Nebulosa Roseta - NGC 2237

Nebulosa Roseta - NGC 2237

A Nebulosa Roseta (NGC 2237) é uma imensa região na constelação monoceros (unicórnio) visível no hemisfério sul durante o verão. Trata-se de uma área muito rica em hidrogênio ionizado (zonas vermelhas na imagem), além de possuir inúmeros objetos de interesse como pequenas nebulosas escuras, glóbulos de bok e nuvens moleculares.

Monoceros é uma constelação vizinha a Órion, O Caçador, portanto a Roseta desempenha um papel coadjuvante nos céus do início do ano. Menos brilhante do que a grande Nebulosa de Órion, porém muito maior do que ela ocupando uma área equivalente a cinco luas cheias no céu. É tão vasta que é praticamente impossível catalogá-la com uma única entrada no catálogo NGC (New General Catalog) comumente usado para enumerar os objetos de céu profundo. Há no mínimo cinco entradas no catálogo, sendo:

• NGC 2237 - normalmente utilizado para toda a nebulosa, a descrevendo como "razoavelmente brilhante, bem grande e difusa";
• NGC 2238 - parte da região nebulosa;
• NGC 2239 - outra parte da região nebulosa;
• NGC 2244 - o aglomerado aberto dentro da nebulosa;
• NGC 2246 - parte da região nebulosa.

Apesar de ser um objeto consideravelmente grande, a região nebulosa é pouco brilhante tornando a observação direta através do telescópio bastante difícil; contudo o aglomerado ao centro é facilmente observado em pequenos telescópios e, em alguns casos, as nebulosas escuras também são visíveis em telescópios maiores.

Sem dúvidas o ponto mais marcante deste objeto é a bela semelhança que ele possui com uma rosa, cujos braços nebulosos remetem às pétalas de uma flor, aproximando assim a nossa concepção de realidade com o cosmos.

Destaques interessantes

Conforme escrito anteriormente, este objeto é rico em zonas de interesse, destaquei alguns recortes da imagem principal:

Aglomerado aberto de estrelas central.

Pequenas nebulosas escuras no centro (leopardos).

Pequenas nebulosas escuras.

Nuvens moleculares.

Glóbulos de Bok.

A captura

Este objeto configurava em minha lista de desejos há muito tempo, apesar da aparência imponente nas fotos de longa exposição, a Roseta é muito tênue e exige longos tempos de exposição, mesmo com câmeras dedicadas refrigeradas. Neste caso o filtro hidrogênio-alpha ajuda muito. Vejam abaixo uma imagem que fiz desta nebulosa com o mesmo telescópio, porém utilizando uma câmera fotográfica DSLR modificada em 2016:

Imagem com o 4,2 horas de exposição com câmera DSLR.

Agora observem a captura de 2019 com o filtro h-alpha:

Imagem com o 3,6 horas de exposição com filtro h-alpha 7nm.

#Dados do objeto:

Nome: Nebulosa da Roseta / Rosette Nebula / Nebulosa da Rosa

Catálogo: NGC 2238, NGC 2239, NGC 2246, NGC 2237, C 49, LBN 948
Descrição: nebulosa de emissão

Constelação: Monoceros (Unicórnio)

Magnitude Visual: +5.50

Tamanho Aparente: 80 x 60 arcmin.

Dist. Estimada: 5.500 anos-luz

Fonte: SkySafari 4 Plus app

Localização da nebulosa na constelação Monoceros.

#Equipamento:

Telescópio: Refrator Orion ED80

Distância Focal: 600mm

Câmera: QHY163M

Montagem: HEQ5 Pro

Filtros: LRGB Optolong, H-Alpha 7nm Baader

Guiagem: buscadora Meade 8x50 com câmera Starlight Superstar mono

Acessórios: aplanador de campo Orion; roda de filtros manual StarGuider

#Dados da captura:

Lum. (filtro H-Alpha): 3.6 horas (subs 300s) bin1x1 -10° C

Vermelho (filtro R): 0.5 hora (subs 120s) bin2x2 -10° C

Verde (filtro G): 0.5 hora (subs 120s) bin2x2 -10° C

Azul (filtro B): 0.5 hora (subs 120s) bin2x2 -10° C

Exp. Total: 5.1 horas

Calibração: darks

Local: Silvânia / Goiás / Brasil

Data: 15 de janeiro de 2.019

Escala bortle: 4-5

Programas para aquisição: APT; EQMod; PHD 2

Programas para processamento: PixInsight e Photoshop CS6

#Image Plate Solver:

