天文攝影入門---第十章 彗星的攝影

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天文攝影入門---第十章 彗星的攝影

文章 Wongsir » 週二 20 4月, 2004 22:24

彗星的攝影

10.1彗星的出現
一顆光亮彗星的出現,往往吸引很多人注意,因為它形狀奇特,拖著一條尾巴,似乎出沒無常,並且時刻都在變化。
每年發現的彗星平均有十多二十顆,但只有極少數到達肉眼僅見的程度,至於稍為壯觀的大彗星,則平均需要十年八載始出現一次。
正因其如此罕見,所以彗星的找尋、觀測或攝影,仍為一般天文愛好者所重視。

另一方面,彗星的找尋(發現)是天文愛好者的一項挑戰,因為彗星是以第一個發現者的姓氏而命名,有意追求這項榮耀的天文愛好者應掌握系統性或找尋彗星的方法與熟習觀測拍攝彗星的技術。

由於彗星多在接近太陽時始亮度大增,所以它們多在黃昏日落後不久在西方低空或在黎明日出前的東方低空出現,出現時(尤以接近近日點時)天色可能仍在矇影(Twilight)階段(未全黑或已微露曙光),因此必須把握時間預早準備一切。
彗星的出現並不限於太陽附近的區域,有時亦會在其他天區,但這時彗星多較暗(天色亦同時較黑),所以可作較長時間曝光。


10.2拍攝方法
10.2.1固定攝影

較亮的彗星(亮於四、五等)可用固定攝影方法記錄其外形。由於它們多出現於低空,如加上地面的景物一起拍攝,可構成一幅壯觀的照片。但必須注意,如彗星出現時仍是矇影時分,必須收細光圈拍攝或縮短曝光時間。
利用一塊偏光濾鏡(Polarizing filter)轉至適當方位(實地試驗)有助於減低矇影中天空的散射光線(尤其在彗星過近日點前後)。
拍攝時應多拍幾張不同曝光,以防曝光過度或不足。因為星空的移動,固定方法便無法拍到彗星的細緻結構。

10.2.2追蹤攝影
如要記錄彗星的細緻結構,或彗星本身很暗時,或用較長焦距鏡頭拍攝,就必須用追蹤方法。

雖然追蹤彗星大致上與一般追蹤攝影無異,但有幾點要加留意:

(1)構圖: 如彗星拖著長長的尾巴在構圖時應把彗頭放在觀景器的一端勿將它擺放在中央,否則可能無法拍攝到全部彗尾或拍出來的照片重心偏在一邊。

(2)追蹤彗核: 每顆彗星有其本身的移動軌道及速度,因此它們的移動與星空的週日運動並不一致。
如用200mm以上的鏡頭拍攝就必須以彗核(彗頭中較亮的一點)為追蹤目標(較短焦鏡頭可以用普通恆星作為導星)。
由於彗核有時很暗,追蹤時較難利用十字絲把影像切開,所以可用一個「井」字形的十字絲把彗核的影像不斷圍著,
或利用普通十字絲的邊緣圍著。

一些向南北方向移動較快的彗星每天在天空的移動可達十度,相等於每分鐘移動25角秒,因此追蹤時,除正常的極軸調校外,必須同時調校赤緯軸的微動裝置,才能得到準確的追蹤效果。


10.3儀器的選擇
由於大部分彗星都十分暗(資料中列出的彗頭亮度多為綜合星等Integrated magnitude, 即將整個彗頭的光綜合當為一星點計,因此彗頭表面的實際亮度較所列出的星等為低,而彗尾一般更暗),所以通常都須採用高速底片及較大光圈的鏡頭。
利用小型儀器一般只能拍攝到亮於八、九等的彗星。

如彗星尾長幾十度(很罕見,近年只有1965年的池谷關彗星有如此壯觀),則必須用較短焦鏡頭才能拍下整個彗星,如彗尾較短,
可選用適當焦距的鏡頭(見第七章表7.2)。如要拍攝彗頭或彗核的特寫可用望遠鏡作直接焦點拍攝。

10.4底片的選擇
拍攝彗星,一般都用高速底片(四百度或以上),顯影時可以加長時間或選用增感顯影藥以增強反差。
用彩色底片拍攝,可以見到氣體尾與塵埃尾的分別(氣體尾通常較直,多帶藍色;塵埃尾通常彎曲,多帶黃色)。

