domingo, 7 de setembro de 2014

Brincando no Deep Sky Stacker



O Deep Sky Stacker é um software gratuito capaz de empilhar e alinhar fotografias astronômicas. Em ultima instancia ele oferece ferramentas capazes de melhorar a razão sinal ruido de suas fotos. Sua utilização não é complexa mas este oferece muitas possibilidades e me recordo das surras que levei dele aé conseguir obter resultados ao menos decentes.
                O Deep Sky Stacker ( DSS) é mais exigente que outros programas que realizam "stacking" ( empilhar e alinhar...) gratuitos . Me refiro especialmente ao Rot and Stack. Suas fotos ( Light Frames) devem ter um minimo de qualidade e um alinhamento polar ao menos digno . Caso contrario você deverá trabalhar com um limite ( threshold) muito baixo e sua fotos podem se transfirmar em rabiscos superespostos sem nenhum valor.. Ou ele tembém pode lhe mandar uma mensagem avisando que só um frame foi aceito e que não será realizado nenhum stacking...
                Como o ócio pode ser um momento adequado para se produzir algo achei que depois de 1 mes sem trabalho era chegada a hora de fazer uma apresentação decente do DSS e de minha experiencia com este. Como já contei por aqui parece que Moira e Mania são primas irmãs e dependendo da fonte a mesma pessoas. E assim ambas madrinhas do Nuncius Australis.e posse destas e com muito tempo sobrando testei diversas da possibilidades do DSS.
                Para tal capturei diversas fotos que servirão de "grupo de controle" paa nossas experiências
                Foram capturadas 11 fotos com 10 segundos de exposição em ASA 6400. E 3 dark frames para este set up.

                Depois fiz mais 11 fotos com 20 segundos de exposição em ASA 3200. E 3 Dark frames para estas. É importante frisar que existe uma lenda que o numero de darks deve ser igual ao de lights. Mas para este teste isto não se faz necessário. 
10seg 6400 asa                                                 20 seg 32200


                     Não capturei nem flat e nem bias frames.
                 Eu preferi as fotos realizadas com 3200 ASA . Apesar da exposição mais longa eu percebo menos ruido que com 6400 asa. Quanto as estrelas elas não chegam a ser pontuais em nenhum dos casos. Atribuo o fato a um alinhamento apenas razoável . Mas também percebo que preciso melhorar a colimação
                E comeste material parti para o DSS.
                ...
                1) Em primeiro lugar você deve importar as fotos para o DSS (Abrir suas fotos no canto superior esquerdo. )

      

              2) Depois carregue os Dark frames. Estes são fotos feitas com o telescópio fechado e servem para que o DSS calibre suas fotos e também são utilizados para definir o que é sinal e o que é ruido em suas fotos. E assim melhorar a relação sinal ruido destas. 

               3 ) Uma vez com suas fotos carregadas você vai clicar em "verificar tudo" e em  depois em" registrar fotos que foram verificadas" e se abrirá o menu principal.


                    4) Clique na aba Avançado e acesse o controlo de limite do DSS ( Threshold) . Se você o colocar no minimo ele vai "empilhar qualquer coisa . Mas é provável que o resultado seja desprezível. Já se apostar em um valor muito alto é provavel que ele recuse a maioria de suas fotos. Eu geralmente atribuo entre 5 e 10%. Dependendo da qualidade das fotos que tenha capturado. 



             5)De volta ao menu principal clique em parâmetros de integração . Na aba Resultados serão apresentados as possibilidades de alinhamento . São estes Standart , Mosaico e Intersecção. 



                Abaixo eu apresento fotos comparando o resultado obtido com cada um dos métodos em ambos os grupos de controle.
standart


Mosaico


Intersecção



                Eu costumo achar o resultado do modo Intersecção geralmente melhor...

                Agora que já apresentamos os resultados gerais e as formas de empilhar vou apresentar  a aba light. Ela vai determinar como o DSS vai realizar a integração de seus light frames  na luta para melhorar a razão sinal ruido...
                Como eu , de forma arbitraria, achei os resultados obtidos com as fotos de 20 seg e 3200 asa estes stackings serão apresentados como exemplo.

