CEDIC (Central European Deepsky Imaging Conference) 2013, een verslagje

Zo, na twee dagen ondergedompeld te zijn in astrofotografie zit ik nu op het vliegveld van Salzburg en zal proberen een samenvatting te geven van wat ik zoal gezien heb in deze dagen.Op vrijdag 1 maart begon in Linz, Oostenrijk, de CEDIC, oftewel Central European Deepsky Imaging Conference 2013. Deze tweejaarlijkse conventie gaat over alles wat te maken heeft met deepsky fotografie en laat van alles zien van wat er tegenwoordig allemaal mogelijk is.Samen met Jeffrey Jongmans ben ik op vrijdagmiddag vanuit Rotterdam naar Salzburg gevlogen en na een uurtje met de Oostenrijkse HSL (die wel rijdt met sneeuw!) kwamen we in Linz aan. Daar was op vrijdagavond de opening van de conferentie met een presentatie van JP Metsavá¤nio die in de grote filmzaal van het ARS technology centre 3D opnamen liet zien op een 16×9 meter groot scherm. Wow, wat ziet dat er daan mooi uit zeg! Natuurlijk zijn de 3D opnamen wel meer een artistieke versie dan een wetenschappelijk verantwoorde modellering, maar toch is dit wel zeer indrukwekkend.Op zaterdagmorgen begon dan de echte conferentie. In de hal van het ARS waren verschilllende bedrijven vertegenwoordigd, waaronder Teleskop Expres, Atik, Nikon en Officina Stellare met hun Rila 600 telescoop. Wat een monster is dat zeg. Ik heb nog overwogen hem mee te nemen in mijn handbagage, maar helaas ging hij over de bagagelimiet en mijn banklimiet heen”¦.

Optimaliseren van je foto’s
De eerste lezing was getiteld ‘How to optimize your imaging performance’ van Wolfgang Promper. Hij bezit een ASA 20” cassegrain en maakt daarmee onwaarschijnlijk mooie opnamen. In zijn presentatie kwamen een aantal zaken aan de orde waarvan ik me in ieder geval nooit bewust was.GhostingZo sprak hij over ghosting van CCD camera’s waarbij lading die ontstaat door lichtinval op de CCD van heldere lichtbronnen opgeslagen wordt in de bulk silicon layer op de CCD. Deze lading vloeit maar heel langzaam weg en beinvloedt onder andere de darkframes die je maakt. Hij liet een voorbeeld zien waarbij hij met een KAF16803 een opname van de maan maakte, waarna hij ook darkframes maakte. Je kon de hele maan terug zien in de darkframes, tot zelfs meer dan 90 minuten na het belichten.Hetzelfde effect heb je, aldus Promper, dus ook met flatframes als je die voor je opnamen maakt (wat veel mensen met skyflats doen), waardoor je dus juist effecten introduceert in je opnamen”¦De oplossing in professionelere camera’s is een zogenaamde RBI flood, waarbij de CCD met een IR bron wordt belicht zodat de bulklaag wordt verzadigd. Doordat de camera ver gekoeld is verdwijnt deze lading heel langzaam en zorg je dus dat er een bias toegevoegd wordt aan je opname, maar deze is dan wel egaal en constant en dus gemakkelijk te verwijderen.Om te kijken of je eigen camera dit effect ook heeft is heel simpel door eerst een maanopname te maken en daarna darkframes te maken en te kijken hoe lang het duurt voordat de maan uit je darks is verdwenen.Voor degenen die geen RBI flood kunnen doen (bijna iedereen, want alleen FLI heeft deze optie) gaf hij nog een aantal tips om dit effect te minimaliseren:

  • Belicht je camera voor iedere opname met een zaklamp om de hele chip te  verzadigen (doe dit dus ook voor dark, flat en light frames!), dit is niet erg elegant en best omslachtig, maar het schijnt je opnamen beter te maken.
  • Koel je camera niet af bij daglicht. Door lichtlekken in bijv. je filterwiel kunnen er effecten ontstaan die je niet weg kunt krijgen. Het is namelijk zo dat bij hogere temperaturen de lading zo weer wegstroomt, maar als je de camera koelt fixeer je ahw het beeld.
  • Neem je flats na de opnamen, en niet ervoor. Hiermee voorkom je ghosting effecten.
  • Warm, als je van object wisselt, eerst de camera op, hiermee laat je de lading ahw resetten, en koel dan de camera weer af. Doe dit ook bij meridian flips”¦

