ほしぞloveログ

天体観測始めました。

2024年10月

先日のパックマン星雲に引き続き、同じセットアップで、馬頭星雲と燃える木を撮影しました。撮影日的には近くて、10月9日がパックマン星雲、10月11日に馬頭星雲と燃える木という感じです。今回は時間的には大した枚数は撮影できませんでした。少し流れた画像があったので、それらを省くと1時間半ちょっとです。これでどれくらいまで出せるのかを見ます。


これまでの馬頭星雲と燃える木

そもそも前回馬頭星雲と燃える木を撮影したのは2017年11月と、もう7年も前のことになります。EOS 6Dを手入れて初の天体撮影でした。

その後、初のマスクを使って再画像処理をした後、天体写真で使われ始めた初のAIノイズ処理ツールと言ってもいいDeNoise AIで同じ画像を再処理をしたのが2020年2月で、これももう4年近く前のことになります。この時は同じ元画像を使ったとは思えないほどノイズ処理が進化したのですが、同時にAIに対する不安感や否定的な意見が出たのも、当時のインパクトを思えばある意味当然だったのかもしれません。今ではBXTをはじめ、AI関連の画像処理も順当な進化をしています。まだ根強い偽構造を疑う声もありますが、今後もしばらくは天体画像処理においてもAI関連の進化が止まることはないと思います。


NINAによるSWAgTiでの撮影

前回の処理が当時一気に進んだと言っても、元の画像が7年前とすでに古すぎるのと、AIツールも進化していて、今見るとかなりアラも見えます。画角的にもSWAgTiに積んであるRedCat51と Uranus-C Proに丁度いいので、自宅でε130Dで撮影していた横で、ついでに気軽に撮影してみたというような状況です。

フィルターもパックマン星雲のときのままで、DBPを付けています。SWAgTiの動作も軌道に乗ってきていて、もう普通の撮影プロセスで、あまり特筆すべきことはありません。普通にの撮影になっているということが、SWAgTiにとってはある意味、意味があることになっていますでしょうか。あ、すでに何回か前の記事で書きましたが、この撮影の時に初めてNINAでASTAPを使ってプレートソルブで天体を画面内に入れてみました。SharpCapでプレートソルブした後は、AZ-GTiとの接続が毎回不安定になっていたのですが、NINAのプレートソルブではそのようなことはなく、安定に撮影を続けることができました。もちろん撮影中にディザー信号をAZ-GTiに送って、ディザリングもずっと継続してできていました。


お手軽画像処理

SWAgTiのお気軽セットアップ、お気軽撮影の基本を崩さないよう、画像処理も手軽にフラット補正も、ダーク補正も、バイアス補正も無しで進めます。パックマン星雲で一通り画像処理も進めているので、PixInsightのプロジェクトファイルがほぼそのまま使え、簡単にスタック済み画像とリニア処理、ストレッチまで進めることができます。

スタック直後の画像を見てみます。オートストレッチでない、マニュアルで超炙り出しをしてみると、少し縦横方向の線が残っているのがわかります。
80_00s_drizzle_2x_integration_ABE_HT_HT

自宅撮影で光害地ですが、DBPを使っているのでそこそこ暗くできる状況です。なので背景光はそこそこ暗いこと、また背景光でこの手のノイズは出にくいので、この縦横線は読み出しノイズかダークノイズだと思います。もう少し一枚あたりの露光時間を伸ばして読み出しノイズの効きを抑えるか、トータルの露光時間を伸ばしてノイズ全般を抑えるかしたほうが良かったかもしれません。まだオリオン座はシーズン初めなので、もしかしたら今後追加撮影して、ノイズを減らして再び画像処理するかもしれません。

ただし、ここで示した炙り出しは相当に強調したもので、実際の仕上げのところに出てくるノイズのレベルではないでしょう。画像処理もできるだけ簡単にということで、パックマン星雲と同じく、フラット、ダーク、バイアス補正は無しで進めたいと思います。

各種補正がないと、WBPPの処理時間も全然短くて楽です。その後、PixInsightでABEをかけたのですが、1次でも淡いモクモクが不自然になってしまったので、ABEなどもかけていません。ただし、トータル露光時間はそこまで長くないので、今回の撮影分ではやはりまだ少しノイジーです。淡いところを出すのに、画像処理で多少無理をしました。


結果

結果は以下のようになります。先ほどの縦横の縞は全く気にならないレベルです。

「IC434: 馬頭星雲と、NGC2024: 燃える木」
180.00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_cut_s
  • 撮影日: 2024年10月12日2時29分-4時45分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: サイトロンDBP
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: PlayerOne Uranus-C Pro (-10℃)
  • ガイド:  なし
  • 撮影: NINA、Gain 100、露光時間3分 x 36枚 = 108分 = 1時間48分
  • Dark, Flat: なし
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

2時間弱の撮影ですが、燃える木の構造も細かいところまで出ていますし、馬頭の上の赤いところは縦の流れもそこそこ見えています。背景の淡いところも多少出ていますが、茶色にならずに赤色になってしまうのは、ナローバンドフィルターの宿命かと思います。きちんとした色で撮りたい場合は、暗い場所に行ってRGBで撮る必要があるのかと思います。アルニタクに少しハロっぽい円が出ていますが、これを消すのは至難の業でしょう。おそらくDBPが原因の一つかと思いますが、この程度で抑えているの、むしろ十分な性能なのかと思います。

お気軽撮影、お気軽画像処理ですが、それでもこれくらいは出てくれるので、個人的にはもう十分なのかと思います。天体写真の楽しさを気軽に味わえるという観点では、かなりポイントが高いです。


Annotation

Annotationです。ちなみに、Sh2やLBN、LDNも追加してアノテートとすることができます。全部出しに近いですが、暗黒帯を含め、いろんな番号がついていて、かなり賑やかです。
180_00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_cut_s_Annotated


前回画像から

前回の画像を示しておきます。遠目ではわかりにくいですが、拡大して比べると今回の画像で自己更新していることは間違いないことがわかります。

HORSE_LIGHT_6D_180s_3200_+7cc_20171128-00h09m41s_x34_SNP_star_ok

流石に画像で7年、処理で4年近くの進化の違いは有意に存在していると言えるでしょう。特に当時はStarNetも出た当初で、まだ使い方もよく理解していなくて、恒星処理がかなり苦手でした。また、DeNoise AIも効かせすぎでしょう。

