Детали Солнца, запечатленные на любительский телескоп

От автора:

Я использую специальный солнечный телескоп, оснащённый фильтром Hydrogen Alpha, который пропускает только очень узкий диапазон длин волн.

Это позволяет наблюдать детали солнечной поверхности, которые обычно не видны. Для ещё большей детализации я добавляю второй фильтр, что усиливает эффект и делает видимыми более тонкие структуры на Солнце.

Для съёмки Солнца, Луны или планет я записываю видео, а затем разбиваю его на отдельные кадры. Эти кадры я складываю, чтобы уменьшить шумы и улучшить качество изображения. Обычно я снимаю 600 кадров со скоростью 20 кадров в секунду. Раньше я пробовал снимать 2000 кадров, но это быстро заполняет память — около 20 ГБ за один сеанс съёмки.

После обработки изображение получается чёрно-белым. Я настраиваю уровни, чтобы сделать его более чётким, и иногда инвертирую цвета (более холодные области становятся ярче, а горячие — темнее).

Затем в Photoshop я добавляю оранжевый оттенок, чтобы изображение выглядело естественно и не напоминало, например, микроорганизм или оплодотворённую яйцеклетку.

Фотография от астрофотографа Эндрю Маккарти. Изображение было сделано путем сложения десятков тысяч отдельных 16-битных фотографий."

На этом изображении показана верхняя атмосфера (хромосфера), которая находится над излучающей поверхностью Солнца (фотосферой). Также видны волокна/протуберанцы — это выбросы плазмы, удерживаемые магнитными полями. Такие области часто становятся основой для крупных плотных потоков в короне (это то, что видно во время солнечного затмения).

 На нем можно увидеть скопление Персея. Оно расположено на расстоянии 240 млн световых и является одним из самых массивных объектов в ближайшей Вселенной. Скопление состоит из тысяч галактик.

В центре снимка доминирует эллиптическая галактика NGC 1270. Она в основном населена старыми звездами и в ней почти прекратились процессы звездообразования. Тем не менее, ее нельзя назвать тихой гаванью. В сердце NGC 1270 находится сверхмассивная черная дыра, которая по-прежнему активно поглощает вещество. По оценкам астрономов, ее масса в 12 млрд раз превышает массу Солнца. Для сравнения, масса черной дыры в центре Млечного пути всего 4 млн солнечных.

Объекты, вроде скопления Персея, часто используют для иллюстрации существования темной материи. Его наблюдаемая масса намного меньше необходимой для того, что удерживать галактики от разлетания. Следовательно, во Вселенной должна существовать некая скрытая масса, чья гравитация удерживает их воедино.

Перед вами солнечная фотосфера — видимая "поверхность" звезды, предстающая в виде плотной мозаики из светлых гранул и темных промежутков между ними. Именно так в сверхвысоком разрешении выглядит поверхность нашего светила, где раскаленная плазма непрерывно поднимается из глубин и переносит энергию наружу.

Светлые гранулы на изображении — это вершины гигантских конвективных ячеек. В центре таких структур находится наиболее горячая поднимающаяся плазма, а по краям — остывающее вещество, плотность которого возрастает, из-за чего оно вновь опускается в глубину. Поэтому границы между гранулами выглядят темнее: там плазма холоднее, плотнее и движется вниз. Все это — прямое проявление бурной солнечной конвекции, которая никогда не прекращается.

Особого внимания заслуживают крошечные яркие точки в темных межгранульных промежутках. Это не артефакты съемки, а области очень сильных локальных магнитных полей. Они выглядят ярче потому, что магнитное давление меняет структуру плазмы, позволяя нам увидеть более глубокие и горячие слои звезды, лежащие ниже фотосферы. Именно поэтому на снимке эти участки выделяются как маленькие сверкающие "искорки" среди более темной сетки.

Белая линия в нижней левой части кадра показывает масштаб: ее длина составляет 5 000 километров. На изображении ниже я добавил Землю в ее реальном размере относительно этого снимка, чтобы вы могли еще нагляднее оценить, насколько крошечные по меркам Солнца элементы на деле имеют колоссальные размеры в масштабах нашей планеты. Отдельные солнечные гранулы сопоставимы по размерам с территориями крупных государств.

