Snímky slovenského astrofotografa už viackrát ocenila aj samotná NASA.
Astrofotograf Tomáš Slovinský počas prednášky v rámci Týždňa vedy a techniky. Zdroj: Marián Zelenák (CVTI SR)
Počas Týždňa vedy a techniky na Slovensku 2021 prebehla online konferencia Populárne o vede a technike: Súčasné trendy o popularizácii. Vystúpil na nej aj Tomáš Slovinský s prednáškou Dokáže astrofotografia popularizovať vedu?
Tomáš Slovinský je astrofotograf. Jeho prácu ocenili viaceré významné svetové organizácie vrátane NASA. Okrem fotenia píše články, popularizuje astronómiu v podobe prenosného planetária či prednáša pre deti aj dospelých. Študuje astronómiu na Slovenskej ústrednej hvezdárni v Hurbanove.
Na prednáške hovorí o tom, ako môže snímkou popularizovať vedu, ako vyzerá proces vzniku a ako sa ňou dá ohúriť náročné publikum.
Fotografia môže byť spomienkou, doplnkom k článku, dokonca aj umením. Keď je taká všestranná, dokázala by tiež popularizovať vedu? Zrejme najrozšírenejšie vedecké zábery, s ktorými sa ľudia môžu stretnúť, sú vesmírne objekty, a to od planét v našej sústave cez hmloviny až po ďaleké galaxie.
Astrofotografia, rovnako ako denná fotografia, zvečňuje moment. Pri dobrej kompozícii môže dokonca zachytávať aj prvok umenia. Dôležité však je, že fotografia dokáže posúvať hranice videnia ľudských očí. Má obrovskú výhodu oproti vizuálnemu pozorovaniu. Keď sa pozeráte na nočnú oblohu a predtým ste videli rôzne pestrofarebné astronomické zábery, možno ste sa samých seba pýtali, či ich náhodou fotografi nedokresľujú. Veď Mliečnu cestu vidno len ako jasný striebristý pás na oblohe.
No záber zachytáva farby, ktoré inak nevidíme, a môže tak nadobudnúť aj vedeckú hodnotu.
Základné rozdelenie
Sú dva základné druhy astrofotografie, ktoré sa delia podľa techniky, ako zábery vznikajú.
Prvým je deep-sky astrofotografia, čo znamená snímanie objektov hlbokého vesmíru. Ide o hmloviny, galaxie, hviezdokopy, ale aj objekty našej slnečnej sústavy, napríklad kométy, asteroidy a podobne. Fotografie vznikajú pomocou náročného technického vybavenia. Väčšinou predstavujú astronomickú či astrofotografickú montáž, veľký teleskop či špeciálne astronomické chladené kamery.
Hoci sa tomuto typu astrofotografie venujú hlavne rôzne vedecké organizácie s ďalekohľadmi vo vesmíre či pozemskými observatóriami, jednotlivci majú v tejto oblasti tiež seriózne vedecké zastúpenie. Sú totiž schopní objavovať úkazy, ktoré sa na nočnej oblohe dejú. Príkladom je pozorovanie novy v súhvezdí Kasiopeja, ktorú v marci 2021 objavil japonský amatérsky astronóm. Pritom len namieril svoj ďalekohľad na hviezdne pole a zistil, že jedna hviezda svieti silnejšie než predtým.
Druhým typom, ktorému sa venuje aj Tomáš Slovinský, je krajinárska astrofotografia. Zachytáva širokouhlo hviezdne pole, väčšinou aj s krajinným prvkom. Jej výhoda je, že je omnoho menej náročná na technické vybavenie. Keby sa jej niekto chcel venovať, mnohokrát mu stačí jeden statív, fotoaparát a širokouhlý svetelný objektív. S nimi môže precestovať svet.
Na snímkach sú väčšinou Mliečna cesta, rôzne súhvezdia či atmosférické úkazy, ako sú airglow, nočné svietiace oblaky a podobne. Práve krajinárska astrofotografia má obrovské zastúpenie v radoch amatérov po celom svete.
Podľa Slovinského sa astrofotografia dá ešte rozdeliť z hľadiska reálnosti alebo skôr korektnosti.
Fyzikálne korektná fotografia zachytáva moment, súhvezdie či oblohu tak, ako sa v danej chvíli vyskytli. Farby sa nijak nedokresľujú. Celá fotografia je vzhľadom na fyzikálnu korektnosť farebne vyvážená a to, čo na nej svieti, zodpovedá spektrálnej charakteristike daného objektu.
„Dá sa povedať, že takáto fotografia môže slúžiť na popularizačné účely a môžeme ňou zachytiť teoreticky aj vedecky hodnotné dáta,“ vysvetľuje fotograf.
Tým druhým typom je umelecká fotografia. Taktiež môže vzniknúť v daný čas na danom mieste, no autor sa snaží priblížiť umeleckosti momentu a nie presnosti. To znamená, že objekt môže vyžarovať trochu iné svetlo a farby, hviezdy môžu byť zvýraznené, krajinné prvky zas môžu dostať umelý zdroj svetla, aby záber nadobudol dynamiku a podobne.