機材も進化しているはずです。特にRedCat51の分解能は特筆すべきで、口径こそFS-60Qの60mmから51mmに減ったものの、焦点距離が600mmから250mmと短くなっているので、実質かなり明るくなっています。カメラは一眼レフのフルサイズの6Dから、センサー面積こそ1/1.2インチと小さくなっていますが、ノーアンプグロー、ホットピクセル除去機能のDPSがついた最新に近い CMOSカメラになっています。撮影時間は共に1時間40分台とほぼ同じなので、機材と画像処理の進歩と言っていいかと思います。


馬頭星雲の拡大

もう一つ、SCA260で撮影した馬頭星雲の拡大と比べてみます。これはなかなか面白いです。2022年3月に撮影したものです。
Image34_PCC_AS_HT5a_cut

下は今回の画像を同じ画角で切り出したものです。
180.00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_SCA260

微細構造と微恒星の数はやはり圧倒的にSCA260です。口径が260mmと51mmと5倍違うとこれくらい差が出るということがよくわかる比較だと思います。星の数は口径というよりは、むしろ焦点距離の違いの1300mmと250mmが効いているかもしれません。恒星と背景のコントラスト比は、撮影の場合焦点距離のみで決まります。眼視では恒星と背景のコントラストが口径によらずに倍率のみで決まるのと同じ理由です。今回のような撮影の場合は、広角で撮影して背景を広げ切っていないので、恒星とのコントラストは上がらずに、その中心のみを狭い面積のカメラで一部切り取っているのと同じ状況なので、恒星の数は増えることはないということです。

それでも逆に、RedCat51もよくここまで頑張ったなとも思えます。かなりの拡大になってしまうわけですが、よく破綻せずにある程度の細部はきちんと描写してくれています。


まとめ

今回の馬頭星雲と燃える木ですが、前回撮影がもう7年前だなんて、信じられないくらい月日が早くすぎてしまっていることに気付かされます。いつか撮り直そうと毎年思っていたのですが、SWAgTiで気楽に撮影できることで、やっと実現しました。新規天体でない場合はよほど改善の見込みがないと、モチベーションがどうしても低くなってしまいます。これがAdvanced VXだったら多分撮影してないです。最近Adbanced VXの出番がほとんどなくなってきています。

トータルの撮影結果としてはとしては十分満足です。空き時間に気軽に設置して、短時間でもこれくらい写ってしまうのは、私自身も少しびっくりで、今後もSWAgTiが活躍してくれそうです。というか、最近ε130Dより小さい鏡筒は、ほぼSWAgTi一択です。もしかしたらε130Dもいけるかも?SWAT350の対荷重は15kg、AZ-GTiは公式15kgですが撮影中はモーターが静止していることを考えると、ただのごついアダプターとも思えるので、多少重くても大丈夫な気がしています。いつか試すかもしれません。

今回の撮影は、10月初めでしたが、実はその頃少し晴れが続いたので結構大量に撮影していて、
  • 10月9日にε130Dで前半に網状星雲の撮り増し、後半に勾玉星雲、同日並行で一晩SWAgTiでパックマン星雲
  • 10月11日後半にε130Dで勾玉星雲、並行でSWAgTiで馬頭星雲と燃える木
  • 10月12日後半にε130Dでアンドロメダ銀河のHα、並行でSWAgTiで同じくアンドロメダ銀河をカラーで
と、まだ大量に未処理画像が残っています。ある意味うれしい悲鳴で、簡単に2台を出せるようになったので仕方ないのかと思っています。加えてそこに彗星が来たので、もうどっちつかずで、残りの画像も彗星もまだまだほったらかし状態です。焦らずに進めていきます。


彗星の画像処理が残っていますが、彗星前にSWAgTiで NINAを使って長時間撮影したパックマン星雲が仕上がったので、先に記事にしておきます。




撮影

詳しくは前回記事を見て頂ければいいのですが、撮影時間は7時間に及びました。朝起きて画像を確認してみたら途中から雲が出たようで、使えたのは94枚で、1枚当たり3分露光なので合計282分 = 4時間42分です。この間、NINAでも順調に動いて、特にSWAgTiの長時間撮影で縞ノイズを避けるために必須であるディザリングも問題なく動いていました。SharpCapではこれまで最長でも2時間程度しか試していなかったので、NINAという新しい撮影ソフトの選択肢が増えたことに加えて、さらに長時間露光できたということは大きな前進です。

パックマン星雲は電視観望で見たことはあっても撮影は初めてで、私的には新規天体なので、またギャラリーページに載せるネタが増えることになります。




冷却時のダーク補正の有り無し

SWAgTiシリーズでは以前、冷却を(忘れて)してなくて、センサー温度が高い状態で撮影した場合の、ダーク補正有り無しの比較をしましたが、結果は大きな違いが出ました。


さすがに夏場で温度が高いと、ホットピクセルの影響が大きくなり、何も補正しないと相当ノイジーになります。冷却がなくても、ダーク補正することで、なんとか見える画像になるということがわかりました。

その一方、冷却さえしてしまえば、たとえダーク補正なしで十分見える画像になるということも示しました。


その時の天リフさんのピックアップ配信で、冷却した場合の、ダーク補正した場合としない場合でどう違いが出るかを知りたいとか言われていたので、今回その比較をしてみます。


SWAgTiでのダーク補正の効果

セットアップですが、鏡筒がRedCat51で、カメラはUranus-C Proを−10℃に冷却しています。1枚あたりの露光時間は180秒で、カメラのゲインは本当はHCGがオンになる220にすべきを間違えて100としてしまいました。NINAでのカメラのオフセット設定は40です。ライトフレームは10月9日に合計139枚撮影しそのうち94枚を使い、ダーク補正比較のためのダークフレームは後日77枚撮影して使いました。

SWAgTiの簡単撮影の特徴を活かすために、バイアス補正、フラット補正などは無しで処理します。解像度を上げたいので、drizzle x2を選択しておきます。今回はダーク補正の有り無しだけを比較します。

PixInsightのWBPPで出来上がったdrizzle x2のマスターライトファイル画像を、ダーク補正有り無しで比較してみます。

comp_dark
左がダーク補正無し、右がダーク補正ありです。ダーク補正なしの方がクールピクセルっぽい落ち込みが少しきついくらいでしょうか。でも見ている限りダーク補正の有り無しはわずかの差のようで、細かくこだわらなければ、ほとんど問題になることはないでしょう。これ以降はSWAgTiの簡単撮影の特徴をキープするために、少なくともUranus-C Proを冷却した場合ではダーク無しで進めることにします。


結果

画像処理は至ってシンプルです。今回のセットアップでは周辺減光もほとんどないのですが、念の為ABEの2次だけをかけました。その後SPCCをかけましたが、使った光害防止フィルターがDBPとそこそこきついので、色の諧調がどうしても乏しくなってしまいます。そのため、Photoshopの段階で色バランス、特に青系を少し強調しています。また、WBPPの際にDrizzleを2倍で適用しているので、BXTを使い相乗で解像度の向上効果を狙っています。

