之前准备买黑白滤镜的时候,不知道该买3nm还是7nm,记得去论坛搜索,看到有大佬说,Ha最好买7nm,能获取更多细节,我就发帖问大家说组合个7nm的Ha和3nm的Oiii+Sii如何,结果大部分人表示不可理解,干嘛买7nm,说最应该买最窄带的3nm的就是Ha。不管如何,正好有个机会,我是8孔滤镜轮,除了LRGBSO,剩下两个孔,一个买了Antlia的3nm Ha,一个买了Optolong的7nm Ha。
然而装上去之后,一直觉得多半是3nm的更好,出摊机会也少,没有认真对比过,7nm的几乎用都没用过。最近出了个摊,加上有了几晚无云天气,做了对比。先看图吧。
注:所有左右对比都是在相同地点相同时间(间隔几分钟)做的。但上下对比,9级区的和2级区的是不同天拍的。
结果让我大跌眼镜。想了想,主要观察到的是这几点吧:
(1)对星点来说,3nm明显阻挡了更多光线通过,星点更暗更细,暗星更少,星点更稀。
(2)对NGC7293和M27来说,对不管是2级区还是9级区来说,计算结果都显示,7nm给出了更多的目标信号,目视效果也显示,7nm给出了更多的目标细节。其中目视效果对比,NGC7293最明显,M27次之。
(3)对NGC7000来说,7nm和3nm给出的目视效果差异较小(我的感觉是NGC7000略好),同时计算结果显示7nm是19%的信号,3nm是16%的信号。
(4)对背景噪声来说,3nm理应更优,比如对NGC7000来说,3nm是84%的count的噪声才0.65,7nm是81%的count噪声就已经0.67。但对其他三组对比来说count不一样,我不会比,哪位大神知道如何比的请指导。
我心想,这些谱线不是都极窄么,怎么7nm和3nm的信号差这么多?以NGC7293为例搜索了一下,tnnd,还真不是这么回事儿。先看这个结果:
注:来源:https://stellarscenes.net/object_e/spectle/ngc7293.htm
(1)先看左上的图,意思是,右上的图是对应NGC7293眼睛的环状区域的,右下的图是对应中心空洞区域的。
(2)看右下的图,Ha的谱线本身的确是极窄(像夸克太阳滤镜的Ha带宽好像才零点零几个nm),但星云中的Ha的实测,结果是有几个nm的宽度的,这里数据显示展开的半宽大约是2nm。(我猜测是因为这些分子云物质的高速运动造成的红移蓝移造成的,有懂得大佬请指教)但是,即使是有展开2nm,3nm滤镜也没啥问题,就算7nm通过的信号多一丁点儿,也绝不至于造成7nm比3nm强的这么明显。
(3)再看右上的图,环状区域,在656nm的Ha旁边还有个658nm的Nii谱线,而且比Ha还强!按照这些窄带滤镜的大概通过窗口形状,这个Nii基本上正好在3nm之外,在7nm之内!这就对NGC7293的情形破案了。虽然是Ha滤镜,7nm宽度的话,把旁边的Nii的强辐射谱线也包括进去了!
(4)我倾向于认为有较强Nii谱线对行星状星云来说是比较普遍的(也看到个帖子说到这个事情),上面对比图里,M27也是7nm的好的比较明显。就重元素来说,Oiii滤镜那么普遍,而N的原子序数比O还低。行星状星云可以说是中等质量恒星的尸体,这些恒星的H元素烧完后引力作用下不断压缩形成各种重元素(也是固态行星比如地球中的重元素的来源),N元素就在其中。
(5)对弥散的发射星云来说,好像大多还是H、He这些轻元素,如果没有很强的Nii谱线,这种效应也就不会明显,比如上面对比图里的NGC7000。NGC7000如果说7nm的信号更强点儿,可能是因为Ha谱线本身的展宽造成的,而不是因为有多强的其他谱线落在它的透过窗口内。
(6)最后看左下的图,像一个行星状星云的光谱老复杂了,哪是简单H、O、S几种元素的几根统一的简单谱线而已。
那为啥光谱这么复杂呢,又搜了搜,再看这图:
注:来源:arXiv:1404.2177 [astro-ph.SR]
可以看到,像NGC7293这样的一个星云,里面的物质组成包含了多种多样的元素、离子和分子,导致其发出来的光和各波段辐射,谱线非常复杂。
小结一下:
(1)窄带主要用来拍发射星云,包括行星状星云和弥散星云。
(2)对行星状星云来说,7nm给出的信号显著更强,因为把旁边的658nm的Nii谱线也包括在内了。
(3)对弥散星云来说,7nm和3nm的差异不明显,7nm的信号会略微更强一些。
(4)第2、3点是不是普遍结论其实有待进一步研究确认。
(5)对光害抑制来说,3nm更优于7nm并无疑问。
我之前觉得,虽然恒星和星系这些东西很复杂,但发射星云很简单。虽然我们业余爱好者拍的图片只是光谱的小小一段,但因为发射星云主要辐射的就那几点东西,所以这摄影图片也能大致代表这个星云的总体特性。
现在了解了下才发现,图样图森破啊,即使对发射星云来讲,像行星状星云,我们天文摄影所拍到的图片里包含的信息,也就是它的一个非常非常局限的断面而已,就像一个11维的复杂物体,相机拍了一个2维图像而已。
更不用说恒星,更不用说星系,更不用说宇宙了。
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