Dlaczego razem?

W pobliżu centrum zdjęcia, wykonanego kilka godzin temu przy pomocy teleskopu Slooh CI2 HighMag, widać dziwny obraz – jakby obiekt przesunął się w trakcie ekspozycji, rysując kreskę zamiast kropki. Rzut oka do atlasu gwiazd wyjaśnia wszystko – ten obiekt to nie planetoida ani kometa (tylko takie szybko poruszające się ciała mogą w trakcie kilku minut naświetlania przesunąć się w zauważalny sposób) a gwiazda podwójna. Powiększenie fragmentu zdjęcia zdradza strukturę owej „kreski”, otóż jest to jakby hantla, oba końce obrazu są pogrubione. Dlaczego dwa obiekty, położone, jak czytamy w katalogu, w odległości 5 sekund kątowych na niebie, nie rozdzieliły się na zdjęciu, chociaż skala tegoż jest wystarczające – przecież jeden element obrazu, czyli piksel to tylko 0.7 sekundy kątowej. Odpowiedź jest złożona. Po pierwsze, istnieją efekty dyfrakcji światła na aperturze teleskopu, wskutek czego obraz obiektu punktowego – a za taki możemy uważać odległą gwiazdę – jest daleki od punktu. Wielkość  struktury dyfrakcyjnej zależy od średnicy teleskopu i dla naszego narzędzia centralny krążek dyfrakcyjny jest mniejszy od jednej sekundy kątowej. Oznacza to, że w idealnym przypadku pojedyncza gwiazda wytworzyłaby obraz o rozmiarach jednego piksela. Tymczasem rzut oka na powiększenie wskazuje, że średnica obrazu gwiazdy na matrycy CCD zależy jeszcze od innych czynników. Pierwszy z nich to aktualne warunki atmosferyczne – drgania powietrza potrafią rozmyć obraz gwiazdy do placka o średnicy rzędu kilku sekund kątowych. Ale i to nie tłumaczy, czemu dwie gwiazdy nie są dostatecznie dobrze rozdzielone na naszym zdjęciu. Przyczyna leży w zbyt długim czasie naświetlania. W miarę jak dany piksel traci fotoelektrony, zyskuje ładunek dodatni i piksele z nim sąsiadujące „zarażają” się od niego, a poza tym zyskują ładunek pochodzący ze światła od coraz to dalszych prążków dyfrakcyjnych. W ten sposób ładunek „rozlewa” się na matrycy, wskutek czego obrazy jaśniejszych gwiazd mają większe średnice, aniżeli obrazy gwiazd słabszych. Nota bene jedna z metod fotometrii, czyli pomiaru jasności gwiazd bazuje właśnie na tym efekcie. Wracając do naszego przykładu z rozdzielaniem obrazów bliskich obiektów, aby skutecznie tego dokonać w tym konkretnym przypadku, należało by skrócić ekspozycję około dwadzieścia razy. Wtedy średnice obrazów gwiazd składowych układu podwójnego zmalały by na tyle, że z łatwością widzieli byśmy je w postaci osobnych krążków. Zatem planując obserwacje, pamiętajmy o dodatkowych efektach, jakie mogą nam zepsuć oczekiwany efekt. Jednym z takich efektów jest prześwietlenie zdjęcia.