Полезные фильтры для просмотра объектов дальнего космоса

Полезные фильтры для просмотра объектов дальнего космоса
Дэвида В. Найзли,
Клуб астрономии прерий

Одним из крупнейших прорывов за последние 40 лет для энтузиастов наблюдения за далёким космосом стало введение эффективных многослойных интерференционных фильтров для определённых классов объектов дальнего космоса. Благодаря фильтрам объекты, которые обычно трудно или невозможно увидеть в большинство любительских телескопов даже в условиях тёмного неба, попадают в поле зрения опытного наблюдателя. Даже эти яркие и легкодоступные «образцовые» туманности часто приобретают значительную детализацию и контраст при правильной фильтрации. Некоторые фильтры даже позволяют городским или пригородным наблюдателям рассматривать определённые объекты в условиях не совсем идеально тёмного неба, уменьшая фоновое свечение ночного неба. С момента своего появления в конце 1970-х годов эти фильтры стали важной частью «наблюдательного арсенала» любителя.

Существует ряд распространенных заблуждений относительно того, что могут или не могут делать эти фильтры, поэтому здесь мы представляем основные из них и раскрываем правду о них:

Хотя многие любители считают, что термин «свечение неба» означает искусственное световое загрязнение, на самом деле в него входит несколько компонентов (в том числе и те, которые присутствуют даже вдали от искусственного освещения).

Сегодня на рынке представлено множество различных фильтров для улучшения обзора различных объектов дальнего космоса, большинство из которых относятся к одному из трех классов: 1. Широкополосные фильтры «светового загрязнения», 2. Узкополосные фильтры «туманности» и 3. Линейные фильтры.

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ФИЛЬТРЫ «СВЕТОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ»

     Широкополосные фильтры для уменьшения светового загрязнения (LPR) предназначены для улучшения видимости различных объектов дальнего космоса путем блокирования линий излучения паров ртути, натрия и некоторых других источников, которые способствуют световому загрязнению, одновременно пропуская широкий диапазон других, более полезных длин волн. Поскольку глаз является, главным образом, «детектором контраста», такое избирательное экранирование части фонового свечения неба увеличивает контраст и помогает более заметно выделить объекты дальнего космоса. Хотя эти широкополосные фильтры не устраняют эффект светового загрязнения и не делают объекты ярче, во многих случаях они могут улучшить видимость некоторых объектов дальнего космоса, по крайней мере, до некоторой степени. Наибольшее улучшение общего вида часто наблюдается при наблюдении эмиссионных туманностей, но широкополосные фильтры также могут немного повысить контрастность некоторых отражательных туманностей и некоторых крупных, более рассеянных галактик в условиях слабого свечения неба или темного неба. Кроме того, более крупные версии этих широкополосных фильтров, надеваемые на объективы камер, могут быть полезны для съемки обширных звездных полей, когда некоторые присутствует свечение неба.

Некоторые из доступных широкополосных фильтров — Lumicon Deep-Sky, Astronomik CLS, Celestron LPR, Thousand Oaks Broadband LP-1 и Orion SkyGlow. Широкополосные фильтры могут обеспечить небольшое повышение контрастности и видимости более слабых внешних деталей в эмиссионных туманностях по сравнению с нефильтрованными изображениями для таких объектов, как туманность Ориона (M42), туманность Лагуна (M8), туманность Меропа, Трехраздельная туманность (M20) и ряда других. Однако улучшение не так заметно на звездных скоплениях или галактиках. Я обнаружил, что использование фильтра на более крупных и более диффузных галактиках, таких как M33, M81, M101, NGC 253 и NGC 2403, в моем 10-дюймовом телескопе при наличии слабого свечения неба помогает улучшить видимость деталей, но эффект довольно слабый. На звёздных скоплениях эффект ещё меньше, поскольку часть их излучения попадает в области спектра, блокируемые этими фильтрами. В этом случае может быть целесообразнее использовать немного большую мощность на некоторых небольших объектах, чтобы немного снизить эффект светового загрязнения. Поскольку часть света блокируется фильтрами, могут быть моменты, когда некоторые объекты могут даже…

При использовании широкополосного фильтра на тёмном небе изображения выглядят тусклее, чем без него. Сильные уровни светового загрязнения также могут быть неэффективны для широкополосных фильтров, поэтому вам всё равно следует найти максимально тёмное место для наблюдений и использовать боковое зрение. Широкополосный фильтр имеет дополнительное преимущество: он довольно хорошо работает в качестве синего фильтра для наблюдения Юпитера, а также для выделения белых облаков и полярных шапок Марса. Подводя итог, можно сказать, что широкополосный фильтр «светового загрязнения» может быть полезен для компенсации некоторой световой нагрузки, но, возможно, не является самым впечатляющим фильтром, предназначенным для наблюдения за дип-скай.