画像処理としてはこれくらいでしょうか。PixInsightでの処理もPhotoshopの過程も、私的にはかなりシンプルです。SWAgTiのシンプル撮影には、あまり時間をかけないシンプルな画像処理がいいのかと思います。

結果です。

「NGC281: パックマン星雲」
180_00s_RGB_drizzle_2x_ABE2_SPCC_BXT02_0_10_MS_HT_2_5s
  • 撮影日: 2024年10月9日21時3分-10日2時48分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: サイトロンDBP
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: PlayerOne Uranus-C Pro (-10℃)
  • ガイド:  なし
  • 撮影: NINA、bin1、Gain 100、露光時間3分 x 94枚 = 282分 = 4時間42分
  • Dark, Flat: なし
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

さすがSWAgTiのお気楽撮影、画像の説明も情報が少なくていいので楽です(笑)。出来上がった画像を見る限り、星雲本体も十分な解像度も出ていますし、微恒星まで綺麗に出ていて、そこそこ満足です。

恒例のアノテーションです。ちょっと斜めになってしまいました。カメラの回転角の調整を忘れてしまっていたようです。
180_00s_RGB_drizzle_2x_ABE2_SPCC_BXT02_0_10_MS_HT_2_5s_An


まとめ

これまでSWAgTiでいろいろ工夫してきたのが、やっと実を結んできています。ポタ赤クラスなので普通の赤道儀よりもコンパクトで軽いです。それでいてプレートソルブなども含めて今時の機能は全て使え、かつ追尾精度は大型赤道儀にも負けないくらいいいので、ガイドも必要ないです。パッと出して、実際の撮影時の設置も、撮影中の手間もかなり楽です。カメラを選べばダーク撮影もフラット撮影もしなくてもいいので、画像処理も短時間で済み、それでこれだけの画像が得られるなら、かなり楽しいと言わざるを得ません。彗星の時もそうだったのですが、カメラレンズや軽量鏡筒の場合は、ここ最近はSWAgTi一択になっています。

あと、今回試したダーク補正有り無しの比較を、定量的に数値で示そうと思っています。かなり面白い結果になりそうなので、またまとまったら記事にします。

2024年10月20日に撮影した3種のセットアップですが、



なかなか画像処理を進める時間がとれていません。彗星は時事ネタなので、本当はもっと早く仕上げたいのですが、まだ時間がかかりそうです。とりあえず処理が終わったものからブログ記事にしていくことにします。

今回、まずはタイムラプス映像を処理しました。


機材など

機材はシグマの50mmのレンズをF2.8で使いました。ISOは1600で固定、露光時間は最初1/4000秒、F11から始めて暗くなるごとにまずはF値を小さくしてF2.8まで行きます。今回使った画像はF3.5から2.8に至るまででした。F2.8になったところで、あとは露光時間を暗くなるごとに伸ばして、最後は2秒まで行って、この頃になると彗星もきちんと写っているので、あとは放置で撮影を続けました。連続撮影にはMagic Lanternを使っているので、PCなどは使っていません。画像はRAWのcr2フォーマットでSDカードに保存されます。保存された画像は492枚ありました。

画像処理は、今回は基本的にPixInsight (PI)を使いました。最後の動画を作るところでffmpegをPI内から呼び出して利用しています。


PIでの動画作成

実際に使った画像は452枚。RAW画像なので、PixInsightで開くとBayer配列でモノクロに見えます。まずは、PixInsightでまとめてDebayerをかけます。パラメータはデフォルトです。

次にBlinkで動画にします。Blinkでそれらのファイルを開きます。
blink0

Blinkを使って全ファイルにオートストレッチをかけます。オートストレッチは2種類あって、
  1. 真ん中の列の、一番上のボタンが個々の画像にあわせたオートストレッチパラメーターをするもので、画像ごとにそれぞれにパラメータが違うので時間がかかります。
  2. 真ん中の列の、上から2つ目のボタンが、ある画像でオートストレッチをして、そのパラメータを全画像に適用するもので、同じパラメータなので早く処理できます。
1の場合、明るさが揃うので一見綺麗に見えますが、夕方から夜にかけての明るさの「変化」は失われてしまいます。2の場合、空の明るさの変化を追うことができますが、今回の場合途中で露光時間を変えたりして、手作業でカメラで明るさ調整をしているので、その調整がうまく行っていないところが不自然な明るさ変化になってしまいます。両方見比べましたが、今回は明るさの変化を残したくなり、2を採用しました。2の場合ですが、ある程度暗くなったところを基準にオートストレッチパラメータを決めたので、最初の方の画像が明るすぎることがありますが、まあこれは仕方ないでしょう。

Blinkのオートストレッチボタンの列の、上から3つ目は、色バランスをリンクさせる(撮影時そのまま)か、リンク解除(ホワイトになるように整える)かが選べます。今回はリンクを外しましたが、後でここからさらに全画像にHistgramTransformをかけたので、どちらでも良かったかもしれません。

とりあえずこの時点で、右下の一番右端の撮影開始マークアイコンを押して、一旦動画にまでしてみました。この時点でもしffmpegがない場合は、別途インストールしてください。ffmpegがインストールされていても、実行ファイルをフルパスで入れないとうまく動画にできません。Macだと/usr/local/bin/ffmpegとかいうことです。

blink

ファイルサイズを大きくしないように、デフォルトのpngではなくjpgをはき出したいので、一番下のファイル形式を.jpgに変更します。ffmpegのオプションは秒20コマのmp4ファイルにしたかったので、

-y -r 20 -i Blink%05d.jpg Blink.mp4

としました。

出来上がった動画を見てみると、炙り出しがまだ不足気味なのと、背景がグレーになってしまいあまり面白くなかったので、もう少しそれぞれの画像段階での処理を進めます。


PIでの他数枚の画像ファイルの処理

多数の枚数の画像処理は、PixInsightの
  • ImageContainer
  • ProcessContainer
が便利です。

  1. まずはImageContainerを開きます。そもそもImageContainerがどこにあるのか見つからないかもしれませんが、PIのメニューのProcessの一番下のところにポツンとあります。Process内に並ぶたくさんのグループの中には無いので注意です。
  2. 先ほどBlinkでストレッチまで済ませた多数のjpgファイルを、ImageContainerに登録します。
  3. さらに出力フォルダを設定します。その際、Outputl templatで出力ファイルのファイル名の指定を「&file name;&extension;」とします。そうするとファイル名がそのまま保持されるので、ffmpegで再度動画にするときに、そのまま同じコマンドが使えます。
  4. 次に、ImageContainerのインスタンスを作ります。左下の三角マークをマウスでクリックして、そのままマウそのボタンを離さずに、PI内の背景画面にドロップ (マウスを移動してマウスのボタンを離す) してください。

