Visuella observationer

Konsten att se (med papper och penna)

Amatörastronomisk blues

Som nybörjare inom amatörastronomin är det en förskräcklig massa saker som måste klaras av. Först ska man forcera den optiska djungeln och komma över något lämpligt instrument. Sen ska man ute i mörkret försöka få ordning på utrustningen. Slutligen ska man också lyckats hitta något att titta på.

För de allra flesta tror jag att känslan under de första kvällarna är smått överväldigande. Att titta ut över ljusåren, att själv för första gången se exempelvis månen, Jupiter eller Pleijaderna i teleskopet är magiskt.

Men någonstans på tredje kvällen börjar en lätt obehaglig känsla infinna sig. Blir det inte bättre? Jupiter är fortfarande i 150x så liten att den knappt syns. Och att se några detaljer är inte att tänka på. Andromedagalaxen är på sin höjd en suddig fläck. Och de där spiralarmarna i M51 som ska vara så lätta att se, syns överhuvudtaget inte.

I föreliggande guide ska jag försöka tackla denna amatörastronomiska blues. Det ska till att börja med handla om konsten att se, om hur man kan erövra de färdigheter – för det är faktiskt just färdigheter det handlar om – som krävs för att se inte bara spiralarmarna i M51, utan också detaljer i andra galaxer, i nebulosor eller på planeterna.

Men jag ska också, och som ett andra led i denna handledning, föreslå ett sätt att hantera en senare, och kanske inte fullt lika svårartad amatörastronomisk blues vilken brukar inträda i höjd med att nybörjaren så smått börjar bli färdig med Messier-objekten. Frågan som då infinner sig är helt enkelt vad man ska göra av sitt amatörastronomiska intresse. Man behöver någon form projekt, något som ger verksamheten vid teleskopet mening och riktning. Det finns förstås många vägar vidare – man kan exempelvis försjunka i variabelastronomin, börja leta efter supernovor eller köpa fotoutrustning och kämpa med guidestjärnor, motorfölje och likande. Mitt förslag tar ur kursen mot den visuella astronomin och handlar om att med papper och penna och helt enkelt teckna av det man ser.

Men först alltså konsten att se. [Möjligen skulle Konsten att hitta in först]

Visuella tekniker

Låt mig börja med att understryka att se i ett teleskop inte är detsamma som det vi i dagligt tal menar med att se. I vår upplysta vardag är detta något vi gör helt automatiskt, utan att ägna det en medveten tanke. Vi ser trädet vid vägen. Där är trädet. Men när vi plötsligt sitter ute i mörkret och stirrar in i okularet på ett teleskop hamnar vi i en helt annan situation. Skillnaden ligger i ljusstyrka och kontrast. Vardagens objekt badar i ljus, från solen eller från lampor av olika slag, vilket skapar goda kontraster och synsinnet har inga problem med att omedelbart se det som bjuds. Situationen vid teleskopet är annorlunda. Amatörastronomer talar om ”faint fuzzies”, ungefär ljussvaga suddar, för att beskriva de objekt man observerar. Undantag finns förstås i exempelvis månen, planeterna och mer ljusstarka stjärnhopar, men i många fall är det just suddiga fläckar som observeras vid okularet. Och dessa karaktäriseras inte av ljusstyrka och bra konstrast, utan snarare av motsatsen, det vill säga de är ytterst ljussvaga och kontrasten mot himmelsbakgrunden kan vara försvinnande liten. Vill man få ut något av denna information måste man lära sig se på nytt. Och denna konst rymmer som vi nu ska se en lång rad fördigheter.

1. Mörkeranpassning

Till det mest grundläggande hör ögats mörkeranpassning [1]. När vi går från ljust till mörkt startar två processer i ögat, den ena är omedelbar, den andra långsammare. Det första som händer är att pupillen utvidgas för att därigenom släppa in så mycket ljus som möjligt. Principen är densamma som på en kamera där man använder bländaren för att kompensera för ljusförhållandet. Hur mycket pupillen kan utvidgas hänger ihop med åldern och är i viss mån individuellt. Är man ung kan pupillen i mörker utvidgas till runt 8 mm i diameter, är man äldre stannar den kanske redan vid 6 mm. Detta betyder också att vi inte kan påverka utfallet, utan är får nöja oss med det ljusinsläpp våra fysiska förutsättningar ger.