Снимок был получен в сентябре 2007 года с помощью Шведского 1-метрового солнечного телескопа (англ. SST — Swedish 1-m Solar Telescope) на испанском острове Ла-Пальма. Этот инструмент, установленный в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, является одним из наиболее эффективных наземных солнечных телескопов в мире. Высочайшая детализация достигается не только благодаря современной адаптивной оптике, но и за счет сложной компьютерной обработки, которая позволяет компенсировать искажения, вызванные земной атмосферой.

Такие наблюдения позволяют ученым буквально видеть физику звезды в действии. Чем точнее наше понимание поведения плазмы и магнитных полей на Солнце, тем лучше мы можем разобраться в природе солнечных вспышек, корональных выбросов массы и других явлений космической погоды. В перспективе это помогает совершенствовать прогнозы событий, способных нарушить работу спутников, навигации, радиосвязи и даже вывести из строя наземную инфраструктуру.

Читайте также:

• Магнитные бури и здоровье: что говорит наука.
• Просто о сложном: бразильская магнитная аномалия.
• Жизненный путь Солнца: от рождения до угасания.

Наше Солнце сформировалось примерно 4,6 миллиарда лет назад в гигантском молекулярном облаке вместе с тысячами других звезд.

Молекулярные облака — это области межзвездного пространства с высокой концентрацией газа и пыли. Температура внутри таких облаков очень низкая, около -260 градусов Цельсия, что способствует образованию молекул, в первую очередь водорода.

В определенный момент части облака начинают сжиматься под действием собственной гравитации. Этот процесс может запустить близкая вспышка сверхновой (взрыв массивной звезды) или прохождение облака через спиральный рукав галактики, где повышенная гравитация создает волны сжатия в межзвездном газе. При сжатии гигантское облако фрагментируется — разделяется на множество более мелких сгустков. Каждый такой сгусток продолжает сжиматься, постепенно превращаясь в протозвезду — зародыш будущей звезды. В результате из одного молекулярного облака формируется не одна звезда, а целое звездное скопление.

Именно в одном из таких скоплений и появилось наше Солнце. Ученые определили это, изучая химический состав Солнечной системы, в частности, наличие в ней определенных радиоактивных изотопов, таких как алюминий-26 и железо-60. Эти короткоживущие изотопы должны были попасть в протосолнечное облако извне, причем совсем незадолго — по астрономическим меркам — до формирования планет. Единственное убедительное объяснение их присутствия — рядом с будущим Солнцем взорвалась звезда, один из его массивных "родственников" в скоплении. Вспышка сверхновой не только обогатила нашу будущую планетную систему новыми элементами, но могла также послужить тем самым спусковым крючком, запустившим процесс рождения самого Солнца.

За миллиарды лет звезды из родного скопления Солнца разбрелись по разным частям Млечного Пути. Наша звезда вместе со своей формирующейся планетной системой тоже переместилась от места своего рождения. По расчетам астрономов, Солнце сделало уже более 20 оборотов вокруг центра Галактики, пройдя путь длиной около 100 000 световых лет. Сейчас астрономы пытаются найти "братские" светила, исследуя звезды схожего возраста и химического состава. Некоторые кандидаты уже обнаружены, например, звезда HD 162826, находящаяся в 110 световых годах от нас.

Изучение "семейной истории" Солнца важно не только для понимания его происхождения. Это помогает раскрыть тайны формирования планетных систем и даже происхождения жизни на Земле, ведь условия рождения звезды влияют на всю ее дальнейшую судьбу и судьбу объектов на ее орбите.

Читайте также:

• Как «умирают» солнцеподобные звезды?

• Солнце — это гигантская водородная бомба массой 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн.

• Может ли между Солнцем и Меркурием быть еще одна планета?

Вообще, каждый раз, как он цветëт, у меня ощущение возникает, что он разворачивает спутниковую параболическую антенну для связи со своими где-то там, далеко. 😊