„S touto fotografiou by sme už vedu popularizovať nemali, pretože nezachytáva, čo sa v daný moment na danom mieste odohrávalo. Nehovoriac o fotomontážach, na ktorých si v typicky slovenskom prostredí môžete vychutnať južnú oblohu napríklad z Čile,“ pokračuje Slovinský.
Skanzen Oravskej dediny v Zuberci – Zimné hviezdy (Od Veľkého voza po “padajúcu hviezdu”). Zdroj: Tomáš Slovinský
Naše oči nie sú dokonalé
Práve fyzikálne korektná fotografia podľa Slovinského ukazuje veľa o našom zraku.
„Hoci si my ľudia myslíme, že to, čím disponujeme, je to najreálnejšie a nič iné nemôže existovať, práve uvedený druh fotografie ukazuje, že naše oči sú veľmi nedokonalé a obmedzené,“ hovorí.
V oku sú dva hlavné typy buniek, ktoré sú citlivé na svetlo – čapíky a tyčinky. Čapíky slúžia najmä na zachytenie silnejších zdrojov svetiel, teda prioritne cez deň, prípadne aj v noci na zachytenie výrazných silných zdrojov svetiel, ako je mesiac či polárna žiara. Vtedy, keď si majú ľudské oči privykať na tmu a vidieť menej jasné telesá na oblohe, spoľahnú sa na tyčinky. Tie však majú nevýhodu, nedokážu rozoznávať farby.
„Ak ste sa niekedy dívali na nočnú oblohu a nebolo vám jasné, prečo sú rôzne fotografie také pestrofarebné, tu máte odpoveď. A to nie je všetko, naše oči majú ešte jednu veľkú nevýhodu. Bunky sú na sietnici rozmiestnené tak, že sa v strede nachádzajú čapíky a na okrajoch tyčinky. Ak chceme zaznamenať veľmi slabý zdroj svetla, nestačí pozerať na objekt okom priamo, ale používame takzvané bočné videnie,“ vysvetľuje Slovinský.
„Pretože na slabšie zdroje svetla používame tyčinky, ktoré nie sú v strede nášho zorného poľa, obraz nevidíme taký ostrý, ako ho zaznamená fotografia.“
Hoci sa naše oči prispôsobili viditeľnému spektru svetla, teda zhruba od 380 do 750 nanometrov, aj tak ho nevidia v celom rozsahu. Najlepšie vidíme žltozelenú farbu, teda okolo 555 nanometrov, a to sa výrobcovia bežne dostupných fotoaparátov snažia napodobniť. Avšak na nočnej oblohe a vo vesmíre žiaria rozmanité objekty, ktoré sú na samotnom okraji viditeľného spektra, no my ich aj tak nevidíme.
Preto sa pri astrofotografii väčšinou v noci používajú modifikované fotoaparáty, ktoré toto slabé svetlo zachytia. To, čo vidíme, je pritom len zlomok celého elektromagnetického žiarenia. Rôzne observatóriá a pracoviská zaznamenávajú aj iné zložky spektra, pretože vesmírne telesá môžu žiariť nielen vo viditeľnom spektre, ale aj v ostatných.
Slovinský sa venuje fotografii, ktorá síce zachytáva viditeľné spektrum, ale dokáže ho zaznamenať celé, a tak na jeho záberoch môžu vynikať rôzne farebné objekty.
Problém svetelného znečistenia
Fotografia ako vizuálny podnet má obrovskú výhodu v tom, že ak je vhodne nakomponovaná – tmavá obloha, prirodzené žiarenie vzduchu a pekné farby nad obzorom, človek – dokáže si získať publikum už len tým, že je pekná. Ak ju dopĺňa krátky text, môže sa aj niečo naučiť. Samotné snímky sa dajú použiť nielen na sociálnych sieťach, ale i na popularizáciu napríklad v planetáriách, v ktorých sú obľúbené projekcie na kupolu s vysvetlením, prípadne vo virtuálnej realite. Publikum tak zbystrí pozornosť a začne sa viac zaujímať o to, čo na samotnej fotografii vidí.
Astrofotografia má oproti vizuálnemu pozorovaniu ešte jednu veľmi dôležitú výhodu – dokáže zaznamenať nielen daný okamih, ale aj celý úkaz v priebehu niekoľkých nocí. Napríklad meteorický roj sa vďaka tomu dá pozorovať viacerými kamerami súčasne, čo ponúkne detailnejší obraz a umožní tiež určiť presnú dráhu meteorov.
Problémom pri astrofotografii je svetelné znečistenie, na ktoré sa dá poukázať rôznymi sofistikovanými spôsobmi. Príkladom je Slovinského panoramatická snímka, ktorá vznikala na rôznych miestach smerom z Košíc až na najtmavšie miesto na Slovensku – Park tmavej oblohy Poloniny. Fotka pripomína, o čo ľudia prichádzajú, keď v sa mestách používajú silné a nesprávne nasmerované svetlá, ktoré majú často aj zlú farbu.