次はProcessContainerです。
  1. まずは、Blinkが出力したjpg画像のうち、適当な1枚をPixInsightで開きます。
  2. 今回はScreenTranserFunction(STF)を使いました。STFを立ち上げ、開いた画像を自分の好みの明るさとカラーバランスにします。
  3. 次にHistgramTransformation(HT)を開き、STFのインスタンス(左下の三角マーク)を、HTの下のバーに放り込みます。このように、バーに放り込むというのは、PixInsight独特の操作方法ですね。
  4. ProcessContainer(PC)を開き、今度は開いたPCの画面内に、先ほどのHTのインスタンスを投げ込みます。
  5. 最後に、ProcessContainerのインスタンスを、先ほど作ったImageContainerのインスタンスに投げ込みます。
PC

すると順次各ファイルの処理が進みます。

実はHTだけならProcessContainerは必要なく、直接ImageContainerにHTのインスタンスを投げ込むだけでできるのですが、Script処理などのさらに複雑な処理を多数枚の画像に適用しようとするとProcessContainerが必要になります。なので今回は略さずに説明しましたが、面倒な場合はProcessContainerをスキップしても構いません。

実際の画像処理にはもっと凝ったことをやってもいいかもしれませんが、タイムラプス動画なのでこれくらいに抑えておこうかと思います。もう少しやるとしたらですが、見る限りノイズが結構多いので、もう少し1コマあたりの露光時間を伸ばしてもいいかもしれません。ただ、単に露光時間を伸ばすだけだと星が流れるので(まあ動画なので多少流れてもいいのかもしれません)、1コマの時間にあたる20秒内でもっと枚数をかせいで、1コマごとに10枚くらいをスタックするとかでもいいのかもしれません。もしくは、20秒の前後の画像を何枚か合わせてスタックして一コマを作り、その前後のファイルを少しづつずらしつつ重ねてノイズを減らすとかも面白いかもしれません。ただし、これ以上撮影枚数を増やすとなると、メカニカルシャッターの回数制限のこともあるので、デジタル一眼レフカメラよりは、フルサイズのカラーCMOSカメラが欲しくなってきます。


タイムラプス映像

出来上がった動画を見てOKそうなら、最後に画像サイズを変更します。Macだとターミナルを開いて、出来上がった動画ファイルがあるフォルダに移動して、

ffmpeg -y -r 20 -i Blink%05d.jpg -vf scale=1920:-1 -b:v 20000k Blink.mp4

などとします。Blinkでこのコマンドを直接指定してやってもいいかもしれませんが、jpgファイルをまた出力することになるので時間がかかってしまいます。一旦jpgファイルが出力されて、もうjpgファイルレベルでの変更はないと思ったら、ffmpegを単独で走らせた方がいいでしょう。

もしjpg画像の最初の方を使いたくなくて、たとえばBlink00100.jpg以降のファイルのみ使いたい場合は

ffmpeg -y -r 20 -start_number 100 -i Blink%05d.jpg -vf scale=1920:-1 -b:v 20000k Blink.mp4

などとします。

今回は横幅を1920のHDMIサイズとし、ビットレートを20Mbpsとしています。最初453枚で作りましたが、上のコマンドで示したように初めの99枚を除いて処理したので、合計354枚の画像を使い、47.1MBの動画ファイルとなりました。できたmp4ファイルをYoutubeにアップロードしたものです。


最後に雲が流れる時くらいに、左側に少し天の川が入ってきています。

もし出来上がった画像のファイルサイズが大きいなどの場合や、フォーマットを変えたい場合は、Handbreakが便利です。でもこちらも時間がかかるので、ビットレートを変えたいだけとかならffmpegを再度走らせた方が速いかもしれません。


まとめ

久しぶりの動画なので、メモがわりに作成方法を少し詳しく書いておきました。

まだ画像処理がたくさん残っています。次は何から手をつけようか?早めにやらないと時期も去ってしまいますが、焦っても仕方ないので、落ち着いて順次進めるようにします。

2024年10月20日、おそらくこの日が紫金山アトラス彗星の、最後の最大のチャンスです。


好条件で天気も良さそう!

薄明終了が18時34分、月が昇ってくるのが18時52分なので、わずか17分ですがやっと暗い時間が訪れます。高度も月が出るくらいまで20度以上を保ち、かなりの好条件です。しかも富山の天気予報は快晴ということです。

その一方、彗星自身はだいぶ暗くなってしまっているようで、最新の光度データによると、この日は5等級以下くらいになっているようです。テイルも短くなっていると思われるので、今回はとりあえず核を狙うことにしました。核が回転している様子が撮影されているようで、上手く見えたらこれは面白そうです。他は、前回取れなかったタイムラプスでしょうか。あとは暗い空なので、イオンテイル狙いでしょうか?


結局同じ場所に

午前は天リフのピックアップの様子を聞ききながら、画像処理やブログ書きです。午後一で大型赤道儀を含む大量の機材を車に積み込んで、準備万端にしておきます。

ところが、天気予報では一日中快晴クラスのはずなのに、昼くらいからどんどん曇り始めて、15時を回ってもまだ全面かなり厚い雲で、その時はもう半分諦めモードだったのでした。16時になって再び外を見ると、一応日が差していて西の方も青空が出始めているので、とりあえず車を出すことにします。

IMG_0287

まだどこに行くか迷っていたのですが、出発が遅くなったのであまり時間がないこと、どうも南の空の雲が多いように見えたので、結局前回撮影した同じ場所で、近くの川沿いに陣取ることにしました。

IMG_0288

というのも、富山は北の海側に街があるので、北側が明るく南側が暗いのです。早くから晴れていたらもっと南の暗い空を狙う予定でした。結局は雲を見て、いつものそこそこ明るい場所で妥協したのですが、この判断は正しかったようです。

撮影している途中に以前会ったことがある人が来て、「南がダメだったのでここまで来た」と言っていました。「結局時間がなくて簡単なセットアップにした」とのことなので、欲張らずに時間に余裕をもつことが大事なのかと思いました。というのも、今回撮影機材を3セットも出したのですが、トラブル続きでかなり焦ってしまって、全然時間が足りなかったのです。


3つの機材

現場に着いたらすぐに機材を出しますが、今回は3セットと多いことと、一つはSCA260とCGX-Lという大型機材の部類なので、そこそこ時間がかかります。大雑把に機材を設置して、少し余裕が出た時に撮った写真がこちらです。