Seeing en sampling
Hierna ging hij verder over seeing en sampling. Er wordt vaak beweerd dat 2”/pixel ideaal is met de seeing zoals bijv. in Nederland. Volgens hem is dit totale onzin.Hij liet tests zien waarbij hij met behulp van binning (van 1×1 tot 4×4) testte wat er gebeurt met de FWHM. Je ziet dan dat bij grotere pixels je slechtere FWHM waarden gaat krijgen en dus eigenlijk data verliest. Zijn stelregel was dat je 3-5x onder de atmosferische seeing moet gaan zitten. Dus bijv. bij 2” atm. seeing moet je samplen op zo’n 0,4-0,6”/pixel.Temperatuur en tube currentsHierna ging hij verder over de effecten van temperatuur en tube currents. Hij stelde dat een grote spiegel (> 16”) je in nacht nooit de omgevingstemperatuur zult bereiken. Rear mounted fans zullen de afkoeling wel versnellen, maar niet genoeg omdat je gewoonweg teveel glas hebt. De manier is om fans over de spiegel te laten blazen om de boundary layer weg te blazen die ontstaat net boven de spiegel. Alleen zei hij heel duidelijk dat wat je vaak ziet dat je aan één kant blaast en aan de andere kant de lucht wegzuigt niet voldoende is. Hij liet zien dat je beter de fans tegen elkaar in kunt laten blazen waardoor de lucht naar boven toe wordt weggeblazen. Daarmee ging de FWHM van 1,49″ naar 1,3″ en dat in enkele seconden. Opvallend was ook dat met het uitschakelen van de fans de seeing binnen enkele seconden weer op het oude niveau was.Hij gaf als tip om dit eens te testen (bij open telescopen) mbv een föhn die koud kan blazen en te kijken wat er dan gebeurt.

Narrowband processing
De volgende lezing ging over narrowband processing volgens de tonemap methode van JP Metsavá¤nio. Deze lezing liet een aantal van zijn trucs zien om tot de beelden te komen zoals je op zijn site kunt vinden. Zelf vind ik de methoden af en toe net iets verder gaan dan ik zelf zou doen, maar hij haalt er wel erg mooie resultaten mee.

Hacienda los Andes
Hierna was er een lezing over de Hacienda los Andes door Daniel Verschatse die in Chili een sterrenwacht heeft bij een vakantiehotel waar je kunt gaan waarnemen. Met 300 heldere nachten per jaar (>6h) en de rest met vaak nog enkele uren met een SQM van 21.8-22.0 is dit een soort van ultieme waarneembestemming die goed met bijv. Namibië kan concurreren. Dit soort lezingen maakt je ook depressief als je denkt dat wij de afgelopen 4 maanden misschien 2 nachten hebben gehad met een SQM van sub 18 bijna”¦

CCD-Guide 2013
Een volgende lezing ging over CCD-guide 2013, een initiatief van de Astronomischer Arbeitskreis Salzkammergut. Dit is een planningprogramma voor waarnemingen met databases met 3000 images van de meest populaire objecten. Het programma zag er mooi uit, maar ik denkt dat astroplanner misschien nog wel meer biedt.