Resolution ........ 1.318 arcsec/pix
Rotation .......... -33.010 deg
Focal ............. 594.59 mm
Pixel size ........ 3.80 um
Field of view ..... 1d 34' 42.2" x 1d 9' 46.7"
Image center ...... RA: 06 31 57.552  Dec: +04 59 20.49

#Melhor resolução:

Astrobin: resolução 2200x1621

Abraços!

Astrofotografia Amadora - Parte II (Equipamentos)

Nesta continuação do tópico anterior irei discorrer agora sobre vários termos utilizados na Astrofotografia Amadora e as razões que motivam o uso de alguns equipamentos nesta área. Quando iniciei nesta prática eu não encontrei qualquer tipo de material que explicasse (e mostrasse) o papel de cada equipamento durante o processo e como identificar erros nas minhas imagens produzidas. 

A curva de aprendizado para mim seguiu paulatinamente, cada novo passo baseou-se no entendimento sobre o papel dos instrumentos e, à medida que eu conseguia comprar o que precisava, podia acompanhar ao longo do tempo a evolução das minhas fotos. Este processo de aprendizagem para mim se deu solitariamente pesquisando no pouco material que havia disponível na língua portuguesa e fontes em inglês.

Como sabem, sou praticante de basicamente um tipo de astrofotografia: objetos de céu profundo (deep sky objects). Embora no início eu tenha praticado astrofotografia planetária com uma webcam e também eventualmente eu faça registros solares e lunares, hoje o meu conjunto de equipamentos baseia-se prioritariamente neste tipo de astrofotografia. Portanto a minha experiência predominante é nesta área e o nosso guia será voltado a este segmento.

O conjunto de equipamentos necessários (comumente chamado de setup) para fazer fotos do céu profundo consiste basicamente em:

*Telescópio principal: instrumento de boa qualidade ótica e rápido (abaixo de F7), cuja função é capturar a luz necessária para formar as imagens;

*Montagem equatorial: equipamento necessário para compensar o movimento de rotação da Terra, uma montagem equatorial para astrofotografia deve ser precisa e robusta; 

*Câmera DSLR: câmera capaz de fazer longa exposição e alta sensibilidade em ambientes com pouca luz;

*Conjunto de autoguiagem: equipamento necessário para fazer correções finas em tempo real durante o acompanhamento sideral;

*Corretor/Aplanador: acessório necessário para corrigir a ótica do telescópio principal, em refratores (foto) utiliza-se um aplanador de campo (field flattener), em refletores é utilizador o corretor de coma (coma corrector), e alguns tipos de telescópio dispensam este acessório, exemplo dos Ritchey–Chrétien;

*Laser verde (buscadora): acessório cuja finalidade é facilitar o apontamento do telescópio na direção do alvo a ser fotografado.

Opcionalmente ainda podemos ter: filtros; roda de filtros; máscaras de foco; no-break; removedores de orvalho; estabilizadores de tripé etc.

Esta série de publicações terá apenas mais duas partes, sendo que na próxima serão abordados os seguintes temas: motorização/autoguiagem, tempo de exposição, ISO, aberração cromática e curvatura de campo. A última será sobre processamento de imagens.

Até a próxima!

Astrofotografando com uma DSLR Refrigerada

A imagem de hoje é muito especial para mim, porque ela materializa todo o meu esforço empregado em estudo e pesquisa para conseguir desenvolver o projeto de resfriamento de uma câmera fotográfica digital. É o símbolo de uma conquista e o marco de uma vitória, afinal, é uma modificação bastante intrusiva e arriscada de se fazer, são inúmeros detalhes que podem condenar a câmera definitivamente.

Na noite passada aproveitei o céu limpo para enfim colocar a Friday para trabalhar, ela não decepcionou e, apesar do seeing não ser o mais perfeito, a imagem produzida foi a mais linda que já fiz.

