Regnbuen – Solens fargespektrum

Jeg satt på kontoret tenkte på det gulhvite sollyset og det det vakre naturfenomenet som vi kaller regnbuen. Min tankevirksomhet utløste en lyst til å skrive litt om regnbuen fordi naturen blir ofte enda vakrere når man forstår det man observerer. Helst ville jeg ha med et bilde av regnbuen som jeg selv hadde tatt. Jeg måtte innse at det hadde jeg ikke.

Et magisk svar fra himmelhvelvet

Klokken var blitt omtrent 15:30, da jeg reiste meg opp av stolen og så ut av vinduet. Til min store overraskelse så jeg regnbuen i nordøstlig retning over hustakene på Andøya, med Sømslandet i bakgrunnen. Jeg fant mobilen og tok et bilde i hu og hast. Det var nesten ikke til å tro at naturen eller himmelens optikk gav meg det jeg manglet:

Regnbue over Byfjorden, sett fra Andøya,
mandag 2. desember 2024, kl0kken 15:33,
43 minutter før Solen går ned

Bildet viser at det røde lyset står ytterst i buen, deretter kommer den oransje og den gule buen. Med litt god vilje ser jeg også den grønne fargen i bildet. Fargene blått og fiolett er ikke synlig. Regnbuen viser seg i skyen når sollyset kommer bakfra og treffer regndråpene. Regndråpene reflekterer og bryter sollyset og vi kan beundre det vakre naturfenomen. Under gode forhold skal det være mulig å observer at område innenfor sirkelbuen er lysere enn utenfor sirkelbue. Årsaken er alle de reflekterte lysstrålene fordeler seg i området innenfor regnbuen. Fargene hoper seg opp ytterst i regnbuen. De to lyse flekkene på regnbuen er speilbilde av taklampa på kontoret. Det er vinduet som reflekterer lyset fra lampa to ganger, fordi vinduet består av to glassflater. Er det ikke en antydning til en dobbel regnbue på bildet? Det undersøker jeg nærmere i avsnittet «På jakt etter sekundærbuen».

En spesiell og tilfeldig situasjon

Bildet ble tilfeldig tatt bare 43 minutter før solnedgangen. Av den grunn fikk jeg oppleve regnbuen omtrent i sin høyeste posisjon på himmelen. Med fri sikt i nordøstlig retning, ville jeg ved solnedgang kunne sett regnbuen som en halv sirkel. Vinkeldiameteren vil da ha vært omtrent 42 grader, og Solen ville ha stått bak meg i sydvest.

Vanndråpen reflekter og bryter sollyset to ganger

Filosofen René Descartes som i 1637 lanserte ideen om at regndråpene er kulerunde vanndråper, og at fargene oppstår når solstrålene går inn og ut av vanndråpen. Skal strålene komme ut på samme side som de kom inn, må de reflekteres på baksiden av vanndråpen. Lysstråler som treffer vanndråpen med en vinkel mindre enn 42 grader i forhold til senterstrålen vil bli reflektert. Av den grunn er området innenfor regnbuen lysere enn området utenfor regnbuen. Vi ser regnbuen fordi de ulike fargene har forskjellig vinkelradius. Det røde lyset er ytterst i regnbuen fordi det har størst vinkelradius (42,5 grader) og brytes minst. Det fiolette lyset brytes mest, med minst vinkelradius (40,8 grader).

Ved en senere anledning, vil jeg skrive mer om vitenskapen bak «Regnbuen – Solens fargespektrum», og hvorfor de ulike fargene har forskjellig vinkelradius.

På jakt etter sekundærbuen

Regndråpen kan også reflektere sollyset to ganger. Når det skjer får vi en speilvendt regnbue som ligger omtrent 9 grader utenfor den andre. Den kan en se under gode observasjonsforhold. Viser bildet en bue på utsiden av regnbuen i bildet jeg tok 16:33?

Ser vi nøye etter, kan vi få øye på en svak tåkebue mellom den lyse skyen og horisonten. Den parallelle buen, også kalt sekundærbuen. Med utgangspunkt i bildet tatt 16:33, har jeg forsøkt å få fram sekundærbuen tydeligere ved hjelp av kontrastbehandling.

En kontrastbehandlet versjon

Observasjonsforholdene var ikke de beste, da bildet ble tatt. Neste gang appen Pent.no viser

om ettermiddagen, skal jeg ta en tur ut. Jeg trenger et bedre bilde av regnbuen!

Venus og Jupiter sett fra Gimlekollen

DENNE SIDEN ER UNDER OPPDATERING
Hei Emil! Takk for at du sendte meg bildene du tok av Venus og Jupiter 2. mars klokken 18:57. Bildene var veldig fine. Ikke nøl med å ta kontakt dersom du lurer på noe. Hilsen Morfar

Emil har Jupiter i synsfeltet
Observatøren Emil Jørgensen

Hva ser Emil i teleskopets synsfelt?