                6) Com a Aba Light aberta surgirão diversos modos de integração : Proporção, Media, Mediana Kappa- Sigma Aparando , Auto Avaliação de Proporções Adaptadas, Proporções Avaliadas de Entropia ( HDR)  e Maximo


      7) Modo de Integraçao Proporção- Este e um metodo simples. A media de todos os pixels e por cada pixel.




       8) Média-Este e o método usual quando se utilizam os masters dark criados, flat e offset/bias. O valor mediano de cada pixel integrado e calculado por cada pixel.


     9)Kappa Sigma Aparando- Este e o método usado para eliminar literalmente o desvio dos pixels. Dois parâmetros são usados: numeros de interacções e o uso do desvio stand-normal que e multi plicativo (Kappa).


   10)Mediana Kappa Sigma Aparando- Este método e parecido ao Kappa-Sigma Limado, mas em vez de rejeitar os valores dos pixels, substituo-os por uma media de valores.



   
         11)Auto avaliação de proporções adaptativas - Esta avaliacão da proporção e adaptada do trabalho de Stetson.
Este método calcula a consistente proporcao obtida por interatividade analisada de cada pixel desde o desvio  padrão comparativamente ao desvio standart criado.




         12) Proporções avaliadas Entropia (HDR)- Todas as descrições 

com relação aos métodos de integração aqui descritos são extraídas do manual Do Deep Sky Stacker. Na descrição dos parâmetros utilizados para oStacking no modo HDR ele diz o seguinte: Este método e baseado no trabalho de German, Jenkin e Lesperance (veja Entropy-Based image merging - 2005) usado para integrar as fotografias harmonizando-as mantendo em cada pixel a melhor dinâmica.

É particularmente importante quando se integram fotografias com diferentes tempos de exposição e diferentes Velocidades e Sensibilidades ISO, numa enorme riqueza de informacão logarítmica. Usando este conhecimento, evita-se queimar o centro das nebulosas e galaxias.
Nota: este método exige uma intensa aplicação da memoria e do processador do CPU.

         Devido a explicação do manual  achei uma boa idéia fazer um teste. Empilhei o conjunto total dos grupos de controles. Assim a foto abaixo é fruto do stacking de 11 fotos de 10 seg. e 6400 asa + 11 fotos de 20 seg. e 3200 asa+ 3 Darks de 20 seg. 3200 asa+ 3 darks 10 seg.6400 asa.  HDR parece funcionar embora o resultado seja "diferente"... 




              14)Diversas outra abas existem . Na aba dark você vai determinar o modo de integração para gerar seu dark frame que será subtraído de seus light frame s e assim melhorar a razão sinal ruido. 



                15) As outra abas são mais burocráticas e eu não pretendo me estender o assunto.
                16) A 1a foto gerada pelo procedimento de stacking será um tif de 32 Bits. Ela vai lhe parecer muito exposta. Não se preocupe. você vai gerar um outro arquivo TIF de 16 bits onde através de ferramentas do próprio DSS você ajusta a foto. 
     
            17) Olhe o Historiograma e usando os controles deslizantes a esquerda "desça " os registros RGB na curva.  E perceba que as coisa melhoram bem....


        18) geralmente eu dou uma ajustada no contraste ainda no DSS. Entre 15 e 20% darão mais colorido as estrelas. As vezes pode gerar um desvio para o Magenta meio estranho..

