостерігач набуде більше досвіду спостережень. Ці фільтри, наприклад, часто показуватимуть туманність Розетка НЕОЗБРОЄНИМ ОКОМ, якщо дивитися крізь них з місця з темним небом. Дійсно, під дуже темним небом покращення контрастності та деталізації, що забезпечується вузькосмуговим фільтром, можуть бути навіть вражаючими, ніж під світловим забрудненням неба, тому більшість спостерігачів продовжують використовувати свої фільтри на таких місцях з темним небом.

Деякі доступні вузькосмугові фільтри - це Lumicon UHC, Astronomik UHC, DGM Optics NPB, Meade Series 4000 Narrowband, Thousand Oaks Narrowband LP-2 та Orion Ultrablock. NPB та Meade Narrowband також мають глибоку червону смугу пропускання для лінії Hydrogen Alpha. Ця функція іноді може допомогти виділити слабкі червоні кольори в найяскравіших емісійних туманностях, коли вони використовуються у великих телескопах та спостерігачами, які вже мають високу чутливість до червоного кольору. Для порівняння, різні згадані вище вузькосмугові фільтри для туманностей мають дуже схожі характеристики, хоча Lumicon UHC має дещо вищий коефіцієнт пропускання світла в своїй первинній смузі пропускання, ніж Ultrablock, що може бути корисним для спостереження за слабкими туманностями. Часом Ultrablock також був трохи дешевшим за UHC, але коли вони не продаються за ціною розпродажу, ці два фільтри мають схожу вартість. Багато з цих вузькосмугових фільтрів працюють досить добре, і загальна різниця між ними може бути дуже незначною. Однак ці «туманні» фільтри зазвичай дещо зменшують яскравість більшості зоряних скупчень, відбивних туманностей та галактик, хоча за умов помірного світлового забруднення вузькосмуговий фільтр все ще може бути корисним для цих об'єктів з більшими діафрагмами. Фотографічне використання цих вузькосмугових фільтрів також не рекомендується. Деякі виробники фільтрів привласнили маркування «UHC» від Lumicon без дозволу та розмістили його на фільтрах, які є занадто широкими, щоб вважатися вузькосмуговими фільтрами для туманностей. Прикладами таких «хибних UHC» фільтрів є Astronomik UHC-E, Baader UHC-S та Celestron UHC-LPR, тому їх слід уникати, якщо вам не потрібен просто фільтр, який є просто широкосмуговим LPR-пристроєм.

Лінійні фільтри туманності

Лінійні фільтри – це спеціальні пристрої з дуже вузькою смугою пропускання, призначені для пропускання лише однієї або двох спектральних ліній емісійних туманностей, таких як близька пара ліній Оксигену III або лінія Водню-Бета. У категорії лінійних фільтрів справді виділяється фільтр Оксигену III (OIII). Його дуже вузька смуга пропускання дозволяє оку потрапляти лише парі емісійних ліній Оксигену, і для багатьох планетарних та деяких дифузних емісійних туманностей підвищення контрастності потрібно побачити, щоб повірити! Туманності Вуаль та Хелікс виглядають як фотографії в 10-дюймовому об'єктиві з фільтром OIII, а деякі емісійні туманності «зеленого ящика» в SKY ATLAS 2000.0 кидаються в око. Ви навіть можете побачити деякі туманності, яких немає в деяких атласах.

Один зручний трюк для пошуку крихітних планетарних туманностей за допомогою фільтрів для туманностей полягає в тому, щоб «блимати» об'єкти, тримаючи вузькосмуговий фільтр між окуляром і оком. Зірки в полі дещо потьмяніють, але планетарна туманність залишиться незмінною, таким чином виділяючись на тлі зірок. Фільтр OIII часто є найкращим для використання на багатьох планетарних туманностях, причому техніка «блимання» стає набагато ефективнішою, оскільки зірки майже зникають, залишаючи планету помітною, як більмо на обличчі.