Fortsett å lese «Venus og Jupiter sett fra Gimlekollen»

How Old is the Moon?

Yesterday, August 2, 2021, I visited Dimitris, the fisherman and hotel owner in the port of Molivos/Lesvos. He asks me: «How old is the Moon today?»

On a fishing trip in 2015, he taught me how to calculate the age of the Moon without a computer. I had not maintained this knowledge. I got a new lesson.

Dimitris gave me paper and pencil, and I wrote: 16 + 6 + 2 = 24 .

Conclusion: The moon is 24 days old.

16 is the standard number for 2021. Number 6: August is the 6th month of the lunar year starting March. Number 2: is the second day in August.

“Next year (2022) the standard number is 16+11 = 27. It is easy, Tarald!”

Fisherman og hotel owner Dimitris with his daughter
The full moon seen from Faliraki on Rhodes July 2021

«Fisken biter ikke når Månen er ny (i starten av en ny måne)
og 14,5 dager gammel (fullmåne).»

Ifølge Dimitris er det best å fiske ved halvmåne (1. og 3. kvarter).

En piksel forteller…

Lysprofilen langs den grønne linjen i Bilde 4 gir en  diameteren på 15km ± 2km. Det betyr at størrelsen på Maginus H krateret ligger et sted mellom 17km og 13km. Usikkerheten i svaret er omtrent 13%. 

På grunn gode lysforhold og stor kontrast i Bilde 4 kan vi bestemme størrelsen på krateret, men seeingen” visker ut detaljer mindre enn 4km i krateret. Skal vi se mindre detaljer i krateret må observasjonsforholden forbedres og vi må velge en kamera-teleskop kombinasjon med mindre skaleringstall enn 0,5 buesekunder/ piksel.          

Bilde 4: Et mosaikkbilde av Maginus-H krateret. Lengden av den grønne linjen viser kraterets diameter.

 

 

Bilde 6: Maginus H kraterets lysprofil langs den grønne linjen i Bilde 4

Hele bloggen finner du her: En piksel forteller – Observasjon og usikkerhet i observasjonene 1

Kalibrering av astrobilder

I denne bloggen skal jeg bokstavelig talt tørker støv av gamle bilder. Tok et bilde av en stor solflekkgruppe 15. juli 2012, et bilde som for meg ble historisk fordi Tycho teleskopet ble for først gang koplet til kameraet Starlight Xpress. Kameraet er et CCD kamera med kjøling og 10,2 megapiksler (røde, grønne og blå). I bloggen (publisert 16.07.2012) skrev jeg at nye observasjonsrutiner var under utvikling. I disse rutinene fjerner astroprogrammet MaxIm uønsket støy fra bildene jeg tok 18. oktober 2013. Støyen i bildene kan samles i tre grupper (Flat, Dark, Bias). Bloggen går gjennom prosedyren for sammenkopling av kamera og teleskop. MaxIm har ikke utviklet driver for CCD kameraet, av den grunn ble Starlight Xpress skiftet ut og erstattet med Canon EOS 60. Bloggen viser også hvordan MaxIm eksponerer, lagrer og kalibrerer en serie av bilder automatisk. Etter bildebehandlingen reduserer MaxIm størrelsen på filene fra 16 bit til 8 bit.

Bildet 15 «sol-001L.tif» er elektronisk forstørret, tatt 18. oktober 2013 og kontrastbehandlet.

Hele bloggen finner her: Kalibrering av astrobilder

Mer om solen og solflekker

Linjeprofilen av en Solflekk

Solflekkgruppen 12. juli 2012

 

Oriontåka (M42)

Observasjon av Oriontåka 3. februar 2015

26. januar 2015 ankom UiA-teleskopet fra Tyskland etter en lekkasje i kuppelen vinteren 2014, lekkasjen førte til at elektronikken i «Drive Base» enheten ble skadet. Det var fint å få teleskopet på plass under kuppelen. I denne bloggen skal jeg vise to bilder av Orion tåka.  Det ene bildet hadde en eksponeringstid på 10 sekunder det andre en eksponeringstid på 30 sekunder.  Bildene hadde samme IOS verdi (5000).

Bilde 1a har formatet RAW Monochrome og eksponeringstid 10 sekunder

Bilde 1a inneholder 18 millioner piksler, hver piksel kan maksimalt inneholde 16384 lysverdier (14 Bit). RAW- bildene inne holder en stor mengde informasjon, hvert bilde krever en plass i PCen på 25 megabit. Vi ser de fire trapesstjernene i sentrum av tåka, det er UV-lyset fra disse stjernene som lyser opp Orion tåka.

