(Sidst redigeret 8. okt. 2015)

Indledning

Siden jeg anskaffede mig min 20″ Obsession i august 2005 har jeg arbejdet på et projekt, hvis formål er at finde ud af, hvor mange planetariske tåger man egentligt kan se visuelt fra Danmark. At forsøge at finde dette tal med netop en 20″ kikkert er selvfølgelig ikke noget endegyldigt tal for, hvor mange tåger man rent faktisk kan se hér til lands, men antallet af folk med større kikkerter der netop vil jage endnu svagere tåger er nok ret begrænset…. der er trods alt kun ganske få, større kikkerter i Danmark.

 

Hvorfor dyrke netop planetariske tåger ?

Der findes mange fascinerende deep sky objekter, som man også kan kaste sin kærlighed over som f.eks. emissionståger og kugleformede stjerhobe. Hvis man kikker på emissionståger, så finder man dog hurtigt ud af, at der ikke findes særlig mange klare af dem. Og selvom kugleformede stjernehobe er fascinerende, så varierer de ikke meget i udseende og der findes faktisk heller ikke så mange af dem, totalt set kun omkring 190 styk i vores egen Mælkevej. Planetariske tåger findes derimod i relativt store mængder, de er forholdsvis klare i større kikkerter og de fås i mange forskellige former, selvom de fleste selvfølgelig er små og runde eller ovale. Min oprindelige interesse for disse startede allerede tilbage som teenager, hvor jeg havde anskaffet mig en 150 mm Cassegrain reflektor med et F-forhold på hele 15. Den havde derfor et meget lille synsfelt på himlen og var bedst egnet til store forstørrelser; perfekt til planetariske tåger.

 

Hvad er en planetarisk tåge ?

Interessant nok, så har vores egen sol en masse, der gør, at den sandsynligvis vil ende som en planetarisk tåge. Det samme vil med stor sandsynlighed ske for stjerner med masser på mellem 0,7 gang og 8 gange vores egen sols masse. Det meste af disse stjerners ”normale” liv lever de i den såkaldte hovedsekvens i Herstrung-Russel diagrammet, se figuren nedenfor. Vores egen sol har stadig 4 milliarder år tilbage i denne tilstand, hvor den fusionere brint til helium.

 

Når det meste brint er blevet omdannet til helium, så vil tyndgekraften begynde at dominere over kræfterne fra de hidtige, udafgående stjernevinde, som har holdt stjernen i balance. Når dette sker vil stjernens kernetemperatur stige voldsomt, f.eks. vil vores egen sols kernetemperature stige fra de nuværende 15 millioner grader til 100 millioner grader. Dette vil presse de ydre dele af stjernen ud, og stjernen vil svulme op til en rød kæmpestjerne. Vores sols diameter vil eksempelvis nå længere ud end til Mars.

Ved 100 millioner graders kerntemperatur vil helium begynde at omdannet til carbon, som så igen vil fusionere til ilt, og stjernen vil bestå af forskellige lag, hvor de forskellige omdannelsesprocesser sker. Uheldigvis for stjernen er forbrændingen af helium ekstrem temparaturfølsom (som funktion af T⁴⁰), hvorved selv små ændringer i stjernens centertemperatur giver sig store udslag i variationer i heliumforbrændingen. Dette resulterer i voldsomme pulseringer og stærke stjernevinde, som til sidst presser hele stjernens atmosfære ud i det omkringliggende rum. Herved fødes en planetarisk tåge.

På dette tidspunkt befinder stjernen sig i det yderste punkt på den såkaldte aymptotiske kæmpegren, eller AGB. På et tidspunkt er der blotgjort så meget af den tiloversblevne stjernes kerne, at dennes  temperatur på 30.000 grader er høj nok til at udsende ultraviolet stråling. Dette vil ionisere den udkastede gas, så den lyser op.

Den nu lysende, planetariske tåge vil langsomt udvide sig med en hastighed på nogle få kilometer per sekund. Samtidig vil centralstjernen udvikle sig hen imod en hvid dværg, som efterhånden miuster sin evne til at ionisere den planetariske tåge, som samtidig når så langt væk fra centralstjernen, at den er stærkt fortyndet. Efter et sted imellem 30.000 og 100.000 år holder tågen op med at lyse, en tidsperiode som i kosmologisk sammenhæng er utroligt kort.

Mange planetariske tåger har meget smukke, men også meget komplekse strukturer, og den dag i dag har man stadig ikke overblik over, hvorfor de har det. Forskellige teorier går på, at dette kan skyldes dobbeltstjerner og/eller variationer i magnetiske felter.

Planetariske tåger er også interessnte i den forstand, at de er gode markører til at beskrive vores galakses evolution. Ydermere er de den primære kilde til støv i universet.

En flot video, der forklarer specielt om Messier 57, kan ses her.

