Tip na září – Temné mlhoviny

Všichni cílí na zářící objekty, co se vydat opačnou cestou? Astrofotografie v sobě skrývá hlubokou ironii. Zatímco cílem fotografie je zachytit světlo, většina toho, co astrofotografové zaznamenávají na svých snímcích, je naprostá tma. Jistě, zamýšleným objektem, který chceme zachytit je hvězdokupa, mlhovina nebo galaxie. To ale nic nemění na faktu, že většinu typického snímku noční oblohy tvoří tmavé pozadí oblohy, tedy vlastně ničeho. A i přesto nakonec astrofotografové se stále se zdokonalující se technikou vytvářejí nádherné snímky.

Ještě paradoxnější ale je, že obloha nabízí množství příležitostí k zachycení krásných snímků svých temných oblastí, které ve skutečnosti něčím hmatatelným jsou. Řeč je o temných mlhovinách. Této třídě nebeských objektů je obecně věnována ze strany astrofotografů jen zcela zanedbatelná pozornost. Při fotografování oblohy se většina astronomů soustřeďuje na objekty, které vyzařují nebo alespoň odrážejí světlo.

V určitém ohledu je to politováníhodné, protože temné mlhoviny jsou bezesporu jedny z nejdůležitějších a také nejpočetnějších struktur ve vesmíru. Proto jsou i pro amatérské astronomy bezesporu vhodnými a nezanedbatelnými objekty, kterým by stálo za to věnovat pozornost.

A proč jsou tak zajímavé? Astronomové studují molekulární mraky, protože právě to jsou oblasti čerstvě se rodících hvězd. Ty v nich vznikají, když kondenzační oblasti vodíku dosáhnou dostatečné hustoty ke spuštění jaderné fúze v jádru protohvězdy. Proces zhušťování začíná pokaždé při extrémně nízkých teplotách blízkých absolutní nule. Kondenzující plyn se ale vždy postupně zahřívá a v okamžiku kdy teplota stoupne nad 4 kelviny, začne se rozpínat, čímž by se tvorba hvězdy měla zastavit. Naštěstí jsou ale přítomny i prachové částice, které umožňují pokračování kondenzace. Ale to není ani zdaleka všechno.

Ultrafialové světlo (UV) z nově zrozených hvězd stimuluje zbývající vodík v oblaku k vyzařování světla o vlnové délce Hα (656,28 nanometrů), čímž vzniká zářící emisní mlhovina. UV záření současně poskytuje energii potřebnou ke změně přítomného oxidu uhelnatého a dusíku na povrchu prachových částic ve směs složitějších organických molekul, včetně formaldehydu, glycinu a polycyklických aromatických molekul. Po svém vzniku tyto komplexní organické molekuly cirkulují v oblaku prachu. A rádiová pozorování skutečně zjistila, že temné mlhoviny ukrývají asi 70 různých organických sloučenin, z nichž některé mohou být stavebními kameny života, po němž všichni pátrají. Kdo by nechtěl spatřit tyto prvopočátky života ve vesmíru? Respektive koho by nezaujaly téměř všudypřítomné temné mlhoviny?

Jak už bylo řečeno, obloha se přímo hemží temnými mlhovinami, ale abychom je mohli spatřit, musí se jejich siluety promítat na pozadí buď hustých hvězdných polí, nebo zářících mlhovin. Ve shodě s uvedeným tvrzením je proto nejsnáze nacházíme podél jasného pásu Mléčné dráhy, který prozrazuje jejich jinak skrytá místa.

Astronomové katalogizovali tisíce temných mlhovin. Některé dokonce dostaly vlastní názvy. Průkopnický astrofotograf Edward Emerson Barnard vytvořil katalog 369 tmavých mlhovin nalezených na jeho širokoúhlých snímcích Mléčné dráhy; pravděpodobně nejznámější je Barnard 33 (B33), čili mlhovina Koňská hlava v Orionu. Astronomka Beverly T. Lyndsová vytvořila rozsáhlý katalog 1802 tmavých mlhovin mezi deklinacemi +90º až –33º. Temná mlhovina Lynds 881 (LDN 881) v Labuti je krásným příkladem její snahy. Oba katalogy jsou dostupné v tištěné podobě i online. Dalším zdrojem, v němž na temné mlhoviny můžeme narazit, jsou snímky ze Sloan Digital Sky Survey, dostupné online v rámci Aladin Sky Atlas (http://aladin.cds.unistra.fr/). To je vhodný zdroj, v němž se může každý pokusit hledat nové, dosud nekatalogizované tmavé mlhoviny.