Den långsammare processen som också inleds när vi går ut i mörkret är kemiskt till sin natur. Receptorerna på näthinnan anpassar sig till bristen på ljus och blir efter bortåt en halvtimme känsligare. Denna anpassning försvinner om ögat utsätts för stark ljus som från exempelvis en ficklampa. Amatörer använder därför alltid ficklampor med svagt rött ljus, som inte stör mörkerseendet. För att få ut så mycket som möjligt av observerandet, så måste man alltså låta ögat anpassas till mörkret och dessutom tillse att det förblir anpassat tills observationspasset är slut.

Det kan också vara bra att tänka på att eventuellt ströljus från gatlampor eller liknande stör både mörkerseendet och observerandet. Om möjligt, så bör man försöka skärma av dessa lampor. Det kan också vara en god ide att ha en luva att dra upp över huvudet när man observerar.

2. Indirekt seende

Att använda indirekt seende torde vara det första trick som amatörastronomer tillägnar sig, det är dessutom ett mycket kraftfullt sådant. När vi fokuserar blicken på något så använder vi samtidigt den del av näthinnan som kallas för gula fläcken. Här återfinns en hög koncentration av de synceller som brukar kallas för stavar. Dessa är som mest känsliga i fullt dagsljus och ger då mycket god skärpa. Det är också med tapparna som vi förnimmer färger. I mörker fungerar de emellertid sämre (det är också därför alla katter är grå om natten). Ögat kompenserar detta genom att också ha tillgång till en annan typ av synceller, tapparna. Dessa är betydligt ljuskänsligare, men ger inte samma skärpa och de reagerar inte på färger. Haken är nu att tapparna inte är koncentrerade till gula fläcken, det vill säga det punkt mot vilken vi fokuserar, utan spridda över näthinnan. Detta betyder att vill vi använda de ljuskänsliga tapparna måste vi fokusera vid sidan om det objekt vi observerar. Det är detta som kallas för indirekt seende. För en högerögd person – jodå höger och vänsterhänthet återkommer också här – uppnås detta genom att man tittar lite till höger om objektet, för en vänsterögd lite till vänster. Man kan behöva experimentera lite med för det flesta hittar man rätt ganska omedelbart.

Vid okularet kan indirekt seende många gånger spela en helt avgörande roll. Med indirekt seende kan man ibland se ett objekt som överhuvudtaget inte syns om man tittar direkt på det. På samma sätt kan indirekt seende lyfta fram en detalj, eller en svag stjärna, som annars inte ses.

3. Exponeringstid

På en kamera ställer man som bekant in exponeringstiden. I dagsljus handlar det normalt om bråkdelar av en sekund; för astrofotografer kan det röra sig om timmar. Exponeringstiden är därmed ett mått på hur länge kamerans objektiv är öppet och samlar in ljus. Lite förvånande har även ögat en, låt vara en mycket begränsad, förmåga att ackumulera ljus. De uppgifter jag hittat talar om upp till omkring fem sekunder.

Det normala ögonbeteendet vid okularet utnyttjar inte denna förmåga. Ögat har en tendens att fladdra över synfältet, det stannar kanske bara en halv sekund vid någon detalj innan det snabbt flyttar vidare. För att utnyttja denna förmåga måste man alltså medvetet låsa blicken vid någon punkt fem sekunder i taget. (Detta är faktiskt betydligt svårare än vad det låter och kräver i själva verket en medveten handling.) Huruvida detta verkligen ger någon förnimbar skillnad vill jag låta vara osagt, men ibland har jag en definitiv känsla av att det faktiskt gör det. Prova själv!

4. Variera förstoringen

Hur mycket förstoring man kan använda på ett objekt bestäms till att börja med av hur stor ljusöppning man har på teleskopet (på ett större teleskop kan man använda högre förstoring). En annan viktig faktor är kvaliteten på himlen, eller rättare sagt seeingen, vilket är ett mått på hur stabil atmosfären är. Finns det mycket turbulens i luften, antingen ner vid jordytan eller längre upp i atmosfären, så tål ett objekt mindre förstoring än om seeingen är god. Här ska det dock sägas att olika typer av objekt är olika känsliga för seeingen. Ska man observera planeter eller upplösa täta dubbelstjärnor bör seeingen vara mycket god; handlar det istället om djuprymdsobjekt som galaxer och stjärnhopar spelar seeingen mindre roll.