IMG_0291

ここから実際の撮影に入っていきます。


1セット目はタイムラプス

1セット目はタイムラプス目的で、シグマの50mmのレンズにEOS 6Dで17時くらいから20秒に1枚のペースで撮影を開始します。

できるだけ手間をかけたくなかったので、最初からISO1600で固定します。露光時間は1/4000秒、F11から始めて、暗くなるごとにまずはF値を小さくしてF2.8まで行きます。あとは露光時間を暗くなるごとに伸ばして、最後は2秒まで行きます。2秒で止めたのは、前回の撮影から105mmで3秒で流れ始めたからです。今回は50mmだったので、4秒くらいまでは大丈夫だったかもしれませんが、もうその頃には余裕がなくなってきていたので、2秒までいってあとは完全放置です。

あ、連続撮影はMagic Lanternを適用した6Dを使っています。レリーズいらずで、連続撮影の際の細かい設定もできます。例えば今回は、20秒ごとに1枚シャッターを切って、500枚でストップするなどです。20秒間隔なので、撮影の途中は少し余裕があり、露光時間とかを任意に変えるなどができます。とても重宝しているのですが、ファーム書き換え作業とかがあり、失敗するとダメージが大きく、万人向けではないのであまりお勧めではありません。

実際の露光時間の変更はかなり頻繁で、明るさを見ながらマニュアルでダイヤルを回していきます。他の準備に夢中で暗くなりすぎしまったりとかで、結構大変でした。


2セット目は彗星全景

とにかく、1セット目のタイムラプスをセットしてから、やっと次に取り掛かれます。もうそこそこ暗くなってきているので星が見え始め、極軸調整ができるはずです。2セット目はSWAgTiにRedCat51を載せて2台目のEOS 6Dで、彗星全景とイオンテイル狙いです。ところが、よく考えたら一眼レフカメラなのでCMOSカメラと違い、SharpCapに繋いでの極軸調整がちょっと面倒です。しかもこの6Dは最近手に入れたものなので、まだSharpCapに繋いでテストしていません。結局、電視観望用のFMA135+Uranus-Cがあったので、RedCatを一旦取り外して、こちらで極軸調整をしました。

SWAgTiの極軸微動の記事でも書いたように、極軸調整は必ず往復で2度試すのですが、どうも2度目の誤差が3−5分角くらい出てしまいます。どこか緩んでいると思われるのですが、パッと見つからないので、このままRedCatに戻して、初期アラインメントに進みました。西の低い空の星があまり明るいのがなかったので、少し天頂に近いですがベガにしました。ところが、これまた一眼レフカメラなのSynScan Proのプレートソルブが使えないのにここで気づきました。

ここら辺からかなり焦ってきます。

次にピント合わせをしていると、なんと鏡筒が動くことに気づきました。どうやら三脚と極軸微動アダプターの間のネジが緩んでいたようです。往復の極軸調整で大きくズレたはずです。

ネジは締め直しましたが、ここら辺からヤケになりました。

RedCatから6Dを外して、SCA260につけてあったASI294MC Proを外してRedCatの方に付け替えます。よく考えたら、Celestron赤道儀で彗星を自動導入する方法を考えてなかったので、1300mmの焦点距離ということもあり、うまく入れられる自信が全く無くて、もう核は諦めようと判断したのです。

でもこの判断は良かったようです。RedCatとASI294MCの極軸調整は一瞬でおわりました。緩んでいたネジはしっかり締め込んだので、今度は誤差も1分角程度で許容範囲です。初期アラインメント(ベガ)もSharpCapのプレートソルブが使えるので、すぐに導入できます。

次が痛かったのですが、なぜかPCで繋いでいるSynScan Proのアランメントで彗星を選んでも何も出てこないのです。かわりにiPhoneの SynSan Proに接続しようとするとなぜか接続エラー。もうここら辺で暗い時間帯に入ってきているので、泣く泣くマニュアル導入にしました。

まず金星をプレートソルブで視野に入れ、そこから矢印ボタンで右上に行き、とりあえずM5と思われるものが入り、さらに右上に行きます。なんとか入ってくれないかと思っていたら、明らかに明るい太い線が見えました。こんな明るく写るのはテイルしかないはずです。これを根元まで辿ることで核まで辿り着くことができました。でもASI294MCの範囲ではテイルの全景まで入りきらないようです。

ここでまた判断です。このアラインメント状態で、再び6Dに変更することにしました。鏡筒をずらさないようにカメラを入れ替え、今度はBackYardEOSで画面を確認し、ピントを合わせます。そこそこピントもあったので、とりあえず30秒で10枚撮影します。ここでやっと余裕が少し出ました。

まだ暗い時間帯は続いているので、もう10枚の撮影に入ります。でもその前に、今度は余裕を持ってきちんとピントを合わせて、核の位置ももう少しいいところに持ってきます。これ以降は10枚セットの撮影を時間の許すまで続けることで、こちらも放置できるようになりました。

とりあえず1枚撮りの全景画像の画像を載せておきます。これと同じような画像を50枚くらい撮影したので、スタックしてどこまで淡いところが出るのか楽しみです。

LIGHT_Tv30s_1600iso_+24c_20241020-18h49m02s817ms_HT


3セット目のセットアップは核

やっと最後のSCA260のセットアップです。先ほどRedCatから外したASI294MC Proを、再びSCA260に取り付けます。

実はちょっと前にSCA260のアップグレードがあったのですが、つい最近帰ってきたばかりで、この日段ボール箱から出してそのまま持ってきました。まだいろんな準備がいろいろできていなくて、特にいつもつけてあるガイド鏡を取り付けるプレートをまだ付いていなかったのです。手持ちの適当なプレートを使って工夫してガイド鏡をつけるような時間的な余裕がなく、結局極軸を取るのをあきらめました。

CGX-Lの電源を入れ、極軸適当のままベガを導入します。ベガはSharpCapでプレートソルブして、なんとか画面内に導入できました。でもその後は、例えば彗星の近くのM5を自動導入しても全然入ってきません。

もうここからはSharpCapの画面を見ながら、マニュアルで矢印ボタンを押していくことにしました。RedCatでも入ったので、なんとかなるかもしれないと思ったのですが、焦点距離が250mmと1300mmでは全然違い、そう簡単に導入はできません。

ここでのヘルプは、隣のRedCatでした。少なくともRedCatは撮影中の彗星の方向を見ています。なので、その方向に近くなるようにSCA260も向きを合わせて、画面に入ってこないか見るのです。5分くらい探していたでしょうか、先ほどと同じように明るい領域が見えました。間違いなくテイルです。これでやっと核まで入れることができました。この時点で暗い時間帯は過ぎていましたが、核は明るいので多少の月明かりは大丈夫でしょう。

