Od sada i vodikov alfa spektar Sunca u zvjezdarnici Apollo

Zvjezdarnica Apollo odnedavno je bogatija za novi instrument, teleskop za promatranje Sunca u vodikovom Hα području spektra. Teleskop sam dobio od Marina Tumpića iz astronomske udruge Vidulini na trajno korištenje (Hvala ti Marino na ovoj donaciji!). Zašto? Pa, parafrazirat ću njegove riječi: – Kakva je to zvjezdarnica za promatranje Sunca bez takvog teleskopa?

I tako, dobio sam teleskop koji mi je baš nedostajao jer će zaokružiti opseg aktivnosti oko praćenja aktivnosti naše zvijezde. Teleskop mi je stigao 11.9.2025. godine, a 13.9.2025. sam ga službeno upogonio. O kakvom se teleskopu radi?

Ključne karakteristike · Lunt Solar Systems LS35THa, H-alpha solarni teleskop · Promjer objektiva: 35 mm s neometanim, prednjim etalonom · Fokalna duljina: 400 mm · Selektivnost (bandpass): < 0,75 Å, što omogućuje fino filtriranje H-alpha linije za detaljan prikaz solarnih struktura. · Fokuser: 1,25″ helikalni “eyepiece focuser” – omogućuje fino podešavanje fokusa. · Filtar za blokiranje: B400 (4 mm) blokirajući filtar – pogodan za vizualno promatranje cjelovitog diska Sunca. Interno smo ga nazvali JANA Solar Telescope, (skraćeno JANA ST – ovu oznaku ćete vidjeti na astrofotografijama koje su načinjene njime)

Za što se koristi? Za promatranje Sunca u Hα području spektra (posebna crvena svjetlost koju emitira vodik). Što znači alpha u nazivu? Hα (čita se “ha alfa”) zapravo označava prvi prijelaz u Balmerovom nizu spektralnih linija vodika: · Elektroni u atomu vodika mogu “skakati” između energetskih razina. · Kad elektron padne s 3. razine na 2. razinu, oslobodi foton valne duljine 656,28 nm (crvena svjetlost). · To je najjača i najpoznatija crvena linija vodika. · Oznaka “α” znači da je to prva linija u nizu prijelaza koji završavaju na drugoj razini (tzv. Balmerov niz). Sljedeće su: Hβ (beta) – prijelaz s 4 → 2 (plavo-zelena svjetlost, 486 nm) Hγ (gama) – 5 → 2 Hδ (delta) – 6 → 2 itd. “α, β, γ…” oznakama H-linija dolazi iz konvencije za redoslijed prijelaza u Balmerovom nizu (od najduže prema kraćoj valnoj duljini).

Što se njime vidi?

Lunt teleskopi su specijalizirani baš za Hα promatranja i daju izuzetno kontrastnu sliku kromosfere. Riječ je o crvenoj svjetlosti valne duljine 656 nanometara, koja nastaje kada se elektron u atomu vodika prebaci s treće na drugu energetsku razinu. Budući da je vodik osnovni sastojak Sunca, ovaj prijelaz posebno je izražen i omogućuje nam jedinstven pogled na slojeve Sunčeve atmosfere.

Dok “obično” Sunce vidimo u bijeloj svjetlosti, gdje dominira fotosfera – površinski sloj koji emitira najveći dio Sunčeve svjetlosti – promatranje u Hα svjetlosti otkriva sloj iznad fotosfere, kromosferu. Pojednostavljeno, ali ne i netočno možemo reći, promatramo “oblake” iznad Sunčeve površine.

· Fotosfera: “površina” Sunca koju vidimo golim okom, debljine oko 500 kilometara. · Kromosfera: sloj iznad fotosfere, počinje praktički na njezinoj granici, debljine oko 2.000 km, u kojem nastaju mnoge dinamične pojave. Upravo nju vidimo na ovim fotografijama. · Iznad kromosfere nalazi se prijelazno područje (transition region), pa onda korona koja se proteže milijunima kilometara u svemir.

Prvi snimci ovim teleskopom služili su u svrhu ispitivanja cijelog sustava i mogu reći da sam vrlo zadovoljan konačnim rezultatom. Ovdje možete vidjeti snimak Sunca u vidljivom dijelu spektra, koji služi dobivanju perspektive kako je Sunce izgledalo toga trenutka, a zatim različite inačice obrade snimaka Sunca koji su načinjenu u vodikovom Hα području spektra.

Ovako je Sunce izgledalo u vidljivom dijelu spektra

Prva fotografija – struktura kromosfere

Na površini se vidi fina “zrnatost” i tamni, izduženi oblici koje nazivamo filamenti. To su oblaci hladnije i gušće plazme koji “lebde” iznad površine, a drži ih složeno magnetsko polje. Kada ih gledamo na rubu Sunca, filamenti se vide kao protuberance. Filamenti mogu trajati danima, pa i tjednima, i često su povezani s kasnijim erupcijama i izbacivanjem koronalne mase.