 

Udfordringerne ved at observere fra Danmark

De planetariske tåger ligger tydeligvis koncentreret imod vores Mælkevejs plan og ligger faktisk i store mængder koncentreret ind mod centrum af Mælevejen.

Figurerne nedenfor viser, hvordan de planetariske tåger tydeligvis er er placerede omkring det galaktiske plan (til venstre) og hvordan koncentration stiger stærkt ind imod centrum (til højre).

 

 

 

 

Da Mælkevejsen centrum kun kommer få grader over horisonten i Danmark og derved nærmest skraber horisonten, så er vi således afskåret fra at kikke ind til denne store samling af tåger og alle de hundredvis af tåger, som ligger syd herfra. Det betyder også samtidigt, at vi for at kunne se mange af tågerne er nødt til at have en fuldstændig fri og mørk sydhorisont. Ydermere kompliceres vores mulighed for at se disse tåger af, at vi har lyse sommernætter, netop som alle tågerne står højest på himlen ! Principielt vil vi derfor aldrig kunne se mange af disse tåger, selvom de kommer op over horisonten i Danmark, men hér har vi gudskelov to alternativer :

1) Vi kan observere meget tidligt om morgenen i perioden lige op til at de lyse sommernætter starter (i starten af maj). Jeg har i denne forbindelse benyttet mig af morgenobservationer i marts og april måned. Det gælder om at observere indtil det bliver lyst !

2) Vi skal ud og observere så snart de mørke nætter indtræffer igen. Man kan faktisk observere seriøst allerede fra slutningen af juli, hvor Skorpionen og Sagittarius står højeste på himlen.

Fra min bopæl i Birkerød har jeg desværre ikke særlig gode betingelser for at observere mod syd. For det første ligger Birkerød stik syd omtrent 2 km væk og giver derfor en hel del lysforurening. For det andet tager en del store træer mod syd og vest himlen, så jeg kun med stort besvær kan se noget længere nede end 15 grader over horisonten.

Som konsekvens af dette har jeg i en årrække forsøgt at observere fra mørkere lokationer med fri sydhorisont. Jeg startede med at bruge grusgraven i Lynge allerede inden jeg anskaffede min 20″. I 2006 ændrede jeg observationssted til lige syd for Uggeløse (vest for Farum), hvorfra jeg siden har observeret en del gange. Her kan grænsestørrelsesklassen med det blotte øje nå ned omkring 6,7 og sydhorisonten er fri til en halv grad oppe !. Her ligger begrænsningen i selve 20″ kikkerten, som p.g.a. sin kontruktion ikke kan nå længere ned en ca. 5 grader over horisonten. De 5 grader i nok i virkeligheden ikke noget problem, for himlens egen ekstinktion betyder, at det er tæt på umuligt at se noget længere nede end 5 grader over horisonten.

 

Observationer af planetariske tåger

Go-to funktionen på min 20″ kikkert er ikke bedre end, at jeg altid starter observationen af planetariske tåger ved lav forstørrelse (83X), hvor kikkerten giver omkring 50 bueminutter synsfelt. Når jeg har lokaliseret den omtrentlige placering af tågen går jeg op i forstørrelse, som regel op til ca. 200X. De fleste planetariske tåger fremviser en synlig skive ved denne forstørrelse, men billedet bliver altid bedre ved endnu større forstørrelse, hvis tågen er mindre end måske 60 buesekunder i diameter. Jeg prøver altid at komme op i den størst mulige forstørrelse, som objektet og vejrforholdene tillader; herved fremtræder detaljer tydeligst, og man kan risikere at få nogle overraskende oplevelser !

Brugen af filtre er uundværlig ved observationer af planetariske tåger. De lyser ved den tribbelt ioniserede oxygen linie (OIII), en karakteristisk grøn bølgelængde. Det betyder, at tågerne ved brug af et OIII-filter vil fremstå med (næsten) al deres lys, hvorimod alle omkring-liggende bølgelængder (og forureningslys) bliver absorberet i filteret. Effekten er så voldsom, at mange omkringliggende stjerner ofte helt forsvinder eller mærkbart bliver svagere, samtidigt med at himmelbaggrunden bliver SORT. Da stjernerne jo fungerer som referencepunkter til at finde tågen med, så skal man på forhånd have så klar en fornemmelse af, hvor tågen ligger henne for at kunne finde den med filteret isat. Selvom man er mørkeadapteret, så kan der gå flere minutter med at vænne sig til det sorte felt og til at forsøge at genfinde nogle af de stjerner, som i starten bliver nærmest usynlige ved brug af OIII-filteret.

For at undgå at bliver helt fortabt, så kan det anbefales at starte med et lidt bredere båndpasfilter. Jeg har gode erfaringer med Ultra High Contrast (UHC) fra Lumicon, som lader både OIII og N2 lys slippe igennem. Mange emissionståger lyser med N2. Filteret har stadig en positiv effekt på synligheden af planetariske tåger, men det lader samtidigt meget mere stjernelys passere igennem, så man nemmerede kan se referencestjernerne.