Adaptive optics
Hierna kwam er een lezing over Adaptive optics en de mogelijkheden voor amateurs. Eerst kwam er een inleiding over wat eigenlijk seeing veroorzaakt en daarna wat voorbeelden. Hierbij kwam naar voren dat er in antarctica gemiddeld een seeing is van 0,29″ met 10% van de nachten tot wel 0,1″ Dit maakt je echt zo wanhopig”¦ Daarbij kwam naar voren dat je met meer dan 1,0 m diameter echt adaptive optics moet hebben om nog iets te kunnen doen. Bij amateurs gebeurt dit vaak met tip-tilt systemen, maar eigenlijk is dit niet echt het aanpakken van de seeing, aangezien deze over het beeld variëert. Om het echt goed te doen, als je kijkt naar de schaal van de effecten, moet je guidester op max. 4” van je object zitten”¦ Met lasers kan men tegenwoordig tot max. 20-30” van het object nog werken.Om het echt goed aan te pakken moet je gebruiken maken van Wavefront sensoren en een supersnelle computer en een vervormbare spiegel. Hierbij liet de spreker zien hoe dit gaat bij de grote telescopen waar de secundaire spiegel met tot wel 5000 actuatoren vervormd wordt om de seeing te minimaliseren. Dit kan doordat bij grote telescopen met een kleine FOV wordt gewerkt, maar bij amateurs is dit vaak juist het omgekeerde.De hoek waarbinnen de seeing ongeveer gelijk is is maximaal zo’n 1′ en daarom kan tip-tilt nooit volledig de seeing compenseren, hoewel het voor guiding perfect is!Volgens de spreker is het met een laser en de juiste sensoren tegenwoordig mogelijk om voor €25.000 een echt adaptive optics systeem te bouwen. En hoewel dit voor amateurs nog buiten het bereik ligt kan door voor sterrenwachten dus al bereikbaar zijn, zoals hij liet zien aan de hand van voorbeelden.  Dan is het mogelijk om tot 0,1″ resolutie te halen”¦

David Malin
Verder waren er ook nog twee lezingen van David Malin uit Australië en één van de grondleggers van de moderne astrofotografie. Eén over de historie van astrofotografie en de andere over de kleuren van de nachthemel. Hij vertelde over het feit dat de nachtelijke hemel altijd een wat gelige kleur heeft en hoe dit komt. Namelijk door Natrium in de hogere luchtlagen die door straling vanuit de ruimte aangeslagen wordt. Ik had hier nooit van gehoord, maar het was inderdaad goed te zien op foto’s. Als je dus het groen/geel uit foto’s haalt ben je eigenlijk de werkelijkheid wat aan het veranderen, grappig om dat te weten.Dan waren er nog twee lezingen. De eerste ging over de Chilean Advanced Robotic Telescope 32” (chart32.de) in Chili, die daar door amateurs in samenwerking met de University of Northern Carolina is gebouwd. Ik kan alleen maar zeggen: kijk op bovenstaande site en zie wat dit oplevert. Het is echt ongelooflijk. Bijv. deze opname met een belichting van 15 minuten en 10 minuten RGB.

NGC 253 gemaakt met de 32” telescoop van Chart-32 in Chili

De laatste lezing ging over komeetfotografie door Gerald Rhemann die fantastische komeetfoto’s maakt. Hij gaf een aantal tips die je kunt gebruiken om goede foto’s van kometen te maken. De eerste is het gebruik maken van snelle optiek (f3 of lager), dit omdat de komeet vaak snel beweegt en er ook nog hoogfrequente veranderingen in de staart zijn.Daarbij maakte hij gebruik van een aantal technieken om de foto’s te bewerken zodat zowel de sterren als de komeet scherp op de foto komen. Kritiek hierbij was dat je minimaal 4 foto’s moet maken om de sterren te kunnen elimineren in de processing. Hij was ook een pleitbezorger voor het feit dat we al onze opnamen zouden moeten checken op bewegende lichtpuntjes (wat  bijvoorbeeld heel gemakkelijk kan in Maximdl), omdat er zo veel kometen ontdekt zouden kunnen worden. Met behulp van de minor planet checker kun je dan snel checken of dit een al bekend object is.Alles bij elkaar was het een zeer geslaagde bijeenkomst waar ik veel geleerd heb. Een echte aanrader voor de astrofotografen!

Lord of the Rings? Nee, planetaire nevel ESO 456-67

Credit: ESA/Hubble and NASA

Het lijkt een afbeelding afkomstig uit de Lord of the Rings. Maar daar heeft het niets mee te maken. Het is ESO 456-67, een planetaire nevel in het sterrenbeeld Boogschutter (Sagittarius), 10.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Zo’n planetaire nevel heeft z’n naam te danken aan het feit dat ze met eenvoudige telescopen op planeten lijken, terwijl ze daar niets mee te maken hebben. Het zijn de uitgeworpen buitenlagen van sterren die op onze zon leken en die na hun ‘gewone’ leven van waterstof-fusie een compacte kern overhouden, die een witte dwerg wordt genoemd, omringd door een aantal kleurrijke schillen. De foto hierboven is gemaakt met de Hubble ruimtetelescoop. Bron: NASA.