      .O DSS é uma poderosa ferramenta e apresenta muitos recursos . Exprimentar não faz mal a ninguém. Espero ter apresentado alguns de seus recursos e manias. As fotos obtidas no DSS ainda podem percorrer um longo passeio no pós processamento. O Photo Shop é um parceiro característico.
                Eu tenho tentado utilizar o minimo de pós processamento e maquiagem nas minhas fotos. E assim tenho utilizado cada vez mais somente o DSS na produção das mesmas.

quinta-feira, 4 de setembro de 2014

Ngc 6025 - Alinhamentos e Blue Stragglers

             
          Alinhamentos planetários são ocorrências relativamente comuns e não tem nada a ver com as tais leis fundamentais do universo . Mas já me acostumei a ter amigos e amigas levantando questões de cunho astrológico sempre que eles se anunciam. Faço ouvidos moucos e em geral gosto de dar uma olhada. O encontro seria a Lua , Marte e Saturno
             Desta forma acabo juntando todos os badulaques necessários para fazer algumas fotos. 
             E assim logo após perceber que Saturno já ia se esconder sai a caça de algo mais sério. Em pouco segundos estava com Ngc 6025 em quadro. Rapidamente fiz varias fotos. Algumas com 6400 asa e outras com 3200. Mas isto é papo para outro post. 





            

              Ngc 6025  é  um dos mais chamativos aglomerados abertos do céu austral. Ele é facilmente localizado em se prolongando uma linha imaginaria que liga Beta a Alpha Centauro e a Prolongando rumo a leste. Outra opção é localizar Beta Tiângulo Australis e ele se encontrará pouco mais de meio campo de buscadora (3o) norte- nordeste da mesma. Ele localiza-se na fronteira entre esta simpática e antiga constelação com Norma, a régua. A segunda uma das constelações criadas por Lacaille nos céus do Sul. Triangulo Australis é uma constelação facilmente visível e  Atria ( Alpha TriA ) é circumpolar no Rio de Janeiro. Mais ao sul toda a constelação nunca se esconde abaixo do horizonte...Seu desenho é  composto por  três estrelas de magnitude semelhante e facilmente percebidas a leste do Centauro.  
                     

                O grande aglomerado cobre uma área de mais de 15 ´ de diâmetro e é facilmente percebido como um esfuminho em qualquer buscadora.  Na minha 9x50 ele chega a revelar sua natureza e em muito se assemelha a descrição realizada pelo Abbe Lacaille em seu catalogo ( Três pequenas estrelas cercadas por nebulosidade). Ele realizou o registro em 5 de março de 1752. Dali um ano e três dias ele deixaria a Cidade do Cabo a bordo do  Le Prusieux  tendo realizado o maior levantamento dos céus austrais de seu tempo e para nunca mais voltar.
                Me recordo de perceber 6025 claramente como uma pequena bola de algodão a olho nu nos escuros céus das Anavilhanas. Sua estrela mais brilhante HD 143448 brilha com magnitude 7.1 e nunca a consegui perceber a olho nu. O´Meara propõe este desafio mas ele mesmo nunca conseguiu realizar o feito. A magnitude aparente do aglomerado é de 5.1 (Cartes du Ciel , Stellarium e diversos autores) .  O mesmo O´Meara sugere uma magnitude de 5.5 mas admite que ele passa bem baixo no horizonte do Hawaii. Eu acho o aglomerado bastante brilhante e concordo com 5a magnitude sem medo de ser feliz.
                Observado pelo Newton ( refletor de 150 mm) o aglomerado se resolve plenamente e não deixa duvidas sobre a ausência de nebulosidade. A imagem que vejo em muito lembra a descrição de Dunlop em seu catalogo realizado em Paramatta , Austrália em 1827 :
" Lacaille descreveu este como três pequenas estrelas em linha com Nébula. Nenhuma nebulosidade existe na região. Um grupo de cerca de vinte estrelas de magnitude variada, formando uma figura irregular com 5´ a 6´ ..." 
                Dunlop também o situa na Via Láctea e alega que esta seria a nebulosidade que se poderia perceber na região.  Nas fotos que fiz percebe-se claramente as estrelas de fundo e de frente contaminando o campo e podendo simular alguma nebulosidade.
                Ngc 6025 apresenta algumas particularidades que tem grande interesse cosmológico e astronômico.

