Prima di acquistare un telescopio solare mi sono dovuto informare sul loro funzionamento, e ho notato che non è semplice trovare delle guide in italiano che spieghino chiaramente come funzionano questi telescopi, o meglio, per avere una panoramica completa bisogna sfogliare diversi siti. Per questo motivo ho deciso di scrivere una guida, molto negerica e indirizzata a chi è neofita assoluto, che raccolga nozioni che ho trovato sparse nel web, che ho imparato confrontandomi con altri astrofili e che ho letto nei libri.
NB. questa non è una guida pratica sull'osservazione e fotografia solare, si declina ogni responsabilità di danni causati dall'uso non corretto di filtri, protezioni e procedure. Prima di utilizzare un filtro o un accessorio dedicato al Sole accertatevi che sia consono all'utilizzo che ne andrete a fare, chiedete informazioni al negoziante e verificate sempre se i filtri siano per osservazione o solo fotografici. Prima di appoggiare l'oculare, l'occhio o il sensore e prima di girare il telescopio verso il Sole, verificate che i filtri e accessori siano integri, ben inseriti e che dal focheggiatore non esca troppa luce e/o calore. Fatevi consigliare e adottatate un iter di controllo della strumentazione prima di puntare il Sole e non puntatelo mai senza attrezzatura certificata ben installata sul setup.
Non usate filtri da avvitare all'oculare o alla camera ed accertatevi che il filtro o accessorio che andrete ad utilizzare sia compatibile con lo schema ottico del vostro telescopio.
Con il Sole non si scherza, basta una svista, una superficialità di una frazione di secondo o un controllo mancato per perdere la vista per sempre.
Informatevi bene, controllate e non prendete questa guida come una guida da seguire per l'astronomia pratica solare.
Questa guida è solo di carattere teorico ed esplicita dei concetti che andranno approfonditi prima di comprare e/o utilizzare della strumentazione solare.
In questa guida vedremo:
- Osservazione e fotografia in luce bianca
- Osservazione e fotografia con telescopi solari
- Osservazione e fotografia con Daystar Quark
Premessa
Prima di iniziare facciamo un rapido preambolo che ci permetterà di capire, in seguito, l'utilità dei vari filtri.
Iniziamo con il dire che la luce è una radiazione elettromagnetica la cui lunghezza d'onda si misura in nanometri (un nanometro equivale a 0,000001 millimetri).
La luce visibile al nostro occhio va dai 400 ai 700 nm, sotto i 400 abbiamo l'ultravioletto e sopra i 700 c'è l'infrarosso.
In astrofotografia, esistono filtri a banda larga che lasciano passare centinaia di nanometri verso il sensore, filtri a banda stretta che ne lasciano passare una decina o poco più e filtri a ultra banda stretta che lasciano passare anche solo 3 nm.
Il Sole è una stella nana gialla che dista circa 150 milioni di km da noi, ha un diametro di 1,4 milioni di km e una magnitudine apparente di -26,8. La sua temperatura superficiale si aggira sui 5.800 K (circa 5.500°C). La sua emissione, come possiamo vedere dal grafico qui sopra, copre un ampio spettro di frequenze in modo non uniforme.
Osservando e fotografando il Sole in luce bianca o H alpha possiamo vedere la fotosfera o la cromosfera.
La fotosfera è lo strato solare che emette più luce, la cromosfera solare, invece, è uno strato spesso 2000 km di atmosfera solare, appena sopra alla fotosfera e sotto alla corona.
La luce bianca ci consente di approcciarci alla fotosfera, mentre l'H alpha alla cromosfera.
Osservando la fotosfera possiamo vedere principalmente:
- La granulazione: la fotosfera è "ricoperta" da granuli di circa 1000 km di diametro - Le macchie: regioni più scure in cui c'è una importante attività magnetica e una temperatura inferiore rispetto alle zone circostanti - Le facole: strutture luminose simili a filamenti che si trovano spesso in prossimita delle macchie Osservando la cromosfera possiamo vedere principalmente:
- Le fibrille: filamenti di plasma che "coprono" la cromosfera
- Le spicole: getti di plasma visibili sul bordo del Sole
- Le macchie: regioni più scure in cui c'è una importante attività magnetica e una temperatura inferiore rispetto alle zone circostanti
- Le facole: strutture luminose simili a filamenti che si trovano spesso in prossimita delle macchie
- Flare: violente eruzioni solari molto luminose
- Filamenti: protuberanze viste non sul bordo solare, ma proiettate sul disco
- Le protuberanze: getti plasma di enormi dimensioni che escono dal disco solare (classificate in alberi, siepi, anelli, tornado, spray, getti o cumuli a seconda della forma)
NB. Guardare il sole ad occhio nudo è dannoso per i nostri occhi, farlo con un telescopio in modo non consono molto probabilmente rovinerebbe la vista in modo permanente, bisogna quindi informarsi bene e prendere le giuste precauzioni.
Osservazione e fotografia in luce bianca
Per osservare e fotografare in luce bianca esistono 2 metodi: con filtro Astrosolar (o simili) o con prisma di Herschel. Il filtro Astrosolar (o simili) è un filtro che va messo sull'apertura del telescopio e fa passare solamente 1/100.000 della luce solare.