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1枚撮りです。こちらも50枚くらい撮影できていました。


忙しくて、大変で、焦ってた

核を何枚も撮影して、RedCatの画像を見ると、少し雲がかかっています。これ以上はRedCatは意味がないと考え、片付けを始めました。ちょうどRedCatセットが片付け終わる頃、核の方もかなり低空になってきているので、ここで片付け開始です。大型機材なので少し時間がかかりますが、片付け終わることにはタイムラプスも最初にセットした500枚に近付いていたので、500枚になるまで少しだけ待って、こちらも片付けです。

とにかく3セットは私にとって多過ぎで、ずっと焦っていた気がします。下手をしたらRedCatもSCA260も導入さえできなくて、メインの成果が全くなくなっていたかもしれません。かなり綱渡り的状態で、偶然に近かったかもしれませんが、画面で見たテイルの明るさには助けられました。全て終わってから、全景も核もタイムラプスも撮れたということで、やっとホッとしましたが、疲れ果てていました。

自宅に着いたら20時過ぎで、温かいシャワーを浴びて夕食を食べて、やっと落ち着くことができました。これから画像処理ですが、明日からまた平日で仕事なので、あまり無理をせずに一つづつじっくりと取り組もうと思っています。


ここしばらく彗星にかかりきりでしたが、明日の日曜の夜が、短時間ですが月の出ない時間に彗星が残るので、最後の大きなチャンスでしょうか。徐々にいつもの天文ライフに戻りそうなので、ブログ記事としてはSWAgTi関連に戻りたいと思います。

10月初めに少し晴れ間があり、前々回記事でSynScan Proでのプレートソルブによるアラインメント、前回記事で微動極軸ユニットをテストしてみました。今回の記事は、いよいよこれらの機能を実践で使用しての撮影です。




今回はさらに、SWAgTiの撮影ソフトとしてSharpCapの代わりにNINAを使ってみました。これまで縞ノイズを避けるためにディザリングをかなり苦労をしてきたのですが、NINAでも同様にうまく動くのでしょうか?NINAまで使えると、SWAgTi撮影での選択肢の幅が大きく広がるので、かなり嬉しいです。

ここでのポイントは
  • NINAでガイドなしのディザリングができるのか
  • NINAのプレートソルブは動くのか、またSharpCapの時のように不安定にならないか
です。


撮影準備

IMG_0100

まず、新アイテムの微動極軸ユニットを使って、前回に引き続き再度SharpCapで極軸をとってみます。直接RedCat51とUranus-C Proで見ている画像を使いました。その際にピントもきちんと出しておきます(ピント固定リングに初めて気づいてたので、いい位置で固定しました。これまでは片付けで鏡筒に蓋をするときに押し込んでしまい、毎回ずらしてしまっていました。)。

前回の記事にあるように、ネジの安定性もあり、今回も非常にスムーズに極軸を調整することができ、1度目は0.3分角程度に合わせました。もちろんSharpCapの評価はExcellentです。その後、折り返しで2度目の極軸調整を行いましたが、その時の誤差も1分角を切るくらいで、十分に実用レベルの精度です。その後の撮影された画像をチェックしましたが、ガイド無しで焦点距離250mm、180秒露光で星像の流れは見ている限り全く気になりません。歩留まりも雲とかで除いたもの以外は100%です。少なくとも、微動極軸ユニットを使う前の精度は出ていると言っていいと思いますので、実用レベルで十分使うことができるとの判断です。

次に、SynScan Proのプレートソルブ機能を使ってみました。今回のターゲットはRedCat51とUranus-C Proの画角からと、これまで撮影したことがない新規天体ということで、「NGC281:パックマン星雲」と決めました。ワンスターアラインメントでの初期アラインメントを終えて、すぐにSynMarix Alignに移ります。

以前繋いだカメラがあると、自動的に最初からカメラ接続までされるようなので、特に何か設定するでもなく、ただ「Run」ボタンを押すだけでした。ポイント数は今回も2点です。一番少ない数を選んでいるのは短時間に終わらせたいということもありますが、すでに極軸をきちんと合わせてあるので、位置さえ決まればあとは変に高度な追尾をする必要がないという意図もあります。

最初の1点目はやはり鏡筒が動かずに単に画像を撮り、プレートソルブも問題なく終わります。2点目は鏡筒が30-40度くらい適当な方向に動いてから撮像し、プレートソルブします。完了後はそこの位置から動かないので、この時点ではどこか適当なあさっての方向を向いています。でも、もし2点目で適当な方向に向いたときに星がある方向でなかったらどうなるのでしょうか?今のところはまだそんなケースには遭遇してませんが、当然エラーか何かになるのかと思います。その際、どうやり直すのかは少し興味があります。


撮影ソフトにNINAを使う

プレートソルブによるアラインメントが終わったら、SynScan Proでパックマン星雲を導入します。導入後、NINAを立ち上げて「撮像」タブでライブモードで循環撮影をオンにして確認しますが、ものの見事にど真ん中に入っていました。

本当は、この後にNINAでプレートソルブをして、SynScan Proとの接続の安定性を見るべきだったのですが、今回は撮影の方を優先させたかったので、この時は試しませんでした。でもその後、別の日の馬頭星雲の撮影の際、NINAのプレートソルブをやってみましたが、SharpCapのようにSynSca Proとの接続が不安定になるようなことはなかったので、NINA上ならプレートソルブも自由に使えそうだということがわかりました。

これでSWAgTiで使えるプレートソルブに関してはSynScan ProとNINAの2つの選択肢があることになります。
  • SynScan Proの方は、プレートソルブで精度を出してから自動導入で、自動導入後の補正はしない
  • NINAの方は、自動導入時の精度はあまりないが、自動導入してからプレートソルブで補正して天体を真ん中に入れる
という違いがあるので、使用目的も少し違ってきますが、(心持ちちょっとだけ特殊な使用方法である)SWAgTiにとっては、選択肢が増えることは非常にありがたいことです。

すでにターゲット天体がかなり真ん中に入っているので、この時点で自動追尾をSynScan ProからSWATに切り替えてしまいます。ここでチェックすべきことは、SynScan Proの自動追尾を切っても、NINAからAZ-GTiをコントロールができるかどうか?です。まず「架台」のところで赤道儀として「SynScan Apps」を選択し接続します。10秒ほどするとASCOM仕様の十字ボタンが画面に出てくるので、NINAの「撮像」タブでカメラの画像を見ながら方向ボタンを押してみます。すると、自動追尾なしでも星が見事に動くので、まずは第一関門突破です。


NINAでガイド無しディザーができるのか?