Dragon-capsule gearriveerd bij ISS

Credit: NASA TV

Een commercieel ruimtevaartuig is vandaag aangekomen bij het internationale ruimtestation ISS. De capsule is gevuld met voorraden en is een dag later gearriveerd dan gepland, als gevolg van een tijdelijke storing van de stuwraketten. De onbemande Dragon-capsule is gebouwd door het private ruimtevaartbedrijf SpaceX.

De Dragon-capsule is afgelopen vrijdag gelanceerd door middel van een Falcon 9-raket. Zodra de capsule zichzelf loskoppelde van de raket, ging het fout. Drie van de vier stuwraketten weigerde namelijk dienst. Na enkele uren van troubleshooting hebben SpaceX-ingenieurs de oorzaak gevonden en een oplossing bedacht. Als gevolg van de storing mistte de capsule de oorspronkelijke rendez-vous, maar een dag later werd de Dragon alsnog gegrepen door de robotarm van het ISS.

De missie is de derde vlucht van SpaceX naar het ISS en de tweede officiële vrachtvlucht in het kader van een contract met NASA ter waarde van 1,6 miljard dollar. SpaceX heeft in ruil daarvoor beloofd om minstens 12 bevoorradingsvluchten uit te voeren naar het ISS.NASA heeft een vergelijkbaar contract afgesloten met het private Orbital Sciences Corp., dat gebruikt zal maken van de nieuwe Cygnus-capsule en Antares-draagraket, waarmee acht missies uitgevoerd gaan worden. De eerste testvluchten worden later dit jaar verwacht.

Bron: SPACE.com.

Donkere materie in kaart gebracht bij cluster van sterrenstelsels

Credit: X-ray: NASA/CXC/Caltech/A.Newman et al/Tel Aviv/A.Morandi & M.Limousin; Optical: NASA/STScI, ESO/VLT, SDSS

Twee teams van astronomen hebben gebruik gemaakt van gegevens van de röntgen-ruimtetelescoop Chandra om de donkere materie in kaart te brengen in de cluster van sterrenstelsels Abell 383, dat zich bevind op een afstand van 2,3 miljard lichtjaar.Donkere materie is een onzichtbaar materiaal dat geen licht uitstoot of absorbeert, maar wel zwaartekracht heeft, en daardoor gedetecteerd kan worden. Astronomen vermoeden dat er zes keer meer donkere materie dan normale materie is. Het begrijpen van de aard van donkere materie is één van de grootste uitdagingen in de moderne astrofysica. Clusters van sterrenstelsels behoren tot de grootste structuren in het universum en spelen een belangrijke rol in de studies naar donkere materie en de structuur en evolutie van het universum. Het gebruik van clusters als “sondes” voor het bestuderen van donkere materie en kosmologie is afhankelijk van ons vermogen om de driedimensionale structuur van dit soort clusters in kaart te brengen.

Recente studies naar Abell 383 hebben geleidt tot de meest gedetaileerde 3D-beelden die ooit gemaakt zijn van de donkere materie in een cluster. Uit de gegevens blijkt dat de donkere materie is uitgerekt als een enorme rugbybal, en dat de ‘punt’ van de bal bijna precies op ons gericht staat. Op bovenstaande opname zijn de röntgengegevens paars weergegeven – deze worden vooral geproduceerd door heet intergalactisch gas, dat verreweg de meest dominante soort normale materie is. Optische gegevens – oftewel, sterrenstelsels – zijn weergegeven als blauw en wit. Beide teams hebben rontgengegevens gecombineerd met gegevens van zwaartekrachtlenzen, die zijn afgeleidt uit de optische gegevens. Zwaartekrachtlenzen zorgen ervoor dat de materie in een cluster (zowel de normale als de donkere materie) het licht van achtergrondbronnen doet verstoren. Deze verstoring is op sommige plaatsen aanzienlijk (hetgeen leidt tot boog-achtige verstoringen van achtergrondsterrenstelsels), en op andere plaatsen subtiel. De teams van wetenschappers hebben veel moeite gedaan om het centrum van de cluster te bestuderen, aangezien donkere materie hier zijn hoogste dichtheid bereikt. Hierdoor is het centrum de plaats waar de kans het grootst is om aanwijzingen te vinden voor de aard van donkere materie.