Quem acompanha o meu trabalho sabe que o meu sistema de aferição de qualidade instrumental faz uso dos fótons emitidos por uma fonte distante a aproximadamente 10.000 anos-luz da Terra, apenas assim é possível atestar a sua qualidade (brincadeira gente!). Enfim, usei o meu alvo preferido: Grande Nebulosa Carina - NGC 3372 (sim, ela está a aprox. 10.000 anos-luz da Terra).

Justifico que opto em utilizar este objeto como parâmetro porque o tenho registrado desde o ano de 2.013 quando fiz os meus primeiros ensaios astrofotográficos e, desde então, já o refiz com vários equipamentos distintos, então conheço bem o alvo a ser fotografado.

Enfim, vamos à imagem!

Este é o resultado do empilhamento de 20 quadros com 300 segundos de exposição em ISO1600 com o sensor resfriado aproximadamente 20⁰C abaixo do normal (1,7 horas de exposição).

Resolução: 1250xx822px

Um detalhe interessante sobre esta captura é que não foram tomados frames de calibração (flats, bias e darks) fundamentais para uma captura de céu profundo, portanto foram empilhados apenas light frames! Isto demonstra o quanto a câmera ofereceu boa performance. Notei que uns flats seriam interessantes na próxima captura descartando a utilidade dos bias e darks.

Outro ponto atraente desta captura foi o processamento, não fiz NENHUM tratamento de ruído, isso mesmo: NENHUM. Apenas ajustei brilho, cores e contraste.

Para efeitos de comparação, segue abaixo o mesmo objeto, com o mesmo telescópio, no mesmo local e a mesma câmera (antes da modificação), no entanto, foi necessário quase 3 vezes o tempo de exposição da captura anterior (4,4 horas de exposição + flats, bias e darks), além de horas de processamento para combater o ruído.

Resolução: 1250xx822px

Recomendo que acessem as imagens com resolução total e assim comparem a diferença:

Nebulosa Carina (alta resolução) resfriada 

Nebulosa Carina (alta resolução)

Até o próximo trabalho...
Abraços!

Dia de Campo - Primeiros Testes com uma DSLR Refrigerada

A Astrofotografia Amadora é sempre um desafio, principalmente quando você não dispõe dos recursos de um milionário. Diferentemente da astronomia observacional, a astrofotografia exige mais precisão do equipamento e, por consequência, quanto mais preciso mais caro é. Logo farei um tópico exclusivamente sobre este assunto aqui no blog.

Hoje o assunto é sobre os primeiros resultados obtidos na noite passada (15/04/17) com a Friday (é o nome da minha câmera resfriada - entendedores irão pegar a referência). A astrofotografia digital é um duelo constante entre sinal e ruído, tanto que nos fóruns internacionais tratamos o assunto pela sigla SNR (signal noise ratio); o objetivo é aumentar o sinal e reduzir o ruído, isto garante mais qualidade à astrofoto.

O preâmbulo acima foi necessário para explicar o motivo pelo qual eu desmantelei uma câmera fotográfica digital profissional, transformando-a num equipamento mais adequado à fotografia de longaaaaa exposição. Tudo isso para melhorar a relação SNR das minhas imagens do Universo.

Antes da Friday ir à campo eu precisei corrigir algumas falhas do projeto, pois os leds dos reguladores de tensão e do termostato estavam contaminando a exposição, devido a isto os dark frames não ficavam perfeitamente darks. O problema foi resolvido, apesar de ter sido necessário desmontar praticamente tudo apenas para corrigir isso.

Ontem foi o primeiro dia de campo da Friday, precisei superar alguns problemas que surgiram na hora errada também, como o mal contato dos conectores de uma fonte chaveada que comprei e a reconfiguração do balanceamento do telescópio na montagem com a engordada que a câmera sofreu, mas no final tudo deu certo e a Friday pôde demonstrar todo o seu potencial.

Friday acoplada a um telescópio Orion ED80.

Antes de mais nada, deixo aqui a nova comparação dos darks frames:

Comparação dos darks frames exposição de 300s em ISO800.

Agora vamos aos light frames! Como sempre, usei a minha régua cósmica: Grande Nebulosa Carina (NGC3372).

Exposição de 300s ISO400.

Exposição de 300s ISO800.

Exposição de 300s ISO1600.