次に一番肝心な、NINAでオートガイド無しのディザーができるかどうか?です。少し前に調べたことによると、「Direct Guider」という機能を使うことで、ビルトインディザリングというのができるらしくて、今回の目的にあっていそうです。



実際に、
Built-in Dithering#
There are some cases where guiding equipment isn't needed or available, but you still want to dither. This can happen if you have a very high end mount with encoders or with small portable setups. N.I.N.A. can perform dithers directly via its Direct Guider which manually slews the telescope very small distances.
とか書いてあります。特に「ガイドがない場合や使えない場合で、ディザーしたいときのための機能で、例えばエンコーダー付きの高精度の赤道儀や、ポタ赤など小さくてかつ高精度な赤道儀の場合に、必要になる機能かもしれない」というようなことが書いてあるので、今回のSWAgTiそのものだと思ったわけです。この機能は、2024年の4月くらいのバージョンで搭載されたようなのですが、9月にこの記述を見てNINAをSWAgTiで使ってみようと思ったわけです。

「Direct Guider」を使うためには、左の「機材」タブの中の「ガイド」で「Direct Guider」を選択します。普段PHD2とかを選ぶところです。設定する箇所はほとんどなく、何ピクセルディザーするかくらいでしょうか。デフォルトは5ピクセルですが、効果をはっきり見たいために今回は20ピクセルとしました。

01_direct_guider


以前のSharpCapでのディザーは、SynScan Proの自動追尾がオフになった時点でディザー信号がAZ-ZTiのモーターに伝わらなくなるという問題がありました。方向ボタンの信号はきちんと伝わるのに、ディザー信号だけは伝わらないのです。SharpCapの時はバージョンアップで解決されたみたいなのですが、NINAでも同様の問題がないとも限りません。とりあえず撮影の準備だけして、といってもレガシーシーケンサーでLIGHTフレームを露光時間を180秒にして、必要枚数を指定して、ディザーをオンに指定するだけです。実際にはガイドはなくて、フォーカサーも、フィルターホイールもないので、設定はとても簡単です。

そうそう、今回NINAにUranus-C Proを接続するのは初めてだったのですが、SharpCapでのゲインとオフセットの設定がレジストリなどに記録されているようで、最初から同じ値になっていました。ソフト缶を移動して同じカメラを使う場合は、設定が残っていたりするので、これは一方では便利だったりするのですが、変な設定が残ることもあり得るので、注意が必要です。

NINAは撮影に特化されているだけあって、デフォルトでの各種値が撮影用にあらかじめ設定されているのがありがたいです。例えばファイル形式はfitsが最初から選ばれているとかです。もちろん変更することもできるのですが、撮影時のドタバタでミスが少なくなるような設計方針にとても好感が持てます。他にも、カメラのゲインやオフセットはカメラ機器のところで1箇所指定すれば、あとはここの撮影で同じ設定になるのでミスしにくいとか、センサー温度が十分下がっていないと警告が出るとか、撮影のことを第一に考えてくれています。これがSharpCapは撮影もできるし電視観望もできますが、撮影だけを考えるとNINAを使いたくなります。

さて、実際に画像を1枚撮影し終わって、いよいよディザリングが開始されるはずです。まずはNINAの下部のメッセージのところにはディザリングされていると表示されているので、何か動こうとはしているようです。でもまだ実際にうまくいっているかわかりません。実際の確認は、ディザリングが終わって、次の1枚の撮影を3分待って、プレビューが出た時にきちんと位置がずれているかを見てからです。

さて、結果を見てみると
03_dithring
ライブドアブログの問題でプレビューがうまくいかないみたいなので、
クリックしてみてください。うまくズレているのがわかるはずです。


ものの見事にディザー分ずれていました!!!これで、NINAもSWAgTiで使えることが判明しました。バンザーイ!


安定した撮影

その後の撮影は順調そのもので、21時過ぎから午前4時頃まで、約7時間の露光を安定に済ますことができました。途中の子午線反転はマニュアルで行う必要がありますが、SWATに自動追尾を引き渡したためにAZ-GTiの位置情報は既にずれてしまっているので、一度ホームポジションに戻して、一からSynScan Proでアラインメントをしました。でもSynScan  Proでのプレートソルブアラインメントもすぐにすますことができるので、反転もほとんど苦にならなく短時間で済ませて、そのまま撮影を実行しました。

朝になってファイルをチェックしましたが、途中から雲が出てきて、それでも4時間半くらいの画像を使うことができました。その時の一番最後の画像です。一晩このクオリティーで撮れているので、天体写真として十分使えるレベルの画像を撮影することができていると思います。

2024-10-10_02-45-38_NGC 281_LIGHT__180.00s_g100_-10.00c_0043_low

画像処理に関しては、また長くなるので次の記事に回します。


まとめ

今回、NINAでの撮影が選択肢に加わり、SWAgTiの可能性がかなり広がってきました。極軸微動ユニット、SynMarix Alignの導入も安定した撮影体制につながっています。

まだまだ進化過程のSWAgTiですが、実用かどうかでいうならもう完全に実用レベルです。手軽で稼働率が高いので、今後の可能性を求めて、まだまだいろんなことを試していこうと思っています。


大興奮だった紫金山アトラス彗星ですが、10月14日に見えて以来、次の日も同じ場所に行ったりしましたが、結局あれからずっと天気がダメで、見えたのは今のところ14日だけです。



先日のブログ記事では、見えたその日のうちに速報として記事を書きましたが、その後画像処理を進めてみました。と言っても大した枚数を撮っているわけではなく、しかも雲がまだ残っていたので、スタックしても雲が流れてしまい、どうしても見栄えが悪くしなってしまいます。なのでほとんどは1枚撮りを加工しています。機材は前回も書いた通り、EOS 6Dにシグマの105mmレンズをつけF2.0、固定三脚に載せて撮っています。


明るい中で見え始めた彗星

まずは、比較的早い時間のもので、18時4分です。まだ周りはかなり明るくて、彗星の核が見え初め、次に尾が見え始め、尾がやっと雲から出たところくらいです。

1枚撮りになります。 F2.8、ISO800、1秒露光で写しています。Photoshopで処理していますが、周りの明るさが残る時間帯なので、あまり加工せずにその場で見えた時の印象を残しました。といっても、そもそもが天体改造したカメラなので、赤外領域が明るく写っているはずで、ホワイトバランスを調整してそこそこ目で見える印象に合わせている画像です。そこから記憶に残っている印象に近づけていきます。

