Astronomia Infrarossa

Infrared astronomy

Cygnus A

Cygnus A (3C 405) è una delle più potenti sorgenti radio stellari identificate con una controparte ottica.Questa è una “radio galassia”, ovvero una galassia con un nucleo attivo, visibile nell’ottico con una magnitudine di circa 16,2 nel verde.

Nel dominio radio, alla lunghezza d’onda di 22 cm, Cygnus A presenta due lobi intensi lunghi oltre 500.000 AL, come nell’immagine sottostante, fonte VLA –New Mexico –Conway  -Blanco del 1994.Detti lobi mostrano degli “hot spots” alle rispettive estremità, nei punti in cui essi collidono col mezzo interstellare.

Ma Cygnus A è anche una potente sorgente di raggi X, come dimostrano le immagini del satellite Chandra.La causa di queste potentissime emissioni di radiazione si pensa sia un enorme buco nero ospitato dalla galassia.

La sorgente radio fu scoperta per la prima volta nel 1944 da Grote Weber, mentre, nel dopoguerra,scopritore ufficiale (ma non unico) della controparte ottica fu Walter Baade, che usò il riflettore da 5 mt dell’Osservatorio di Monte Palomar per ottenere la lastra della foto sottoindicata.

Baade pensò si trattasse di due galassie esterne in collisione, tesi poi rigettata , dato che nelle moderne riprese quella che sembrava una separazione fu identificata come una striscia di polveri che attraversava il nucleo, a similitudine di quanto si osserva in Centaurus A.Le osservazioni spettroscopiche, con numerose righe di emissione, permisero poi di identificare con certezza l’oggetto come extra galattico, con un redshift di 0.056 ed una distanza di 600 milioni di A.L.

Ulteriori studi effettuati dal telescopio Hubble (HST) permisero di assimilare il profilo spettrale di Cygnus A a quello di un vero e proprio Quasar, situato alla porta di casa della nostra galassia.

Una delle immagini più recenti diffuse della galassia in questione, e che ne rileva la sua complessità, è quella dell’APOD del 24 gennaio 2015 (fonte APOD-NASA) relativa ad una composizione dell’oggetto nelle varie lunghezze d’onda, dal dominio X (Chandra) a quello ottico  (HST) e radio (NRAO- VLA).

Lo spettro di emissione nel visibile della Radio galassia è concentrato essenzialmente nel rosso ,a parte l’apporto dell’OIII a 5007 A : in particolare, le principali righe di emissione sono quelle dell’OI a 6300 A; dell’Ha a 6563, dell’NII a 6583, dell’SII a 6716.C’è da dire, al riguardo, che l’intensità comparata delle predette righe di emissione del rosso è tuttavia all’incirca pari a quella della sola riga OIII nel verde (fonte Osterbrock and Miller “The optical emission line spectrum of Cygnus A”-1975).

                                           L’osservazione amatoriale di Cygnus A

L’osservazione amatoriale di Cygnus A non è un compito semplice , essenzialmente per l’elevata densità stellare nella zona di cielo e l’abbondanza di polveri nella zona media del piano galattico.L’immagine che segue (7x 1200 sec di integrazione con una Sbig ST10) dà l’idea del grado di affollamento stellare della zona, con oltre 200 stelle di 10^ mag per grado quadrato.

Essa è tuttavia possibile da cieli sufficientemente scuri e con l’uso di camere CCD sensibili e di filtri opportuni, usando focali da 1200-1300 in su.

1-Quali filtri usare

I normali filtri anti Il , tipo Baader Neodymium, lasciando passare essenzialmente tutta la radiazione visibile esclusa quella di alcune sorgenti di IL come mercurio e sodio (che ancora sopravvivono in alcune località in attesa del passaggio al Led) sono un buon approccio per chi non possiede altri filtri.

Un altro filtro utile per l’incombenza è il diffusissimo UHC, che tuttavia , essendo alquanto selettivo, richiede diametri elevati.Infatti buona parte della radiazione emessa da Cygnus A, come abbiamo visto, è concentrata intorno ai 5000 A e dai 6000 A  in su.

Il filtro più adatto per la ripresa CCD della radio galassia è un IR pass con partenza nel rosso, tipo Baader IR pass o simili, che hanno la capacità di penetrare i gas e le polveri del mezzo interstellare.

Nell’immagine che segue è mostrata la comparazione tra i diversi tipi di filtri.Le immagini originali, di 1200 sec di integrazione, sono state calibrate con dark e flat , regolate coi livelli di Psp nello stesso modo, ed ingrandite di un fattore 2 ritagliando la zona della galassia.

La ripresa di Cygnus A è stata una buona occasione per testare un filtro Red-IR pass (marca sconosciuta) da me acquistato d’occasione qualche mese fa e che fa passare la radiazione da 6300 nm circa in poi.Devo dire che la resa di tale filtro mi ha meravigliato, anche per la qualità  ottica che si è mostrata sorprendentemente buona.Nelle immagini che seguono il risultato della ripresa con tale filtro della zona di cielo della radio galassia, e poi dell’oggetto stesso.Celestron 8 a f 6.3, camera Sbig ST 10 , montatura Eq6: un setup quindi di medio livello.Stacking di 4 frames da 1200 sec ciascuno calibrati con dark e flat.

                                                                                                                                                               La zona di cielo interessata

La radio galassia (immagine riscalata 2X)

Nell’immagine sottostante la lastra del telescopio Hale di Monte Palomar su emulsione sensibile e le due immagini della galassia da me ottenute, col filtro Baader Neodymium e con Il Red-IR pass, elaborate con una deconvoluzione di massima entropia.La seconda è decisamente migliore, nonostante il minor numero di iterazioni.