                O aglomerado é relativamente bem estudado e ao longo das pesquisas a distancia pouco variou mas ele foi ""remoçando aos poucos . Em 1971 foi estimada uma distancia de 2.900 anos luz de nós e uma idade de 100.000.000 de anos ( Feinstein). Quatro anos depois ele se afastou um pouco e  foi parar a 3.000 anos luz e com apenas 90.000.000 de anos nas contas de Killambi. Grosso e Levato (2011) o mantem a praticamente a mesma distancia ( 3.100 anos luz ) e atribuem 84 milhões de anos ao mesmo.  Sem tomar partido e consultando diversas fontes eu diria que 2700 anos luz e 90.000.000 de anos são valores bastante razoáveis...
                                   

                Eu conto algo entre 27 e 34 membros  visíveis na ocular. E pelas fotos cheguei  próximo a 50 . Archinal nos dá 139 membros espalhados por 15´de diâmetro e isto representa 11 anos luz . Sua idade torna 6025 contemporâneo das Plêiades ( M45) em Touro.
                Mas é a estrela mais brilhante do aglomerado que o torna extremamente interessante. Ela é um excelente exemplo para um dos caminhos mais recentes na teoria de evolução estelar e é a estrela retardaria Azul ( Blue Straggler) mais fácil de se observar que eu conheço.  

        HD 143448 é classificada na seguinte classe espectral como  B1. 5 V.  Uma estrela variável e que também é chamada de MQ TrA.
                               
                                                                 HD 143448 é a estrela a esquerda mais brilhante.
                Estrelas retardarias azuis seguem um caminho diferente das outra no diagrama H-R . Elas se comportam como mais jovens do que deveriam ser. Se recusam a abandonar a sequência principal mesmo que outra estrelas de massa semelhantes a elas e que pertencem ao mesmo aglomerado ( e que assim deveriam ter a mesma idade)  já tenham cantado para subir e já se encaminhem para etapas posteriores nos caminhos mais comuns da evolução estelar.
                Existem algumas hipóteses porque elas se comportam assim e como elas , como alquimistas cósmicos, simulam um "Elixir da Eterna Juventude".

                A mais obvia é que elas teriam se formado depois das outra estrelas no aglomerado. Há poucas evidencias que sustentem isto e parece pouco provável que em milhares de aglomerados estudados o comportamento não pareça comum. Especialmente em aglomerados abertos as estrelas geralmente são da mesma geração... E elas são mais comuns em Aglomerados globulares.
                Outra possibilidade é que estas sejam estrelas de campo ou estrelas capturadas e não verdadeiros membros do aglomerado. HD 143448 é arqui inimiga desta hipótese e séria candidata a carrasca da idéia.  Outro fato que atrapalha esta possibilidade é que "blue stragglers" geralmente estão em áreas centrais dos aglomerados aos quais pertencem.
                A ideia mais aceita é que elas são fruto de dois processos distintos e que envolvem duas estrelas. Seriam elas causadas  por colisão entre duas estrelas . Ou por transferência de massa entre duas estrelas.
                As colisionais seriam formadas por estrelas binarias  em um processo de fusão. A fusão destas criaria uma estrela mais massiva e que se fosse  formada simultaneamente com as estrelas originais do aglomerado já deveriam ter evoluído para fora da sequência principal. Como retardarias azuis são mais comuns em nas áreas mais densas de aglomerados e especialmente junto aos núcleos de aglomerados globulares as coisas parecem se encaixar. como há mais estrelas e menos espaço as colisões são mais comuns. O calculo de colisões esperadas em globulares é consistente com o numero de "Blue Stragglers".
                As surgidas por transferência me lembram um pouco um processo comum em supernovas. Mas nem tudo é o que parece ser. Neste processo uma estrela mais massiva de um sistema binário evoluirá primeiro e conforme "incha" e "transbordando" sua massa acaba sendo rapidamente transferida para sua parceira menos massiva e assim se explicaria a presença de uma estrela mais massiva ainda na sequência principal. Há evidencias químicas na fotosfera de "blue stagglers" que corroboram com esta hipótese.
                Ngc 6025 é uma das mais belas jóias da coroa austral. E um excelente exemplo da categoria III do Catalogo Lacaile.

                E é ainda um curso relâmpago em evolução estelar.