УЗКОПОЛОСНЫЕ ФИЛЬТРЫ «ТУМАННОСТЬ»

Узкополосные фильтры «Туманности», как следует из названия, в основном предназначены для наблюдения множества эмиссионных туманностей. Эти фильтры пропускают только яркую пару эмиссионных линий кислорода III (длина волны 4959 ангстрем и 5007 ангстрем), эмиссионную линию водорода бета (4861 ангстрем) и длины волн между линиями H-бета и OIII. Узкополосные фильтры значительно затемняют фоновое свечение неба, не затрагивая туманность, и часто оказывают существенную помощь при наблюдениях в условиях слабого или умеренного светового загрязнения. Улучшение изображения эмиссионных туманностей с помощью фильтра обычно превосходит улучшение, оказываемое широкополосными фильтрами, поскольку многие слабые туманные объекты становятся гораздо более заметными (без фильтра некоторые могут быть вообще не видны!). Даже более заметные туманности, видимые без фильтров, значительно детализируются и контрастируют благодаря узкополосным фильтрам. Однако для получения хороших результатов эти более узкие фильтры требуют использования правильной темновой адаптации и бокового зрения . Кроме того, низкие и средние увеличения (от 3,6x на дюйм до 9,9x на дюйм апертуры) часто могут быть несколько более эффективными при использовании фильтров, особенно для крупных и более рассеянных эмиссионных туманностей, хотя, накопив опыт наблюдений, наблюдатель может успешно использовать и значительно более высокие увеличения. Например, такие фильтры часто позволяют увидеть туманность Розетка НЕВОЗМОЖНЫМ ГЛАЗОМ при наблюдении через них в условиях тёмного неба. Более того, под очень тёмным небом улучшение контрастности и детализации, обеспечиваемое узкополосным фильтром, может быть даже более впечатляющим, чем под засвеченным небом, поэтому большинство наблюдателей продолжают использовать свои фильтры в условиях тёмного неба.

Среди доступных узкополосных фильтров можно назвать Lumicon UHC, Astronomik UHC, DGM Optics NPB, Meade Series 4000 Narrowband, Thousand Oaks Narrowband LP-2 и Orion Ultrablock. NPB и Meade Narrowband также имеют полосу пропускания глубокого красного цвета для линии водорода альфа. Эта особенность иногда может помочь выделить слабые красные цвета в самых ярких эмиссионных туманностях при использовании в больших телескопах и наблюдателями с высокой чувствительностью глаз к красному спектру. Для сравнения, различные узкополосные фильтры для туманностей, упомянутые выше, имеют очень похожие характеристики, хотя Lumicon UHC имеет немного более высокий коэффициент пропускания света в своей основной полосе пропускания, чем Ultrablock, что может быть полезно для наблюдения слабых туманностей. Иногда Ultrablock также был немного дешевле UHC, но когда цены не снижены, оба фильтра стоят примерно одинаково. Многие из этих узкополосных фильтров работают довольно хорошо, и общая разница между ними может быть очень незначительной. Однако эти фильтры для туманностей обычно немного снижают яркость большинства звёздных скоплений, отражательных туманностей и галактик, хотя при умеренном световом загрязнении узкополосный фильтр может быть полезен для этих объектов с более широкими апертурами. Использование этих узкополосных фильтров в фотографии также не рекомендуется. Некоторые производители фильтров без разрешения присвоили маркировку «UHC» у Lumicon и снабдили ею фильтры, которые имеют слишком широкую полосу пропускания, чтобы считаться узкополосными фильтрами для туманностей. Примерами таких «ложных UHC» фильтров являются Astronomik UHC-E, Baader UHC-S и Celestron UHC-LPR, поэтому их следует избегать, если только вам не нужен фильтр, который на самом деле является просто широкополосным LPR-модулем.

Фильтры для линейных туманностей

Линейные фильтры — это очень узкополосные специализированные устройства, предназначенные для пропускания только одной или двух спектральных линий эмиссионных туманностей, таких как близкая пара линий кислорода III или линия водорода-бета. В категории линейных фильтров фильтр кислорода III (OIII) является настоящим лидером. Его очень узкая полоса пропускания позволяет глазу видеть только пару эмиссионных линий кислорода, и для многих планетарных и некоторых диффузных эмиссионных туманностей усиление контраста нужно увидеть своими глазами, чтобы поверить! Туманности Вуаль и Улитка выглядят как фотографии в 10-дюймовом телескопе с фильтром OIII, и некоторые эмиссионные туманности «зелёного ящика» в SKY ATLAS 2000.0 бросаются в глаза. Вы можете даже увидеть некоторые туманности, которые не показаны в некоторых атласах.