Однак, оскільки смуга пропускання фільтра OIII настільки вузька, він може дещо зашкодити деяким туманностям зі значним випромінюванням H-бета, таким як туманності навколо Гамми Лебедя або Кінської Голови. Це одна з причин, чому досвідчені спостерігачі часто мають *як* вузькосмуговий фільтр для туманностей *та* лінійний фільтр OIII, щоб охопити всі основи. Різниця між фільтром OIII та вузькосмуговими фільтрами, такими як Lumicon UHC, полягають головним чином у видимості та контрастності туманностей. Багато туманностей показують дещо більшу площу туманності у фільтрі UHC з дещо вищою яскравістю, але у фільтрі OIII вони часто матимуть більше контрасту та темних деталей. Однак фільтр OIII дійсно затемнює зображення зоряних скупчень та галактик навіть більше, ніж вузькосмугові фільтри, хоча спостерігачі з великими телескопами можуть вважати OIII корисним для виявлення кількох емісійних туманностей в інших галактиках, таких як області HII в M33. Крім того, для більших, більш дифузних об'єктів вибір досить низького збільшення (від 3,5x на дюйм до 7x на дюйм діафрагми) іноді буває корисним для початкового спостереження за ними за допомогою фільтра OIII. Однак на менших планетарних туманностях з високою поверхневою яскравістю OIII іноді можна успішно використовувати для виявлення деяких внутрішніх деталей при збільшенні приблизно до 50x на дюйм діафрагми. Thousand Oaks випустила власний фільтр Oxygen III («фільтр OIII LP-3»), як і Astronomik, Meade, Orion та ряд інших компаній. Фільтр Baader OIII має дуже вузьку смугу пропускання, яка, як правило, трохи перетинає лінію випромінювання OIII 4959 ангстрем, хоча багато аматорів все ще повідомляють про хороші результати з цим фільтром.

Ще один дещо менш використовуваний лінійний фільтр – це фільтр H-Beta . Як випливає з назви, фільтр пропускає лише лінію випромінювання H-Beta водню та найбільш відомий своїм впливом на туманність Кінська Голова, туманність Каліфорнія, туманність Кокон та низку інших досить слабких об'єктів. На телескопі з діаметром 8-10 дюймів туманність Кінська Голова переходить від майже невидимого стану до видимого, а туманність Каліфорнія стає досить легкою, отримуючи значну контрастність та деталізацію ниток. Знову ж таки, для більших та більш розсіяних об'єктів менше збільшення часто може виявитися ефективнішим при використанні фільтра H-Beta.

Також можна відзначити покращення порівняно з використанням без фільтра для додаткових об'єктів, таких як M42/43, туманність Північна Америка та деякі інші, але в багатьох випадках ці інші об'єкти можуть виглядати дещо краще загалом у вузькосмугових або лінійних фільтрах OIII. H-бета також можна використовувати для спостереження деяких структурних деталей деяких яскравіших туманностей, порівнюючи зображення H-бета з зображенням в інших фільтрах. Однак H-бета зазвичай не працює добре на більшості планетарних туманностей, оскільки він майже стирає деякі з них і значно затемнює більшість решти. Загальна кількість емісійних туманностей, які H-бета значно покращить, менша, ніж у випадку з вузькосмуговими та лінійними фільтрами OIII, але вона значно більша за три чи чотири, які деякі джерела наводять для фільтра. Багато з цих об'єктів "H-бета", як правило, досить слабкі спочатку (наприклад, Кінська Голова) і потребують більшої діафрагми для пристойного огляду навіть з фільтром. Якщо вам не дуже подобається дивитися на ці слабкі цілі H-бета, ви можете обійтися без фільтра H-бета, принаймні спочатку. Таузенд-Оукс також виробляє H-Beta (LP-4), як і Астрономік.

Щодо рекомендацій, якщо ви можете дозволити собі лише один фільтр, придбайте вузькосмуговий фільтр, такий як DGM NPB, Lumicon UHC, Thousand Oaks Narrowband LP-2 або Orion Ultrablock (який з них найдешевший на даний момент). Якщо ви можете дозволити собі придбати два фільтри, OIII стане чудовим доповненням до вузькосмугового, але пам’ятайте, що їх потрібно використовувати з оком, яке належним чином адаптоване до темряви, та використовувати відведений зір. Фільтри не зроблять об’єкти яскравішими, але в багатьох випадках вони можуть зробити багато з них набагато легшими для спостереження. Бажаю гарного проведення часу!

Девід Найслі, Астрономічний клуб Прерії

ред. 30.10.13