Todos as imagens aqui apresentadas estão sem qualquer edição, ou seja, estão da forma como saíram da máquina, sofreram apenas uma redução da resolução para poderem ser publicadas no blog - os arquivos originais possuem resolução de 4272 x 2848 pixels e tamanho de aproximadamente 17Mb.

Por fim, publico aqui um comparativo com um zoom na região central da imagem para demonstrar claramente o que o resfriamento fez de fato:

Como é possível perceber nesta última imagem (apesar da compressão do gif) o resfriamento correspondeu muito bem ao esperado, pois, além de eliminar os hot pixels da imagem, também atenuou o granulado do fundo, deixando-o mais uniforme e escuro.

É nesta hora que pessoas que não dispõem de recursos volumosos para investir neste adorável hobby entram para a festa. Uma câmera comercial com as possibilidades da Friday custam acima de R$ 5.000,00!

Enfim, a FRIDAY É UM SUCESSO!

Resfriamento de câmera DSLR

O projeto que irei apresentar desta vez representa um desafio muito grande para mim, pois sempre desejei ter uma DSLR com as cores do Homem de Ferro (Marvel). (Brincadeira! risos) De fato era um projeto que residia em minha mente há muito tempo e exigia conhecimentos até então inexplorados por mim, tornando assim inviável a sua execução... ao menos até hoje! (e a câmera acabou ficando com as cores do Iron Man :D).

Sem mais chorumelas... este trabalho trata-se de uma reformulação quase integral da DSLR Canon 450D (XSi), pois foram removidos: filtro IR, LCD, botões, flash, espelho, viewfinder, autofoco, fotômetro, prisma, capas, saída de vídeo, seletores, capacitores, botão de disparo, bateria etc. Tudo o que não é necessário para astrofotografia deixou de fazer parte da câmera. Por outro lado foram instalados sistema de resfriamento com célula peltier, termostato para controle de temperatura, sistema anti-orvalho com fios de nicromo, desumidificador, reguladores, eliminador de bateria e caixa hermética.

O objetivo fundamental deste projeto é fornecer resfriamento controlado ao sensor CMOS da câmera, em geral ele trabalha com aproximadamente 35° C e nas fotos de longa exposição isto se traduz em pequenos pontos coloridos que não fazem parte do objeto fotografado (resumidamente falando). Portanto, reduzindo-se esta temperatura do sensor a quantidade de pontos (ruído térmico) também se reduz. O inconveniente deste tipo de modificação é que acrescentamos massa ao corpo da câmera (sistema de resfriamento) e provocamos o surgimento de orvalho dentro da câmera devido à baixa temperatura com umidade elevada.

Várias outras pessoas ao redor do mundo criaram projetos para este fim, cada qual adotando as suas próprias soluções, no Brasil não há muitos registros deste tipo de trabalho. A solução que encontrei para conseguir atingir o meu objetivo (e mantendo o equilíbrio do sistema) foi reduzir ao máximo a massa da câmera para que as novas peças não excedam o limite de carga suportado por um focalizador.

A câmera é totalmente e exclusivamente controlada por computador via porta USB, desta forma será dedicada ao uso astrofotográfico apenas. Antes de iniciar os procedimentos, uma grande pesquisa precedeu todas as etapas envolvidas e, ainda assim, surgiram vários desafios imprevistos ao longo da jornada que complicaram o projeto. Registro aqui o meu enorme agradecimento aos amigos Rafael Compassi e Jordan Patrick que por várias vezes me auxiliaram com dúvidas pontuais, além de valiosas dicas do Mr. Gary Honis.

Câmera desmontada, todas as peças à esquerda não serão utilizadas.

Novo corpo para a câmera (caixa hermética).

Alguns detalhes dos arranjos elétricos.

Coldfinger feito de cobre e usinado com uma Dremel. Esta peça é instalada atrás do sensor e é a responsável em fazer a transferência térmica entre a célula peltier e o sensor.

Câmera sendo remontada, um cooler de processador de computador foi usado para resfriar a célula peltier.

Aspecto final da câmera com aproximadamente 1kg.

OBJETIVO ALCANÇADO!

Na última foto é possível perceber que o esforço valeu a pena, é recompensador ver o quão significativo é o resultado. Com este novo avanço espero melhorar a qualidade do meu trabalho como astrofotógrafo e fazer os meus registros cósmicos com mais qualidade e fidelidade.

Abraços!