Förutsatt att man har tillgång till okular med olika brännvidd kan man observera ett objekt i olika förstoringar. Under givna förhållanden finns det ofta en förstoring som fungerar bäst, men det finns också goda skäl att pröva med olika förstoringar. Ökar man förstoringen så blir samtidigt himmelsbakgrunden mörkare vilken innebära att ljussvaga detaljer kan framträda. Ett exempel kan vara centrumstjärnan i en planetarisk nebulosa: Själva nebulosan stiger fram bäst i 100x medan centrumstjärnan bara syns i 300x.

Ibland kan det också vara idé att använda så låg förstoring som möjligt. Det gäller förstås stora objekt som inte får plats i synfältet annars, men också objekt med låg ytljusstyrka. Med för hög förstoring smälter dessa in i himmelsbakgrunden och går inte att skönja.

Allt sammantaget gäller det alltså att inte låsa sig vid en förstoring, utan att prova sig fram med de resurser som står till buds.

5. Svepa och knacka

Ytterligare en egenskap hos ögat som amatörastronomer kan utnyttja är att det är bättre på att uppfatta svaga konstrastskillnader om de rör på sig än om de står stilla. Låt oss säga att vi observerar en större med ljussvag nebulosa, som exempelvis Nordamerikanebulosan (NGC 7000) i Svanen. Med hjälp av stjärnkartorna vet vi att vi är på exakt rätt ställe, men ändå ser vi ingen nebulosa. Då kan man pröva med att svepa med tuben långsamt fram och tillbaka över området. Denna rörelse kan vara precis vad ögat behöver för att sortera intrycken. Vill det sig väl framträder en bit av nebulosan och då som en svag konstrastskillnad i himmelsbakgrunden.

Detta trick passar bäst på stora objekt. Jagar man istället mindre objekt som exempelvis ljussvaga galaxer eller de många HII-regioner i Triangelgalaxen (M 33) som är inom räckhåll för ett amatörteleskop, kan man istället pröva med att knacka på tuben. De små vibrationerna sätter synfältet i rörelse och kan ibland räcka för att locka fram ett ljussvagt objekt.

6. Filter

På marknaden finns en hel uppsjö av olika filter att använda vid visuella observationer (filtren monteras i tubänden på okularet). Detta är inte sammanhanget att gå närmare in på saken, men kort kan sägas att filtren är så konstruerade att de släpper igenom vissa våglängder av ljus, medan de blockerar andra. Det finns speciella färgfilter för att få detaljer att framträda på planeterna, och det finns en rad filter för att lyfta fram djuprymdsobjekten. Här ska något ytterligare sägas om de senare.

Låt oss börja med UHC-filter (Ultra High Contrast). Dessa betecknas ofta som ”Light pollution filter” då de blockerar några av de vågländer som ljusföroreningarna lyser i. Med filtret monterat kan himmelsbakgrunden många gånger bli påfallande mörkare, vilket innebär att ljussvaga objekt stiger fram bättre. Det gör sällan någon större skillnad på galaxer eller stjärnhopar, men kan däremot lyfta fram nebulosor och planetariska nebulosor.

OIII-filter är betydligt smalare än UHC-filtren. Det släpper bara igenom ljus i ett bestämt våglängdsområde. Monterar man detta på okularet så kan synfältet te sig nästan svart. Men poängen är att speciellt planetariska nebulosor lyser just i detta område och genom att filtret blockerar ljus från himmelsbakgrunden och även dämpar fältstjärnor i synfältet blir konstrasten bättre. Jämför man med UHC-filtren är OIII-filtren effekt ofta snarlik, men ibland ger de bättre effekt. I praktiken får man helt enkelt prova sig fram.

Slutligen har vi också H-beta-filter. Dessa har minst användningsområde av de tre och ger bara väsentliga effekter på en handfull objekt. Ibland talar man om dem som Hästhuvudfilter eftersom de normalt är helt avgörande för att se Hästhuvudnebulosan i Orion. Eller rättare sagt: Det är emissionsnebulosan IC434 som filtret lyfter fram. Själva hästhuvudet är ett mörkt jack i denna nebulosa. Ett annat objekt där det har god effekt är den stora Kaliforniennebulosan i Perseus.