Один из простых приёмов для поиска крошечных планетарных туманностей с помощью фильтров для туманностей — «мигать» объектами, держа узкополосный фильтр между окуляром и глазом. Звёзды в поле зрения слегка потускнеют, но планетарная туманность останется неизменённой, выделяясь на фоне звёзд. Фильтр OIII часто оказывается лучшим для многих планетарных туманностей, причём техника «мигания» становится значительно эффективнее, поскольку звёзды практически исчезают, оставляя планетарную туманность выделяющейся, как бельмо на глазу.

Однако, поскольку полоса пропускания фильтра OIII настолько узкая, он может несколько затруднить видимость некоторых туманностей со значительным излучением H-бета, таких как туманности вокруг Гаммы Лебедя или Конской Головы. Это одна из причин, по которой опытные наблюдатели часто используют *и* узкополосный фильтр для туманностей *и* линейный фильтр OIII, чтобы охватить все базовые области. Различия между фильтром OIII и узкополосными фильтрами, такими как Lumicon UHC, заключаются в основном в видимости и контрасте туманностей. Многие туманности показывают немного большую область туманности в фильтре UHC с немного более высокой яркостью, но в фильтре OIII они часто будут иметь больший контраст и темные детали. Однако фильтр OIII действительно затемняет вид звездных скоплений и галактик даже сильнее, чем узкополосные фильтры, хотя наблюдатели с большими телескопами могут найти OIII полезным для выявления нескольких эмиссионных туманностей в других галактиках, например, областей HII в M33. Кроме того, для более крупных и размытых объектов иногда полезно выбрать довольно низкое увеличение (от 3,5x на дюйм до 7x на дюйм апертуры) при первоначальном наблюдении за ними с фильтром OIII. Однако на небольших планетарных туманностях с высокой поверхностной яркостью OIII иногда можно успешно использовать для выявления некоторых внутренних деталей при увеличении примерно до 50x на дюйм апертуры. Thousand Oaks выпустила свой собственный фильтр Oxygen III («фильтр OIII LP-3»), как и Astronomik, Meade, Orion и ряд других изданий. Фильтр OIII Баадера имеет очень очень узкую полосу пропускания, которая, как правило, немного врезается в эмиссионную линию OIII длиной 4959 ангстрем, хотя многие любители все еще сообщают о хороших результатах с этим фильтром.

Другой, несколько менее используемый линейный фильтр — фильтр H-Beta . Как следует из названия, этот фильтр пропускает только линию излучения водорода H-Beta и наиболее известен своим влиянием на туманность Конская Голова, туманность Калифорния, туманность Кокон и ряд других довольно слабых объектов. В телескопе с диаметром объектива 8–10 дюймов туманность Конская Голова становится практически невидимой, а туманность Калифорния становится довольно лёгкой для наблюдения, приобретая высокий контраст и нитевидные детали. Опять же, для более крупных и размытых объектов меньшее увеличение часто может оказаться более эффективным при использовании фильтра H-Beta.

Также можно отметить улучшение по сравнению с использованием без фильтра для дополнительных объектов, таких как M42/43, туманность Северная Америка и некоторые другие, но во многих случаях эти объекты могут выглядеть в целом несколько лучше в узкополосных или линейных фильтрах OIII. Фильтр H-beta также можно использовать для наблюдения некоторых структурных деталей некоторых более ярких туманностей, сравнивая изображение, полученное с помощью фильтра H-beta, с изображением, полученным с помощью других фильтров. Однако фильтр H-beta обычно не очень хорошо работает с большинством планетарных туманностей, поскольку он практически затмевает некоторые из них и значительно затемняет большинство остальных. Общее количество эмиссионных туманностей, которые фильтр H-beta значительно улучшает, меньше, чем с узкополосными и линейными фильтрами OIII, но оно значительно больше, чем три или четыре, которые указываются в некоторых источниках для фильтра. Многие из этих объектов «H-beta», как правило, изначально довольно слабые (например, Конская Голова) и требуют больших апертур для получения хороших изображений даже с фильтром. Если вам не очень нравится наблюдать за этими тусклыми объектами H-beta, возможно, вам удастся обойтись без фильтра H-beta, по крайней мере, поначалу. Thousand Oaks, как и Astronomik, также выпускают фильтр H-beta (LP-4).

Если вы можете позволить себе только один фильтр, приобретите узкополосный, например, DGM NPB, Lumicon UHC, Thousand Oaks Narrowband LP-2 или Orion Ultrablock (в зависимости от того, какой из них дешевле на данный момент). Если же вы можете позволить себе два фильтра, OIII станет отличным дополнением к узкополосному, но помните, что использовать их нужно с хорошо адаптированным к темноте глазом и боковым зрением. Фильтры не сделают объекты ярче, но во многих случаях могут значительно облегчить их различение. Удачи!

Дэвид Книсли, Клуб астрономии прерий

ред. 30.10.13