Astronomie

Messier 51 en de Schaal van het Universum

Het voorjaar is altijd weer die tijd van het jaar dat we meer uit het vlak van onze eigen Melkweg kijken en de verder weggelegen sterrenstelsels kunnen observeren. Deze keer heb ik Messier 51 vastgelegd, en als je de foto bekijkt zal je wel begrijpen waarom dit object bekend staat als het Draaikolkstelsel.

Messier 51 Draaikolkstelsel | 200 mm reflector f/5 + ZWO ASI294MC Pro | 48 x 300 sec | 06+29.03.2021

Het Draaikolkstelsel is een spiraalvormig sterrenstelsel op een afstand van tussen de 23 en 31 miljoen lichtjaar van de Melkweg in het sterrenbeeld Jachthonden (net onder de staart van de Grote Beer). De helderheid is magnitude +9,5 en de schijnbare grootte aan de hemel is 11 bij 7 boogminuten (ongeveer 1/3 van de doorsnede van het Maanschijfje aan de hemel).
We zien het sterrenstelsel van boven en de spiraalstructuur is goed zichtbaar. Doorsnede van M51 is ongeveer 75.000 lichtjaar (ongeveer de helft van onze eigen Melkweg) en bevat ongeveer 160 miljard sterren. Het is een mooi voorbeeld van een sterrenstelsel dat recht van boven gezien wordt en geeft een goed beeld van de spiraalstructuur in dergelijke stelsels. Aan het uiteinde van een van de spiraalarmen is een begeleidend stelsel te zien, NGC 5195. Dit stelsel staat nu iets verder weg dan M51, al is het waarschijnlijk dat NGC 5195 ongeveer 500 miljoen jaar geleden door het spiraalarmenvlak van M51 is gepasseerd.

Siril
Waar ik eerder een combinatie van DeepSkyStacker en Photoshop gebruikte voor het bewerken van astrofoto’s, heb ik voor deze foto een ander programma gebruikt, Siril. Dit is een relatief nieuw programma en is specifiek bedoeld voor het stacken, stretchen en nabewerken van astrofoto’s. De uitdaging bij deep sky astrofoto’s is dat datgene wat je fotografeert erg lichtzwak is en snel wegvalt in de ruis van je camera. Dit signaal moet dus eerst versterkt worden en de ruis eruit gefilterd om het object voldoende zichtbaar te maken. In tegenstelling tot een generiek programma zoals Photoshop, vereist met name dit stretchen een aantal specifieke technieken die wat lastig zijn uit te voeren met een generiek fotobewerkingsprogramma. In tegenstelling tot een aantal bestaande astronomische fotobewerkingsprogramma’s, is Siril open source software met een levendige online community zodat er veel informatie en tutorials te vinden zijn.

De ‘Echte’ Deep Sky: IC4282
Een van de interessante tools die direct in Siril zijn geïntegreerd is de mogelijkheid om de opname te annoteren met de namen van de objecten die zichtbaar zijn. Siril gebruikt hiervoor een algoritme om sterpatronen in de foto te herkennen en dit te vergelijken met een hemelkaart, zodat Siril weet welk deel van de hemel op de foto staat afgebeeld. Nu wist ik natuurlijk al dat ik Messier 51 op de foto had staan, maar de tool vestigt je aandacht ook op veel zwakkere objecten, zoals nog verder weg gelegen sterrenstelsels. Bijvoorbeeld IC4282 (zwakste object wat ik nog op de foto kon terugvinden) heeft een magnitude van +17,8. Ter vergelijking, de zwakste sterren die we zonder telescoop nog met het blote oog kunnen waarnemen zijn 125.000 keer helderder dan IC4282 (en dit is dan een compleet sterrenstelsel!).

Messier 51 Draaikolkstelsel | Siril annotaties
Detail: IC4282 (op het snijpunt van de twee streepjes) op een afstand van 673 miljoen lichtjaar

Uit de NASA/IPAC database leren we dat IC4282 een roodverschuiving van 0.04615 heeft wat betekent dat IC4282 zich met een snelheid van 14.008 km/s van ons af beweegt. Uit de Wet van Hubble-Lemaître volgt dan dat IC4282 op een afstand van 673 miljoen lichtjaar staat.

Het sterrenstelsel IC4282 is tot op heden het verst weggelegen object dat ik op een door mij genomen foto heb kunnen identificeren. Het licht van IC4282 was dus al uitgezonden voordat meercellige levensvormen op Aarde zich sterk begonnen te ontwikkelen aan het begin van het Cambrium 540 miljoen jaar geleden, en is al die tijd met een snelheid van bijna 300.000 km/s onderweg geweest voordat het de telescoop in mijn achtertuin bereikte.