Bilde 2a: Bilde 1a er kalibrert for Flat- og Dark støy

Bilde 2a har en mørkere bakgrunn sammenliknet med Bilde 1a, fordi lysforurensningen og den termiske støyen i kameraet er fjernet fra Bilde 1a.

Bilde 3a: Bilde 2a har fått farger vha «Process»/»Convert Color»

Bilde 3a viser fargene i Bilde 2a. Det er hydrogenet i tåka som lyser rødt. Vi kan kontrastbehandle Bilde 3a, Bilde 4a viser Orion tåka etter behandlingen, vi ser flere mørke områder, områder som består av gass og støv.

Bilde 4a: Bilde 3a er kontrastbehandlet vha «View»/»Screen Stretch Window» og» Process»/»Curves»

Ved hjelp av «Curve» verktøyet i MaxIm kan vi få fram lyset i tåka og redusere lyset i «stjerne pikslene». Bilde 4a har liten eksponeringstid, av den grunn kan vi se detaljer i området i nærheten av de fire trapesstjernene.

Bilde 5a: Bilde 4a har fått formatet «Mono»

MaxIm har endret farge pikslene til gråtoner vha kommandoen «Process»/»Convert to Mono»

Bilde 4b er tatt med en eksponeringstid på 30 sekunder, det er overraskende å oppdage hvor mye lys kontrastbehandlingen kan fremkalle i  tåka som ikke er visuelt synlig i teleskopet

Bilde 5 har samme eksponeringstid som bilde 4a.

Etter mye prøving å feiling fant jeg ut hvordan «Curves – Stretch» verktøyet reduser lysverdiene i «stjernepikslene» og øker lysverdiene i de mørke områdene. Det blå-grønne lyset i sentrum av bilde stammer fra oksygenet i tåka. Det er hydrogenet i tåka som lager det røde lyset.

Bilde 6 Orion tåka tatt med oksygen filter. Blått lys har bølgelengden 496nm. Det grønne lyset har bølgelengden 501 nm.

Hubble 2006 mosaic /Nasa (Wikimedia)

Andromedagalaksen

 Andromedagalaksens sentrale områder

Jeg tok bildene med Canon EOS 60Da koplet til teleskopet Meade LX-90 fra UiA sitt stydiesenter på Lesbos, en øy i Hellas. I  2015 (5. september) tok jeg 9 bilder av Andromeagalaksen, eksponeringstiden varierte fra 10s til 28s og alle bildene hadde samme ISO-verdi: 6400.

Bilde 1: Eksponeringstiden er 28s; Eksponerings tidspunktet: 23.16 LT

Bilde 2: Andromeda galaksen sett fra Metochi 5. september 2015 kl. 23.16 LT (StarryNight)

Stjerneprogrammet Starry Night klarte å orientere galaksen i forhold til stjernene observert fra Metochi når dato og tidspunkt er kjent. Bildene 1 og 2 viser samsvar mellom «kartet og terrenget».  Synsfeltet i bilde ble målt til å være omtrent (12×22) bueminutter. De sterkeste stjernene har en visuell magnitude mellom 11,7 og 11.0, de svakeste rundt 16.

Bilde 2 har antagelig lang eksponeringstid og stor kontrasten fordi StarryNight ønsker å fremheve de mørke flekker øverst i bilde.  De de fem stjerne som danner en halvsirkel rundt en av de største flekkene i området, minner om halvsirkelen i stjernebilde Corona Borealis.

Bilde 3: Signal-støy forholdet (S/N) er økt med en faktor 3 i forhold til Bilde 1.

Astroprogrammet MaxIm stablet 9 bilder, en prosess som reduserte støyen i Bilde 1 betraktelig. Kombinasjonsmetoden er «Sigma Clip». Der er fremdeles mye støy i bilde, men flere stjerner er blitt synlig i nærheten av galaksens kjerne.

Bilde 4: Sgnal-støy forholdet(S/N) er som i Bilde 3, men kombinasjonsalgoritmen er «Median».

En sammenlikning mellom bildene 3 og 4 viser at median kombinasjonen fører til mindre støy i Bilde 4

Mer om

Andromeda galaksen versjon 2

L15 Galakser stjernehoper og avstander i Universet

Delvis penumbra måneformørkelse

Målet mitt var å finne ut om det er mulig å få oppleve en delvis penumbra måneformørkelse. Jeg har aldri sett en slik formørkelse tidligere, så det kunne være interessant å ta en titt på Månen denne kvelden 10. januar 2010 mellom klokken 18.07 og klokken 22.14.

Fortsett å lese «Delvis penumbra måneformørkelse»