Prvi snimak Sunca u H-alfa području spektra koji je načinjen u zvjezdarnici Apollo novim teleskopom

Druga fotografija – protuberance na rubu

Ovdje su jasno vidljive protuberance – goleme baklje plazme koje izbijaju iz kromosfere i protežu se stotinama tisuća kilometara iznad Sunčeve ploče. One nastaju kada magnetsko polje zarobi i podigne plazmu. Neke ostaju dugo stabilne, dok se druge mogu naglo urušiti i izazvati snažne erupcije.

Protuberance odnosno prominencije

Kada govorimo o protuberancama, vizualno ih možemo opisati ovako:

Oblik: Protuberance izgledaju kao velika, zakrivljena ili lukovita ispupčenja plazme koja se dižu iznad Sunčeve fotosfere. Mogu biti tanke i finih linija ili velike i oble poput ogromnih lukova ili “plamenova”.

Boja i tekstura: Ako ih promatramo u H-alfa svjetlu (posebno kroz solarni teleskop s H-alfa filterom), imaju crveno-narančastu boju, jer emitiraju svjetlost ioniziranog vodika. Površina im može djelovati grublje ili vlaknastije u usporedbi s glatkim izgledom Sunčevog diska.

Kretanje: Protuberance se neprestano mijenjaju; neke se polako šire ili podižu, dok druge ostaju stabilne i oblikuju lukove koji mogu trajati nekoliko dana.

Položaj: Obično izlaze s ruba Sunčevog diska (na horizontu Sunca), pa izgledaju kao obrisi ili “obrubljeni” lukovi prema svemiru, ali mogu biti vidljive i na samom disku kao tamnije ili svjetlije strukture, ovisno o vrsti protuberance.

Filamenti

Filamenti na Suncu su zapravo isti fenomen kao protuberance, samo ih gledamo “odozgora” prema Sunčevoj površini, a ne prema rubu. Vizualno ih opisujemo ovako:

Oblik: Duguljasti, tanki, povremeno blago uvijeni “končići” ili trake koje se protežu preko Sunčeve fotosfere. Mogu biti ravne, valovite ili gotovo poput paukove mreže u kompleksnijim strukturama.

Boja i kontrast: U H-alfa svjetlu filamenti se pojavljuju tamni ili tamnocrveni, jer je plazma koja čini filament hladnija i gušća od okolnog vrućeg Sunca. Na bijelom svjetlu ili u normalnom vidu filamenti su gotovo nevidljivi.

Položaj: Nalaze se na Sunčevoj ploči, “prilijepljeni” na površinu, često uz aktivna područja ili duž granica magnetskih polja.

Kretanje: Mogu se polako kretati ili mijenjati oblik, a ponekad nestanu kada se energija oslobodi u obliku solarne erupcije ili protuberance.

Jednostavno rečeno: filamenti su crni, tanki, vijugavi tragovi plazme preko Sunčeve površine, dok su protuberance iste strukture, ali gledane na rubu Sunca pa djeluju “uspravne” prema svemiru.

Filamenti na Suncu su obično tamni u H-alfa svjetlu, ali ponekad ih vidimo svjetlije ili da su svijetleći, i to obično zbog nekoliko razloga.

Položaj na disku ili rubu Sunca

Kada filament dođe bliže rubu Sunčeve ploče, svjetlost pozadinske fotosfere može stvoriti kontrast koji ga čini svjetlijim ili rubno sjajnim.

Ako se vidi iznad ruba Sunca, tada filament postaje protuberanca i svijetli crveno-narančasto u H-alfa svjetlu.

Pojmovi – objašnjenje: Sunčev disk ili Sunčeva ploča? Oba pojma se koriste, ali imaju malo različit jezični i astronomski “šmek”: Sunčev disk To je međunarodno uvriježen izraz (solar disk na engleskom). U astronomiji označava prividni krug koji Sunce zauzima na nebu. Koristi se u literaturi, znanstvenim radovima i pri opisima mjerenja (npr. promjer Sunčevog diska, kutna veličina diska). Sunčeva ploča U hrvatskom jeziku se koristi rjeđe, najčešće u popularizaciji astronomije (kao što radi Zvjezdarnica Zagreb). Naglašava vizualni dojam: Sunce izgleda kao svijetla ploča na nebu. Ljepše “zvuči” u popularno-znanstvenim tekstovima, ali u strogo znanstvenom jeziku prevladava “disk”. Ukratko: Ako pišemo stručni ili tehnički tekst – bolje “Sunčev disk”. Ako pišemo popularno-znanstveni ili poetski tekst – može i “Sunčeva ploča”.

