Skala Bortlea

Jak często obserwując nocne niebo zastanawiamy się jaka jest jego jakość? Ilekroć wyjeżdżając za miasto wpatrujemy się w ciemną odchłań zadając sobie pytanie - czy to już można nazwać ciemne niebo, czy też jest jeszcze zbyt jasne? Jednym z dokładniejszych metod sprawdzenia tego stanu rzeczy jest użycie np. przyrządu o nazwie SQM (Miernik jasności nieba), ale gdy nie posiadamy takiego czujnika, najlepszą metodą do oceny jakości nieba może się okazać skala Bortla. W tym artykule przybliżymy właśnie to zagadnienie...

 

"[...] Jak ciemne jest twoje niebo? Precyzyjna odpowiedź na to pytanie jest przydatna przy porównywaniu miejsc obserwacyjnych - i co ważniejsze dla określania czy dane miejsce jest wystarczająco ciemne by zmusić oko, teleskop lub aparatu do jak największego wysiłku. Dokładne kryteria oceny jakości nieba są również konieczne podczas dokumentacji dziwnych lub wątpliwych obserwacji, takich jak niezwykle długi ogon komety lub słaba zorza polarna.

Na elektronicznych forach i grupach dyskusyjnych widziałem wiele postów od początkujących (a czasem nawet od bardziej doświadczonych obserwatorów) zastanawiających się nad tym jak dokonać oceny jakości nieba. Niestety, większość dzisiejszych astronomów nigdy nie dokonywało obserwacji pod prawdziwie ciemnym niebem, więc brakuje im układu odniesienia umożliwiającego ocenę lokalnych warunków. Wielu opisuje obserwacje przeprowadzone pod „bardzo ciemnym” niebem, jednak z ich opisów jasno wynika, że niebo musiało być co najwyżej średnio ciemne. W dzisiejszych czasach większość amatorów musi pokonywać spore odległości by móc obserwować prawdziwie ciemne niebo, dlatego też gdy znajdą się na półwiejskim terenie gdzie gwiazdy o jasności od 6.0 do 6.3 mag są minimalnie widoczne dla gołego oka, wydaje im się, że odkryli raj dla obserwatorów.  

 

 

Widoczność graniczna to nie wszystko
Astronomowie amatorzy zazwyczaj oceniają niebo na podstawie widoczności granicznej najsłabszych gwiazd widocznych gołym okiem jednak nie jest dobre kryterium ponieważ jest ono uzależnione od ostrości widzenia (ostrości wzroku) danej osoby, a także od czasu i wysiłku włożonego w zaobserwowanie najsłabszych gwiazd. Dla jednego zasięg 5.5 mag to dla kogoś innego zasięg 6.3 mag. Ponadto, obserwatorzy głębokiego nieba muszą oszacować widoczność obiektów gwiezdnych i obiektów nie będących gwiazdami. Niewielka ilość zanieczyszczenia świetlnego powoduje degradację obiektów rozciągłych takich jak komety, mgławice i galaktyki znacznie oddalone od gwiazd.   

 

Bazując na 50-letnim doświadczeniu opracowałem 9-punktową skalę by pomóc obserwatorom ocenić stopień ciemności nieba w danym miejscu. Choć może ona niektórych zdziwić - a nawet przerazić, to mam nadzieję, że okaże się ona zarówno pouczająca jak i pomocna. Gdyby natomiast weszła do powszechnego użytku to mogłaby się stać standardem do porównywania obserwacji. Badacze mogli by wówczas lepiej ocenić wiarygodność niezwykłych lub rzadkich obserwacji. 

 

 

 

Widoczne jest Światło Zodiakalne, Przeciwblask (Gegenschein) i Pas Zodiakalny, przy czym Światło Zodiakalne jest uderzająco jasne, a Pas Zodiakalny jest widoczny na całym niebie. Nawet patrząc na wprost M33 jest wyraźnie widoczny gołym okiem. Centrum Drogi Mlecznej (Strzelec i Skorpion) rzucają wyraźnie, rozmyte cienie. Zasięg gołym okiem to 7,6 do 8,0 mag (z wysiłkiem). Jowisz czy Wenus wydają się psuć adaptację wzroku do ciemności. Naturalna poświata nieba jest widoczna w postaci bardzo słabej poświaty (najlepiej do ok. 15 stopni nad horyzontem). 32-centymetrowy teleskop powinien z trudem pokazać gwiazdy do 17.5 mag a 50 cm ze średnim powiększeniem do 19 mag. Jeśli dokonujesz obserwacji na trawiastej łączce otoczonej drzewami, Twój teleskop, przyjaciele czy samochód są praktycznie niewidoczni. Prawdziwa nirwana dla obserwatorów!

 

 

 

Poświata nieba jest z trudem widoczna tuż nad horyzontem. Nawet patrząc na wprost można dość łatwo zobaczyć M33. Letnia Droga Mleczna posiada bardzo skomplikowaną strukturę a jej najjaśniejsze części wyglądają jak żyłkowany marmur oglądany przez zwykłą lornetkę. Światło Zodiakalne jest wciąż na tyle jasne, by rzucać słaby cień (tuż przed świtem lub zaraz po zmierzchu). Da się rozróżnić kolor Światła Zodiakalnego (delikatnie żółtawe) od koloru Drogi Mlecznej (niebiesko-biała). Jakiekolwiek chmury będą widoczne jedynie jako czarne dziury lub pustki na gwiaździstym tle. Teleskop i przyjaciele są widoczni jedynie z największym trudem, z wyjątkiem gdy są widoczni na tle nieba. Wiele gromad kulistych Messiera to słabe obiekty widoczne gołym okiem. Zasięg gołego oka wynosi od 7,1 do 7,5 mag. 32-centymetrowy teleskop pokaże gwiazdy o jasności 16-17 mag.