Den bedste løsning er at benytte en filterslæde (f.eks. Astrocrumb), som kan indeholde 3 filtre. Herved kan man skifte imellem de forskellige filtre (eller ingenting) ved et tryk på slæden, og man har derfor mulighed for præcist at bestemme tågens position, og man har mulighed for at udføre den kendte “blink-test”. Her vil tågen se ud til at blinke (blive tydeligere) ved introduktionen af filteret. I virkeligheden er det de omkringliggende stjerner, som bliver svagere og tågen der bibeholder sin oprindelige klarhed; effekten er dog, at tågen ses med bedre kontrast mod omgivelserne.

 

Kataloger:

PN katalog-betegnelsen stammer fra IAU, som med sin Commision 5 anbefalede at benytte en betegnelse, hvor nummereringen følger den planetariske tåges beliggenhed i.f.t. vores Mælkevejs koordinator. “PN Glll.l+bb.b”, betyder således “Planetary Nebula”, G “Galactic Coordinates”, og lll.l+bb.b er respektivt den galaktiske længdegrad og breddegrad, afrundet til een decimal.

I 1992 udkom Strasbourg-ESO Catalog of Galactic Planetary Nebulae (Acker et al.1992). Det indeholdt 1143 sande og potentielle planetariske tåger. Det er bl.a. denne liste, som det kendte værk Uranometria benyttet sig af. 

Sidenhen er der optaget i hundredvis af nye planetariske tåger, f.eks.  Macquarie/AAO/Strasbourg Hα Planetary Nebula Catalogue (MASH) fra 2006, som indeholder 900 nye tåger.  

 

Resultater opnået indtil dato

Det tager mig typisk en halv time at lave en fornuftig observation af een planetarisk tåge, d.v.s. lokalisere den og lave en beskrivelse af den. Brugen af et godt planetarieprogram er vigtigt for med sikkerhed at kunne finde disse små objekter. Indtil 2012 brugte jeg Carte de Ciel, som benytter PK kataloget (Catalogue of galactic planetary nebulae  by Perek-Kohoutek, 1967, Acad. Publ. House of the Czech Acad. Sci.), som udgangspunkt. Den nyeste version af dette katalog fra 1999 indeholder i alt 1510 planetariske tåger. I 2012 gik jeg over til at bruge SkyTools, som indeholder alle relevante databaser med planetariske tåger, heriblandt det største katalog PN.

Totalt set indeholder SkyTools 2894 planetariske tåger. En meget stor del af disse tåger er dog så dårligt beskrevet i litteraturen, at de hverken har en størrelsesklasseangivelse eller en angivelse af deres størrelse/diameter. Mine første forsøg på at se nogle af disse ubeskrevne tåger har ikke været positive.

Igennem årene har jeg foretaget over 550 observationer af planetariske tåger i Danmark. Listen nedenfor indeholder en komplet liste over disse observationer og listen indeholder også 40 observationer foretaget i Spanien.

Liste over observerede planetariske tåger (opdateret Sep. 2015)

Listen indeholder en klassifikation af hvert objekt, som indikerer hvor flot eller interessant objektet er. Een stjerne , *,  angiver at objektet lige akkurat har kunne ses, men ellers er uinteressant. Fem stjerner, *****,  angiver, at objektet er spektakulært og fantastisk. Ofte vil klare planetariske tåger kunne høste flere stjerner end svagere tåger, men nogle gange er der andre aspekter end klarheden, som betyder om en tåge er interessant eller ej. Den kan have en interessant form, hul i midten eller en centralstjerne eller andre ting, som forøger dens “værdi” som objekt.

En hel del objekter har ikke kunne ses, selv efter nøje observationer og ved brug af filtre. Disse angives med et minus, -. 

Alle observationer er registrede i en SkyTools database, som så er overført til Excel i ovenstående liste. Desværre kan denne database ikke automatisk skelne imellem, hvorvidt man har set objektet eller ej, den registrerer blot en beskrivelse. Derfor er det nødvendigt manuelt at optælle alle ens positive såvel som negative observationer. Lidt af en tidsrøver. Den gode nyhed er, at jeg er oppe på 272 positive observationer i Danmark. Jeg har også forsøgt at se 110 tåger, som jeg må give betegnelsen “negativ”. Endelig er der en lille restgruppe på 6 tåger, som jeg ikke kan sige om de er positive eller negative. Der er typiske tale om objekter, som er set under ringe forhold, hvis objekter f.eks. har været på vej ned i naboen carport eller vejrforholdene ikke har været optimale. De kræver simpelthen gen-observation for at det kan be- eller afkræftes hvorvidt tågen kan ses.