10.5曝光
由於見到彗星時多在矇影時分,天色並非漆黑,所以曝光時間便有所限制,不能定出一定的標準。
須視乎形勢而用多個曝光時間與光圈拍攝。如環境許可,最好多拍幾張,因彗星 (尤其彗尾)有時可能在短時間內產生變化。
這些照片更可用來測定彗星在星空的運動。

較亮(肉眼很易察覺)的彗星,亮度通常亮於二等,用四百度底片,f/2 ~ f/2.8光圈,曝光15~30秒,已可記錄下彗星的形態。
較暗的則需幾分鐘或以上。如用f/4或更小光圈的鏡頭拍攝,曝光起碼在五分鐘以上,極暗的非半小時以上不可。

10.6 如何找尋彗星
這是一項十分富挑戰的工作,包括了找尋已知的彗星及發現未知的彗星:


一般彗星都比較暗淡,所以必須先掌握準確的位置與光度預報資料,才能在星空把它檢出。
在各地的天文館或天文會社都會樂意把他們手頭上擁有的較亮彗星資料提供給當地的天文愛好者。
但如果想更直接快報,可以訂閱國際天文聯會(I.A.U. = International Astronomical Union)的中央天文電報局
(Central Bureau for Astronomical Telegrams)所發出的電報或通告(IAU Circulars)及Comet News Service等。
這些通告除報導彗星的發現外,還報導有關彗星位置、距離與亮度的預報,同時亦列出它的軌道要素,使天文愛好者有充份時間計劃觀測工作。

資料通常列出每隔五日在曆書時零時的赤經赤緯(曆書時Ephemeris time, E.T. -
世界時Universal time,U.T.+幾十秒2=香港標準時間H.K. Standard time - 8小時),通過簡單的計算可以找出預定觀測時彗星的視位置。
在星圖中點下。同時亦在年表中找出當時太陽的位置亦在星圖點下。如彗星在太陽以東時,須於黃昏日落後不久即在西方地平線上用雙筒鏡掃瞄,與此同時,預先準備妥儀器,於找到時立即開始拍攝。
如彗星在太陽以西,須於日出前在東邊地平線附近掃瞄。掃瞄時可利用彗星附近的恆星排列作為指標。
在彗星過近日點前後的一段時間,必須把握時機拍攝,否則彗星很快西落或天色太亮而無法完工。

每日拍攝彗星,可以記錄彗星在位置上、光度上及形態上的變化,是一項很有價值的工作。

10.6.2找尋未知(未發現)的彗星
這是一項極富挑戰性的工作,必須有系統地長期執行,始有所收穫。大多數「彗星符獵者"(Comet hunter) 都愛用大口徑、低倍的望遠鏡或大型的雙筒鏡(附有地平式腳座的較方便)進行搜索工作。此外對於星空必須十分熟悉,始可以省去經常翻查星雲星團表或星圖的麻煩,因這些天體與沒有尾巴或較遠的彗星看來都很相似。

萬一在視野中發覺一個矇朧的天體,而在星圖或星表中該位置並沒有任何星雲、星團或星系的話,這個天體極可能是一顆彗星。
那時應立即記下彗星的位置(與周圍星野的排列)、觀測時間、儀器等數據。如可能的話,盡量多拍幾張照片作為記錄。
如隔一段時間(幾十分鐘)後再觀測或攝影,察覺到可疑星體在星野間的移動,可以肯定這矇朧天體就是彗星。

如想名留青史,為國人爭光,可以立即將可疑彗星的資料(如位置、光度估計、描述、移動方向、觀測時間、
地點、天氣與發現者姓名)拍發成電報給I.A.U.(見附錄)以便爭取排名(並不需要照片為證的)。

如利用高倍放大鏡或低倍顯微鏡檢查星野底片或照片時,發覺有模糊小點或在星流跡照片中發現一條朦朧的星跡,而在較詳細的星圖(起碼七等以上)星表中並無任何星雲星團或星系的話,這神秘天體亦可能是一顆彗星。

有志於作攝影搜索工作的同好,事先必須周詳計劃。先從黃昏時西方地平線上開始分區拍攝,日出前則向東方拍攝,機會較大,拍攝時盡量用高速底片及較大光圈,以爭取時間。如有可能的話,每區域多拍一張,以作比對,拍攝完畢,應盡快沖洗查核。

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