Het eerste team heeft geconcludeerd dat de verdeling van donkere materie in het centrum van Abell 383 overeenkomt met de theoretische modellen. Het tweede team, dat gebruik heeft gemaakt van metingen van de snelheid van sterren in het cluster, is tot een geheel andere conclusie gekomen: de verdeling van donkere materie komt helemaal niet overeen met de standaard modellen!Welk team heeft nu gelijk? Het verschil is vermoedelijk het gevolg van de verschillende wiskundige modellen die gebruikt zijn. Bovendien heeft het tweede team gebruik gemaakt van snelheidsgegevens, waardoor de verspreiding van donkere materie slechts over een afstand van 6500 lichtjaar vanaf het centrum van de cluster gedetaileerd in kaart is gebracht, terwijl het eerste team veel verder reikte (80.000 lichtjaar). Bron: Physorg

Nog even over die Alpha Magnetic Spectrometer


Onlangs had ik hier het bericht dat de AMS-02 – voluit de Alpha Magnetic Spectrometer versie 2 – binnenkort nieuws zou kunnen opleveren over de geheimzinnige donkere materie in het heelal. Jarenlang onderzoek aan het heelal heeft laten zien dat gewone materie – protonen, neutronen, electronen, etc… , te vinden in sterren, planeten, gas- en stofwolken en jij en ik – slechts een klein gedeelte vormt van de inhoud van het heelal en dat donkere energie en donkere materie het overgrote deel van het heelal vormen, zoals je aan de afbeelding hierboven ziet. Met de sinds mei 2011 aan het ISS vastzittende AMS-02 hebben ze electronen en positronen afkomstig uit het centrum van de Melkweg waargenomen en er zijn vermoedens dat die wel eens veroorzaakt kunnen zijn door WIMP’s, weakly interactive massive particles, deeltjes donkere materie die elkaar in de extreme omstandigheden nabij het superzware zwarte gat in de kern van de Melkweg annihileren, zeg maar vernietigen en dan electronen en positronen van een bepaalde golflengte veroorzaken. Ik kwam deze infografiek tegen van Ben Gilliland van CosmOnline, waarin je kan zien hoe de AMS-02 precies werkt. Over ongeveer een week worden de resultaten verwacht.

Credit: Ben Gilliland/Cosmonline.

Bron: CosmOnline.

Verrassende structuur rond zwart gat ontdekt

Credit: Gabriel Perez Diaz, Instituto de Astrofisica de Canarias (Servicio MultiMedia)

Een team van onderzoekers heeft een voorheen onbekende structuur ontdekt in de accretieschijf rond een zwart gat dat deel uit maakt van een röntgen-dubbelsysteem. Een dubbelsysteem bestaat, uiteraard, uit twee componenten. Dat zijn meestal twee sterren, maar in het geval van Swift J1357.2 gaat het om een ster en een zwart gat – het restant van een ster dat geëxplodeerd is. Dit dubbelsysteem staat bekend als een röntgendubbel, aangezien de accretieschijf die zich tussen beide objecten ontwikkelt soms röntgenstraling uitzend. De accretieschijf is materiaal dat door het zwarte gat wordt “gestolen” van de ster. In het nieuwe onderzoek heeft het team bewijs gevonden voor een structuur in de buitendelen van de schijf, die ervoor zorgt dat de röntgenhelderheid van Swift J1357.2 variaties kent. Deze variaties zijn niet het gevolg van de begeleidende ster: deze heeft een omlooptijd van 2,8 uur, terwijl de variaties iedere paar seconden kunnen optreden. De onderzoekers weten nog niet wat de structuur precies is, maar ze hebben wel ontdekt dat de variaties niet periodiek zijn (dus zonder vaste, voorspelbare intervallen), hetgeen erop wijst dat de structuur verticaal is, en dat de stuctuur in staat is om het zwarte gat geheel aan het oog te onttreken. Vermoedelijk gaat het om een golfbeweging, waardoor materie in de accreteschijf op en neer gaat. Dat de structuur in staat is om het zwarte gat aan het oog te onttreken, is zeer belangrijk en kan bijdragen aan het oplossen van een oud vraagstuk. Wetenschappers hebben namelijk verrassend weinig stellaire zwarte gaten ontdekt, veel minder dan volgens de theorie zou moeten. In de laatste 50 jaar zijn er slechts 18 ontdekt in de Melkweg. Wetenschappers denken dat veel zwarte gaten niet zichtbaar zijn, doordat we er precies van opzij tegenaan kijken. Hierdoor worden ze door hun accretieschijf aan het oog onttrokken. Eventuele golfbewegingen in zo’n schijf kunnen dat effect flink versterken. Bekijk hier een animatie van Swift J1357.2:

Bron: Physorg.