Temperatura i gustoća plazme

Filamenti su hladniji od okolnog Sunca, ali neki dijelovi mogu biti manje gusti ili nešto topliji, pa primaju više svjetlosti ili emitiraju više u određenoj valnoj duljini, što ih čini svjetlijima.

Aktivna područja i magnetska energija

Filamenti koji se nalaze iznad snažnih magnetskih polja mogu biti osvijetljeni okolnom koronom ili emisijom u UV/H-alfa spektru, što im daje svjetliji izgled.

Ako filament počinje eruptirati, postaje svjetliji jer se plazma podiže i zagrijava.

Dakle, filamenti nisu uvijek jednolično tamni – njihov izgled ovisi o relativnoj temperaturi, gustoći plazme, magnetskom okruženju i položaju prema promatraču.

Temperatura filamenata i protuberanci je znatno niža od okolne Sunčeve fotosfere i korone, ali i dalje vrlo visoka u odnosu na Zemlju:

Filamenti/protuberance: otprilike 5 000 – 8 000  ^oK

Ovo je hladnije od fotosfere (oko 5 800 ^oK) u prosjeku, ali mnogo hladnije od korone (1–2 milijuna ^oK).

Razlika u gustoći: Plazma u filamentima i protuberancama je gušća od koronalne plazme, što pomaže da ostanu “kohezivni” i da se vide kao tamniji filamenti ili svijetleći lukovi.

Zbog te temperaturne razlike su:

Filamenti na disku djeluju tamni, jer su hladniji od fotosfere.

Protuberance na rubu Sunca, iznad crnog svemira, svijetle crveno-narančasto jer se hladna plazma emitira u H-alfa svjetlu i pozadinska svjetlost nije tu da bi ih “ugasila”.

Ovako vidimo Sunčevu sliku u okularu, rubin crvene boje koju emitira vodik

Što nam to govori o aktivnosti Sunca?

Filamenti i protuberance su pokazatelji jakih magnetskih polja na Suncu.

Njihovo pojavljivanje, oblik i promjene govore nam o “unutarnjem kuhanju” magnetskih sila u Sunčevoj atmosferi.

Kada se ti filamenti destabiliziraju, može doći do erupcija i izbacivanja ogromnih količina plazme u svemir. Ako takav izboj pogodi Zemlju, može izazvati geomagnetske oluje i pojave poput polarnog svjetla.

Sve te strukture ne možemo vidjeti u običnom bijelom svjetlu, nego samo kada “izrežemo” upravo Hα dio spektra uz pomoć posebnih teleskopa i filtera.

Zahvaljujući ovakvim snimcima možemo pratiti dinamičan život Sunca: tokove plazme, magnetske oluje i pojave koje su izravno povezane sa svemirskim vremenom koje utječe i na Zemlju.

Upravo zbog toga je promatranje Sunca u Hα svjetlosti izuzetno važno – otkriva nam nevidljivu dinamiku Sunčeve atmosfere i pomaže razumjeti kako Sunce utječe na cijeli Sunčev sustav.

Ako vas zanimaju ovakve informacije, posjetite web stranice za promatranje Sunca u Hα NSO / GONG – H-alpha images Nacionalna mreža GONG (Global Oscillation Network Group) snima cijelo Sunce u Hα valnoj duljini s vremenskom rezolucijom od jedne minute. Slike se mogu pregledavati i preuzeti. https://nso.edu/data/nisp-data/h-alpha/ Meudon Observatory / NOAA NCEI – Hα Chromosphere Francuska opservatorija Meudon objavljuje svakodnevne Hα slike kromosfere, uz povijesnu arhivu od 1919. godine nadalje. https://www.ncei.noaa.gov/access/metadata/landing-page/bin/iso?id=gov.noaa.ngdc.stp.solar_imagery%3AChromosphere_H-Alpha_Meudon NAOJ Mitaka – Solar Science Observatory Japanska nacionalna zvjezdarnica (NAOJ) pruža aktualne Hα slike cijelog Sunčevog diska, uključujući i ofsetirane snimke (Hα ± 0.5 Å). https://solarwww.mtk.nao.ac.jp/en/solarobs.html INAF-Catania Astrophysical Observatory – Latest Hα images Talijanska opservatorija INAF objavljuje dnevne Hα slike s vremenskim oznakama i prikazom trenutne solarne aktivnosti. https://solar.oact.inaf.it/Latest_Halpha_images.php Kodaikanal Solar Observatory (India) Jedna od najstarijih solarnih opservatorija s kontinuiranim Hα promatranjima od 1912. godine. Ima arhivu snimaka i znanstvene podatke dostupne za preuzimanje. https://kso.iiap.res.in/data CHASE — Chinese Hα Solar Explorer Prva kineska svemirska misija posvećena promatranju Sunca u Hα svjetlosti, s visokom spektralnom i vremenskom rezolucijom. https://arxiv.org/abs/2205.05962

---