Dessa filter kostar bortåt tusenlappen styck och ska man prioritera så bör man börja med UHC-filtret som har störst användningsområde, och om förutsättningar finns investera i OIII och H-beta senare.

7. Tid och koncentration

Därmed är vi fram vid det trick som kanske är det allra viktigaste i listan, nämligen att ta sig rejält med tid. Som nymornad amatör är man normalt så upptagen med att hinna se alla objekt att man kanske bara ägnar dem någon minut var, men ska man verkligen få ut mesta möjliga måste man dröja sig kvar. Det gäller som jag skrivit ovan att mixtra med förstoringarna, att pröva med olika filter, att använda direkt och indirekt seende och så vidare. Och allt detta tar tid. För att få ut det mesta möjliga så räkna med åtminstone en halvtimmes observerande av varje objekt.

Dessutom framträder sällan ett objekt i sin helhet. Studerar vi en galax brukar kärnpartiet synas omgående, men ska man få en skymt av en spiralarm, eller ett stoffstråk krävs det koncentration och uthållighet. Och genom att koncentrera sig på olika partier i ett objekt bygger man långsamt upp en helhetsbild. [utecklar mer]

8. Erfarenhet

Ett akut problem för en nybörjare är att vederbörande inte vet vad hon eller han kan förvänta sig, och en första chock brukar vara när man tvingas konstatera att de himmelska objekten inte ser ut som på bild. Men detta gäller också på detaljnivå. Innan man en gång har lyckats se (eller ana) spiralarmarna i en galax vet man helt enkelt inte vad man ska titta efter. Här finns inga genvägar utan dessa erfarenheter är något som bara kan tillägnas den långa vägen.

   Men med erfarenhet blir det lättare. Man lär sig hur olika objekttyper tar sig ut, och man ackumulerar också bildminnen från enskilda objekt. Ett exempel på detta är att när jag första gången observerade den ovan nämnda Hästhuvudnebulosan så tog det en och en halv timme innan jag var säker. Andra gången såg jag den alldeles omedelbart. Skillnader sitter i erfarenheten och i bildminnet som gör att man vet precis var man ska titta och vad man kan förvänta sig att se.  

9. Teckna

Konsten att se handlar alltså om man med hjälp av olika visuella tekniker försöka avlocka ett objekt så mycket information som möjligt. En sista teknik, som jag ska vidareutveckla i nästa avsnitt, handlar om att inte bara observera utan om att också teckna av det man ser. Det finns många skäl att teckna vid okularet, men ett viktigt är att det faktiskt hjälper dig att se. För att teckna av något måste du först se efter hur detta något ser ut. För att se efter hur något ser ut, måste du fokusera på olika detaljer eller delar av ett objekt. Med papper och penna kan du dessutom ackumulera dina intryck från okularet. En liten detalj som kanske bara blinkar förbi för ett ögonblick kan permanentas i en skiss och samtidigt fogas till helhetsbilden av objektet.

Varför ska man teckna

1. Traditionen (Galilei till Herschel)
2. Dokumentation
3. Visa andra
4. Man ser mer

Utrustning

Astrofotografering light. Nybörjar fotoutrustning cirka 10.000. Här kommer man undan med några hundralappar (dessutom slipper man guidning, problem med batterier, etc):

1. Papper
2. Templates
3. Pennor
4. Blending
5. Blending stump
6. Kneeded eraser
7. Lampa med rött ljus (mycket svag)

Teknik

1. Hitta objektet, välj förstoring, filter etc.
2. Bekanta dig med det en stund innan tecknandet.
3. Börja med starka stjärnor, fortsätt med svagare
4. Synfältet som en klocka
5. Fortsätt med själva objektet
6. Olika pennor
7. Blending stump
8. Anteckningar, principskiss, stjärnfärger
9. Ta ut väst.
10. Ta god tid på dig (en skiss tar mellan 30 min och timme att göra)
11. Återvänd gärna

Efterbearbetning

1. Justera skissen enl anteckningar
2. Kontrollera med fotografier
3. Skanning
4. Bildbehandling
5. Publicering

Resurser

1. Belts of Venus
2. Deepsky-archive.com
3. ASOD
4. Webb deep sky society

Efterord