Nieuwe stralingsgordel rond de aarde ontdekt

Credits: NASA Goddard’s Scientific Visualization Studio

De stralingsgordels rond de aarde behoren tot de eerste ontdekkingen van het ruimtevaarttijdperk. Een nieuwe ontdekking heeft uitgewezen dat we nog lang niet alles weten over deze gordels. De Van Allen-sondes, die in augustus gelanceerd zijn, hebben het bestaan uitgewezen van een voorheen onbekende derde stralingsgordel.

“Zelfs 55 jaar na hun ontdekking weten de stralingsgordels ons te verrassen”, zo zegt Nicky Fox, hoofd van het onderzoeksteam van de Van Allen-sondes. “We dachten alles te weten over de stralingsgordels, maar dat is dus niet zo”.

Voorgaande waarnemingen van de Van Allen-gordels, die teruggaan tot de jaren ’50, hebben uitgewezen dat er twee gebieden zijn rond onze planeet waarin straling wordt ingevangen: de zogenaamde binnenste en buitenste stralingsgordels. De binnenste gordel begint op een hoogte van 2000 kilometer en is 3000 km dik. De buitenste gordel begint op een hoogte van 13.000 km en is 6000 km dik.

Deeltjessensoren aan boord van de twee Van Allen-gordels hebben toen het bestaan onthuld van een derde, vluchtige stralingsgordel. Wetenschappers hebben de nieuwe gordel een maand lang kunnen observeren, totdat een krachtige interplanetaire schokgolf de gordel vernietigde. Aanvullende waarnemingen zijn nodig om te achterhalen hoe en wanneer de derde stralingsgordel zich vormt.

Bekijk hier een video van de nieuwe stralingsgordel:

Bron: NASA

Bouwstenen van DNA en aminozuren ontdekt in interstellaire ruimte

De Green Bank Telescope, plus een aantal moleculen die ermee ontdekt zijn in de interstellaire ruimte. CREDIT: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Met behulp van nieuwe technologiën hebben onderzoekers prebiotische moleculen ontdekt in de interstellaire ruimte. Deze bouwstenen van DNA kunnen zich schijnbaar vormen op stoffige ijskorrels tussen de sterren. De moleculen zijn ontdekt in een gigantische gaswolk op een afstand van 25.000 lichtjaar van de aarde, in de richting van het galactische centrum. De ontdekking is verricht door middel van de Green Bank Radio-telescoop in West-Virginia. Eén van de nieuw ontdekte moleculen is cyanomethanimine, een voorganger van adenine, één van die vier nucleobasen die de “treden” vormen van de ladderachtige structuur van DNA. Het andere molecuul is ethanamine, een voorganger van alanine, één van de twintig aminozuren in de genetische code. Het feit dat we deze moleculen hebben aangetroffen in een interstellaire gaswolk suggereert dat belangrijke bouwstenen van DNA en aminozuren kunnen worden “ingezaaid” op pasgevormde planeten.Voorheen dachten wetenschappers dat bouwstenen van complexe biologische moleculen zich kunnen vormen in het ijle interstellaire gas tussen de sterren. De nieuwe ontdekking heeft echter uitgewezen dat deze moleculen zich niet vormen in gas, maar aan het oppervlak van microscopische ijskorrels in de interstellaire ruimte. De wetenschappers moeten aanvullende experimenten uitvoeren om te begrijpen hoe deze moleculen precies ontstaan, maar het is goed mogelijk dat de eerste stappen richting een complexe biologische chemie zich afspelen in de koude diepten van de interstellaire ruimte. Bekijk hier een filmpje over de ontdekking. Bron: National Radio Astronomy Observatory.