「10月14日、見え始めた紫金山アトラス彗星」
LIGHT_Tv1s_800iso_f2-8_+21c_20241014-18h04m59s158ms

太陽が沈んだあとの夕焼けの赤い空が残る中、上の方から徐々に暗くなっていきます。空の青さはまだ残っていて、まだ全景を現しきれない彗星が、徐々にはっきりと見えてくるような状況です。


地面と一緒に

次もまだ早い時間帯で、高度はある程度下がってきていますが、依然高い位置にあります。地面を入れてちょうどいいくらいになっています。時間は18時25分です。

F2.8、ISO1600、2秒露光です。これ以降は全て同じ設定で撮影しています。こちらもPhotoshopのみでの処理です。

「地平線と紫金山アトラス彗星」
LIGHT_Tv2s_1600iso_f2-8_+20c_20241014-18h25m43s212ms

彗星はどんどん明るくなってきていて、背景には星も見え始めています。地面のすぐ上にはまだ少し赤い空が見えていました。


全景

そこそこ時間が経ち、雲に沈む寸前の全景です。

「紫金山アトラス彗星全景」
LIGHT_Tv2s_1600iso_f2-8_+20c_20241014-18h29m47s208ms_2

この画像ををPixInsightのABEで平坦日して、ギリギリまで炙り出してテイルがどこまで伸びているかをみてみました。淡いところは雲にかかりつつあるので、どこまでが尾なのか、はっきりとはわかりませんが、核からテイルと思われるところまでそ測定すると、約13度になることが分かりました。20度を超えているという報告もあるようなので、まだこの後も伸びているのかと思います。

LIGHT_Tv2s_1600iso_f2_8_20c_20241014_18h29m47s208ms_RGB


アンチテイルとネックライン構造

今回の紫金山アトラス彗星の特徴の一つは、はっきりと出たネックライン構造でしょう。雲に沈むより少し手前の、十分に周りが暗くなった時に写した2秒露光の画像を、少しでもわかりやすくするために5枚スタックして画像処理で炙り出してみました。複数枚スタックのために雲が移動しているのが映り込んでしまうために、少し大胆にクロップしています。

2_00s_FILTER_NoFilter_RGB_integration_ABE1_ABE_back_ABE3_cut

テイルの反対側に、テイルと同じくらいの太さの淡いアンチテイルと、そのアンチテイルの中にネックライン構造と呼ばれる鋭い線が見えます。初期の頃はこんな鋭い構造は何かのミスかと思った方もいるようですが、同じような画像が続々と出てきているので、少なくとも存在しているのは間違いないでしょう。

過去の彗星画像でネックライン構造と言われているものも、カラーでここまではっきりと直線状になっているのはめずらしく、しかも相当多く撮影されていると思われるので、やはり今回の紫金山アトラス彗星の特筆すべき特徴と言っていいのかと思います。


木村-劉 理論

ネックライン構造についてはかなり昔に、

"On the structure of cometary dust tails", Kimura Hiroshi, Chinese Astronomy Volume 1, Issue 2, December 1977, Pages 235-264

で提案されたようで、著者の1人は日本人です。当時の所属を見ると「Purple Mountain Observatory, Academia Sinica」となっているので、なんとも今回の紫金山アトラス彗星に相応しいではありませんか。あれ、Academia Sinicaって台湾ですよね?でも紫金山天文台は南京では?と思って調べてみたら、今の紫金山天文台は「Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences」と書くそうです。「中国科学院紫金山天文台の前身は1928年に成立した国立中央研究院天文研究所である。1950年に現在の名称に改称された。」とあるので、昔はAcademia Sinicaと言っていたのかもしれません。

ネックライン構造とは、一旦放出されたダストが再び彗星軌道上に集まることによって見え、そのダストの集まる場所が太陽を挟んで180度程度のところなので、ちょうど視線の方向が軌道平面に近いと核の180度向こうのダストの集まりが線のように見える現象だと考えられます。でも、なぜダストが再び軌道に集まるのでしょうか?

「彗星夏の学校」という集まりで論文のレビューをしていて、2008年の収録誌の中にネックライン構造を理解するのに、比較的わかりやすく書いてあるレビューがありました。これによると、ネックライン構造を説明するのは、ダストテイルの輝度分布を求める過程で出てきて、
  1. 19 世紀~20 世紀初めの古くからのBessel-Bredichin 理論でシンクロン(等時放出線)とシンダイン(等斥力線)の2次元で扱う網状の輝度分布図を書くことができる。
  2. 1968年のFinson-Probstein理論でシンクロン・シンダイン網の各点で、球殻が拡散していくモデルを導入し、輝度分布を3次元的に扱えるようになった。
  3. 1977年の木村-劉 理論で、球殻の広がり方に制限を加えることで、軌道上に再びダストが集まるネックライン構造があると説明された。
  4. 木村-劉 理論はその後のMarco Fulle(1987、1989)によって逆算法という逆モンテカルロ法に相当する方法で解説できる。
と書いてあります。でも、どうしてダストが再び集まるかという理由についてはあらわには書いてありません。4の逆算法は、観測したダストの「輝度分布の画像」から、彗星のパラメータを求める手法で、おそらくですが 鋭い(当時は名前がなかった) ネックライン構造も含めたダスト分布の観測をどうやって説明するかの計算手法の確立の過程で、ダストが集まる現象も説明ができ、それをネックライン構造と呼ぶようになったのではないかと推測しました。

「ネックライン構造」という言葉は50年近く前に提案された言葉ですが、アマチュア天文の範疇ではほとんど認識されていなかったようです。木村-劉 論文ではネックライン構造の他に、「サンワードテイル(Sunward tail)」という言葉も使っていて、こちらは日本語で検索している限り全く使われていないようなので、さらにマイナーな言葉です。論文レベルではNeck-line strucutreもSunward tailも普通に使われているので、どちらも主に専門用語の範疇と考えられ、アマチュア天文家にあまり認識されていないのも仕方ないのかと思います。

さて、今回のネックライン構造ですが、どういった物理過程でダストが軌道上に集まってくるのか?元論文まであたる必要がありそうです。私も時間があったら少し読んでみようと思います。


まとめ

今回の紫金山アトラス彗星、かなり楽しめますねー。ここまで盛り上がるとは、私自身はあまり期待していませんでした。

すでに暗くなってきているようですが、それでも尾はどんどん長くなっているようですし、なんと言ってもネックライン構造!自分で撮った写真にも綺麗にはっきりと出ました。いやー、カッコいいです。紛れもなく記憶に残る大彗星です。

10月20日の日曜からは、月が昇る前に観測できそうなので、暗い場所に行く価値が出てきそうです。それまでに尾はどれだけ残っているのか?天気は大丈夫か?できるだけのことはしたいと思います。


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