Tmavé mlhoviny ale můžeme zobrazit i přímo pomocí dnes již lehce dostupných zařízení počínaje klasickým DSLR fotoaparátem osazeným základním objektivem 50mm pro širokoúhlé pohledy na Velkou trhlinu v letní Mléčné dráze a konče chlazenou CCD nebo CMOS kameru připojenou k dalekohledu pro zachycení snímků s vysokým rozlišením složitých siluet chomáčů prachu vykreslených proti zářícím emisním mlhovinám.

Pokusit se vyfotografovat nějakou temnou mlhovinu tedy dnes není žádný extrémně obtížný úkol. Na připojených obrázcích je hned několik ukázek takových pokusů provedených s relativně lehce dostupnou technikou.

Výše v článku je klasická ukázka dvou temných mlhovin známých ze zimní oblohy. Asi nejfotografovanější je Mlhovina Koňská hlava (také Barnard 33 či IC 434). Drobný černý zářez do červené emisní mlhoviny připomíná tmavou koňskou hlavu. Jedná se o hustý oblak prachu, který leží v popředí a zastiňuje červené světlo emisní mlhoviny. To je způsobeno emisí viditelného světla excitovaného plynu (především vodíku) ultrafialovým zářením blízké hvězdy. Druhý obrázek zachycuje Mlhovinu Plamínek (NGC 2024) což je emisní mlhovina nacházející se v blízkosti hvězdy Alnitak (východní hvězda Orionova pásu). Červené zbarvení je důsledkem zářením ionizovaných atomů vodíku na kraji velkých molekulárních mračen. Středová temná mlhovina mezihvězdného prachu ukrývá kupu horkých, mladých hvězd. A právě některá z nich je nejspíše zdrojem energetického ultrafialového záření, které ionizuje vodík v pozadí. Oba obrázky jsou pořízeny s užitím automatického teleskopu Vaonis Smart Refraktor APO 50/200 Vespera s vestavěnou kamerou.

Připojený složený snímek zachycuje širokou oblast kolem středu naší Galaxie, který je prakticky kompletně zastíněn tmavými oblaky prachu. Na snímku pořízeném fotoaparátem SONY α7III osazeným pouze základním objektivem jsou dobře patrné oblasti temných mlhovin v souhvězdích Štítu, Hadonoše, Střelce a Štíra. U nás tato oblast vystupuje v létě jen relativně nízko nad jižní horizont. Připojený obrázek byl ale pořízen téměř v zenitu z Jihoafrické republiky (Kruger park). Vzhledem k tomu, že tato oblast oblohy je pro střední Evropu již dosti exotická, je k fotografii připojena mapka zpracovaná v programu Stellarium a na druhém malém obrázku jsou tatáž souhvězdí pospojována přímo ve zmenšené kopii snímku.

Že prachová mračna nejsou specialitou Mléčné dráhy je zřejmé z fotografie vlevo. Ta zachycuje známou galaxii Sombrero (NGC 4594, M 104). Jedná se o spirální galaxii v souhvězdí Panny vzdálenou kolem 32 milionů světelných let. I přes tuto značnou vzdálenost je na obvodu galaktického disku dobře viditelný prachový prstenec, který nám zakrývá výhled na její ramena. Mohutný prachový pás, jak ukazuje připojený obrázek, je možné zachytit i pěticentimetrovým objektivem dalekohledu Vespera.

Tentýž přístroj byl využit i pro získání následujícího obrázku. Jedná se o pořadové číslo 343 z již zmíněného Barnardova katalogu. Pod tímto označením se skrývá tmavý nepravidelný útvar připomínající svým tvarem fazoli. K nalezení je nedaleko hvězdy Sadr, která je součástí těla nebeské Labutě v místech, z nichž vycházejí její křídla. Průměr útvaru je udáván na 13´ a promítá se do velice bohaté oblasti letní Mléčné dráhy.

Poslední ukázkou je temná mlhovina s označením B 68 v jižní části rozsáhlého souhvězdí Hadonoše. Zde je rovina Galaxie již méně výrazná, ale i tak nespočet méně jasných hvězd ukazuje oblasti zakryté bližší temnou hmotou.

Všechny užité snímky neprošly žádným speciálním zpracováním a navíc, s výjimkou snímku z JAR, byly pořízeny z místa vzdáleného cca 15 m od lampy veřejného osvětlení. Z toho plyne, že pokud se rozhodnete věnovat svým pokusům větší péči, mohou být vaše výsledky nesrovnatelně lepší a jistě narazíte na mnoho dalších oblastí temných mlhovin.