 

 

Pewne ślady zanieczyszczenia światłem są widoczne przy horyzoncie. W najjaśniejszej części nieba, blisko horyzontu, chmury mogą wydawać się nieco rozjaśnione, ale w pozostałej części są zupełnie ciemne. Droga Mleczna wciąż wygląda na złożoną, a gromady kuliste takie jak M4, M5, M15 czy M22 są słabo widoczne gołym okiem. M33 jest łatwa do zobaczenia, ale tylko stosując metodę zerkania. Na wiosnę i jesienią Światło Zodiakalne jest uderzająco jasne (kiedy po zmierzchu i przed świtem rozciąga się do 60 stopni nad horyzontem), a jego kolor może być wtedy słabo widoczny. Twój teleskop jest z trudem widoczny z odległości 60-90 cm. Zasięg gołego oka wynosi 6,6 do 7,0 mag a teleskop 32 cm pokaże gwiazdy do 16 mag.

 

 

 

Ewidentne "czapy" zanieczyszczenia świetlnego rozchodzące się są na wiele kierunków są widoczne nad skupiskami ludności. Światło Zodiakalne jest wyraźne, ale nie dochodzi nawet do połowy odległości do zenitu, o zmierzchu czy o świcie. Droga Mleczna wysoko na niebie to wciąż piękny widok z co bardziej ewidentnymi strukturami. M33 to trudny obiekt, który może być widoczny tylko poprzez metodę zerkania na wysokości powyżej 50 stopni. Chmury nad źródłami zanieczyszczenia światłem są nieco rozświetlone i pozostają ciemne w pozostałych częściach nieba. Z pewnej odległości możesz dość wyraźnie zobaczyć swój teleskop. Zasięg gołym okiem wynosi 6,1 do 6,5 mag a teleskopu 32-centymetrowy ze średnim powiększeniem około 15,5 mag.

 

 

Jedynie ślad Światła Zodiakalnego może być widoczny w najlepsze wiosenne i jesienne noce. Droga Mleczna w pobliżu horyzontu jest bardzo słabo widoczna lub niewidoczna, a w górze wydaje się "sprana". Źródła światła widoczne we wszystkich lub w większości kierunków. Na większej części nieba lub nawet na całym, chmury są wyraźnie jaśniejsze od tła nieba. Zasięg gołego oka to 5,6 do 6,0 mag, a teleskopu 32-centymetrowego 14,5 do 15,0 mag.

 

 

Światło Zodiakalne nie jest widoczne nawet w najlepsze noce. Ślady Drogi Mlecznej widoczny są tylko w pobliżu zenitu. Niebo poniżej 35 stopni nad horyzontem widoczne jest jako popielato - białe. Chmury na całym niebie są dość jasne. Bez trudności możesz zobaczyć teleskop lub akcesoria. M33 nie jest widoczna bez lornetki, a M31 jest ledwo widoczna gołym okiem. Zasięg gołym okiem wynosi około 5,5 mag a teleskopem 32-centymetrowym ze średnim powiększeniem 14,0 do 14,5 mag.

 

 

Całe niebo ma popielato-białą poświatę. Silne źródła światła są widoczne we wszystkich kierunkach. Droga Mleczna jest albo całkiem niewidoczna albo niemal niewidoczna. M44 i M31 są słabo widoczne gołym okiem. Chmury są rzęsiście jasne. Nawet w teleskopach średniej wielkości najjaśniejsze obiekty Messiera widoczne są tylko jako cienie swoich prawdziwych obrazów. Zasięg gołym okiem wynosi 5,0 mag (jeśli się naprawdę postarasz) a teleskopu 32-centymetrowego z ledwością 14,0 mag.

 

 

Niebo spowite jest szaro-białą lub pomarańczową poświatą i można bez trudu odczytać nagłówki gazet. M31 i M44 mogą być ledwie dostrzeżone przez doświadczonych obserwatorów w dobre noce. Tylko jasne obiekty Messiera będą widoczne w teleskopie średniej wielkości. Niektóre z gwiazd tworzących charakterystyczne kształty gwiazdozbiorów są trudne do dostrzeżenia lub całkiem niewidoczne. Jeśli wiesz w którym kierunku patrzeć, zasięg gołego oka może wynosić 4,5 mag a teleskopu 32-centymetrowego nieco ponad 13 mag.

 

 

 

Całe niebo jest bardzo jasne nawet w zenicie. Wiele z gwiazd tworzących charakterystyczne figury gwiazdozbiorów jest niewidocznych, a słabsze konstelacje, takie jak Rak czy Ryby są całkiem niewidoczne. Prawdopodobnie z wyjątkiem Plejad żaden obiekt Messiera nie jest widoczny gołym okiem. Jedyne obiekty warte oglądania przez teleskop to Księżyc, planety i kilka najjaśniejszych gromad gwiazd (jeśli je zdołasz odszukać). Zasięg gołym okiem wynosi 4,0 mag lub mniej.

 

 

 

30 lat temu można było znaleźć prawdziwie ciemne miejsca oddalone o godzinę drogi z dużych ośrodków populacji. Dziś, często trzeba pokonać 150 mil lub więcej. W mojej karierze byłem świadkiem wciąż pogłębiającego się zanieczyszczenia świetlnego. Dawniej na wysoce zurbanizowanych terenach północnowschodnich Stanów Zjednoczonych mogłem obserwować niemal nieskazitelnie czyste niebo - dziś to już niemożliwe...[...]"

 

 

Autor: John E. Bortle 

Przetłumaczyła:  Katarzyna Cwynar

Tekst i zdjęcia opracował: Artur Lech  - Stowarzyszenie POLARIS - OPP, Program Ciemne Niebo.

Źródło: IDA.