„Na toto je vhodné upozorňovať, ak sa venujete nočnej oblohe, pretože ľudia si veľakrát myslia že, stačí zájsť desať kilometrov za mesto a budú môcť pozorovať skvelý úkaz a nič im neunikne. Pravdou však je, že ak by sme chceli vidieť skutočne prirodzene tmavú nočnú oblohu, u nás v strednej Európe by sme ju už ani nenašli,“ ozrejmuje fotograf.
Nie je ani na východnom pobreží Severnej Ameriky. Potrebné by bolo vycestovať oveľa ďalej, ideálne na južnú pologuľu alebo do časti severnej pologule, ktorá je veľmi riedko osídlená. Tento problém sa podľa Slovinského každoročne globálne zhoršuje približne o desať percent.
Astronomická fotka dňa 8.4.2020: Panoráma, na ktorej je zachytená úroveň svetelného znečistenia, Zdroj: Tomáš Slovinský
Hodnotné informácie o objektoch
Môže mať astrofotografia vedecký význam? Podľa Slovinského áno. Spolu s českým astrofotografom Petrom Horálkom vytvorili celomesačný záznam premien kométy Neowise nad Vysokými Tatrami, ktorá sa dala pozorovať v júli a auguste 2021. Kým na začiatku bolo z telesa vidno maličký prachový chvost, postupne sa pridával aj modrastý plynný chvost, až kým sa koncom mesiaca okolo kométy zjavovala zelená kóma.
„Takouto fotografiou môžete zachytiť nielen miesto, odkiaľ kométa prechádzala a kde sa na oblohe pohybovala. Môžete zachytiť, ako kométa vyzerala, ako slabla a podobné záznamy,“ vysvetľuje Slovinský.
Vedecky veľmi hodnotné je úplné zatmenie Slnka, zrejme jediný typ astrofotografie, ktorá sa nedá zhotoviť na klasickom observatóriu. Hoci sa o našej hviezde veľa dozvedáme vďaka koronografom – zariadeniam, ktoré clonia slnečné svetlo –, najcennejšie informácie podľa Slovinského získavame až pri úplnom zatmení.
Úkaz umožňuje pozorovať niektoré javy ,napríklad Bailyho perly – oblúkový reťazec perál, ktorý vzniká pred a po skončení zatmenia – a tiež všetky jemné útvary koróny, ktoré sa následne dajú pomocou matematických procesov zvýrazniť. Na základe toho potom ľudia vedia predpovedať napríklad geomagnetické búrky a získavať relevantné údaje. S úplnými zatmeniami je však jeden problém. Odohrávajú sa len na veľmi úzkej časti Zeme, ktorý sa volá Pás totality a je široký len niekoľko sto metrov.
Na miestach, kde sa v najbližších rokoch udejú všetky úplné zatmenia, je navyše veľmi ťažké postaviť observatórium. Za takýmito úkazmi vyrážajú všetky vedecké tímy a prostredníctvom astrofotografie dokážu nielen popularizovať vedu, ale získajú aj relevantné vedecké údaje.
Tomáš Slovinský. Zdroj: Marián Zelenák (CVTI SR)
Záujem o krásu
Týmto sa však význam astrofotografie nekončí. Dokáže totiž upozorniť aj na aktuálne prebiehajúci jav. Na jar tohto roka amatérsky astrofotograf z Japonska objavil novu. V tomto prípade to bola nova – typ hviezdnej erupcie v súhvezdí Kasiopeja. Keď dokáže fotograf takúto snímku rýchlo spracovať a zverejniť, úkaz stihnú pozorovať ďalší výskumníci, kým nova zoslabne a zanikne.
Rovnako môže upozorniť aj na zaujímavé skutočnosti, ktoré sú síce mnohým ľuďom známe, ale neuvedomujú si dôsledky všetkých pohybov Zeme. Napríklad obyvatelia Slovenska sú zvyknutí na severnú nočnú oblohu, na ktorej vidia určitú časť Mliečnej cesty či konkrétne súhvezdia. No ľudia pred 8000 rokmi mohli z nášho územia vidieť časť južnej nočnej oblohy, dokonca aj Južný kríž. Môže za to precesia, teda dlhodobý kužeľovitý pohyb zemskej osi okolo kolmice na obežnú dráhu planéty. A v budúcnosti, zhruba za viac ako 20-tisíc rokov, Južný kríž zase raz uvidia.
Astrofotografia môže nakoniec vzbudiť záujem o vzdelanie a o sledovanie vesmírnych úkazov, ale aj o ochranu prírody.
„A taktiež krásu všetkých chvíľ, ktoré pod samotným nebom človek zažije, v neposlednom rade i z cestovania za astronomickými úkazmi,“ hovorí Slovinský.
(MAT)