Esistono 2 tipi di Astrosolar con diverse densità: l' ND 5.0 che può essere usato sia in fotografia che in osservazione, e l' ND 3.8 che è prettamente fotografico e non utilizzabile in osservazione (potrebbe risultare dannoso).
L'Astrosolar viene venduto sia come filtro già costruito, sia come foglio, sia come occhiale.
Il prisma di Herschel va invece posizionato sul focheggiatore e disperde la gran parte della luce solare lasciandone passare una minima parte. Il prisma di Herschel consente di avere una migliore definizione rispetto all'utilizzo di filtri ma può essere utilizzato solo su rifrattori.
Anche in questo caso bisogna accertarsi se sia configurato solo per la fotografia o anche per l'osservazione.
Osservazione e fotografia con telescopi solari
I telescopi solari che lavorano nell' H-alpha possiedono internamente una serie filtri che, alla fine, consentiranno di avere una banda passante inferiore ad 1 Ångström (equivalente a 0,1 nanometri, sono i single stack) o inferiore a 0,5 Ångström (0,05 nm, i double stack).
Questo elevatissimo filtraggio consente di vedere e fotografare la cromosfera solare e le protuberanze.
Il vantaggio dei double stack sta nel superiore contrasto sul globo solare, anche se i single stack sono leggermente più indicati per le protuberanze.
I telescopi solari come il Coronado P.S.T. o il Lunt 35 sono strutturati in questo modo:
1. Filtro Erf 2. Etalon
3. Blocking filter
La luce che proviene dal Sole ed entra nel nostro telescopio incontra innanzitutto il filtro Erf. Il filtro Erf filtra gran parte della luce e lascia passare solo le lunghezze d'onda del rosso (circa dai 600 nm ai 700 nm).
La luce passante va poi ad impattare sull'etalon. L'etalon utilizza il principio dell'interferenza distruttiva: in base a come viene tarato lascia passare la frequenza desiderata ma anche le lunghezze d'onda in risonanza ne escono intensificate, introducendo un problema di armoniche.
Queste frequenze incontrano quindi il blocking filter che seleziona solo la banda desiderata eliminando le armoniche.
Come detto, i telescopi double stack possiedono un doppio filtro etalon, il quale permette di aumentare il constrasto sulla superficie solare diminuendo la banda passante da circa 1 Ångström a circa 0,5 Ångström.
Osservazione e fotografia con Daystar Quark
Il Quark è un dispositivo che lavora in H-alpha e che contiene un etalon con regolazione elettronica e un blocking filter (e talvolta una Barlow).
La cosa comoda di questo dispositivo (che deve essere alimentato dalla corrente) è che può essere installato su molteplici telescopi (serve comunque che siano rifrattori), basta aggiungere un filtro uv/ir cut o un erf a seconda del diametro del telescopio.
Ne esistono di 2 tipologie, Cromosfera e Prominence: il primo ha una banda da 0,3 Å a 0,5 Å, il secondo da 0,6 Å a 0,8 Å.
Conclusa questa panoramica vediamo rapidamente prezzi e differenze di questi setup.
La luce bianca con filtro Astrosolar o simili è alla portata di tutti, un filtro costa dai 20 ai 40 euro circa (a meno di non andare su diametri molto importanti) e permette di osservare e fotografare quello che è stato detto sopra.
Con cifre di qualche centinaio di euro, invece, possiamo optare per i prismi di Herschel, con i quali avremo una migliore resa nella luce bianca, ma solo utilizzando rifrattori.
I telescopi solari dedicati alle riprese in H alpha li troviamo da poco meno di 1000 euro, fino a svariate migliaia.
Infine, un Daystar Quark che possiamo usare su tutti i nostri telescopi mettendolo all'occorrenza (a patto di avere appositi filtri di rigetto) lo pagheremo poco meno di 1500 euro.
Se non avete ancora approcciato l'osservazione e/o la fotografia solare, il mio consiglio è di iniziare con la luce bianca e di non spendere subito cifre molto alte, anche perchè si ottengono comunque immagini molto belle.
Col passare del tempo, se questa attività farà colpo su di voi, potrete provare la magica esperienza del visione e della fotografia solare in H alpha e rendervi conto davvero di quanto è "viva" la nostra stella.
Spero che questa guida vi sia stata d'aiuto per avere qualche generica nozione sull'astronomia solare, non sono stati volutamente trattati argomenti più complessi come sweet spot o le dimensioni dei blocking filter, questa guida vuole essere solo introduttiva ed indirizzata ai neofiti.
Vi ricordo che l'osservazione e la fotografia solare possono risultare pericolosi se eseguiti in modo non adeguato, informatevi bene e verificate lo stato d'usura del setup prima di intraprendere queste attività.
Alessandro Biasia Si ringraziano: Andrea Vanoni: Astrovano.com Davide Pistritto: www.volpetta.com Altre fonti:
http://www.ianmorison.com/h-alpha-solar-telescopes-an-in-depth-discussion-and-survey/
https://www.uriland.it/astronomia/articles/halfa/filtrihalfa.html
https://www.treccani.it
Libro "Come si osserva il Sole" di Jamey L. Jenkins