高橋 FOA-60 拆雙星 Epsilon Hydrae (STF 1273) 與 Xi Ursae Majoris (STF 1523)

春季天氣一向不穩定, 天空就算有開也是零零落落, 而且很可能突然就下雨了. 但如果很愛看星星, 非看不可的話, 最好能有可以打了就跑的輕便游擊組合. 雙筒很好, 可惜受限於放大倍率不足, 功能有限, 而光學品質不錯的小折射鏡加經緯儀, 是我認為在這種情境下最佳的選擇之一.

Takahashi FOA-60 Telescope

上上篇很匆促的寫完高橋這隻 FOA-60 開光印象, 簡單的比較一下木星, 月面目標, 還有一些雙星, 包括春天自己很喜歡的 Porrima, Izar, 牧夫 Xi 星... 另外還有以 6cm 主鏡來說比較困難的兩組新朋友, 大熊 Xi 星 (STF 1523), 以及長蛇的 Epsilon 星 (STF 1273), 前一組成功, 後一組失敗. 這兩組是測試器材的典型好目標, 大熊 Xi 星 (STF 1523) 兩顆亮度相近 (+4.33; +4.8), 分開約 1.9 arcsec, 正是 FOA-60 型錄上規格的分解能極限. 而長蛇 Epsilon 星 (STF 1273) 是另一種類型, 兩顆分開雖約有 2.8 arcsec, 但亮度差異達 3.2 等 (+3.5; +6.7), 我們知道這種亮度差異很大的雙星難度更高.

高橋說搭配 CaF2 的另一片是用全新、而且之前從沒用過的玻璃, 但不知道為什麼? 雖然味道完全不同, 但總覺得不少 Sky-90 的元素出現在 FOA-60 上... 沒錯, 是 Sky-90. 比如說外觀上的遮光罩設計、對焦座規格、CaF2 擺前面且與 Flint 有點距離的鏡片放置安排... 還有, 總有種感覺 FOA-60 的命運很可能跟 Sky-90 一樣, 出個一兩批就絕版了 ^^"


回到分解能, 一般我們以能夠清清楚楚分離兩個點光源的 airy disk 為其分解能, airy disk 的大小 A=1.22 λ/ D (λ是光的波長, D 是主鏡的尺寸), 光的波長 (λ) 取可視光譜範圍中央值 550nm 來計算, 就是我們常看到的瑞利限制 (Rayleigh Limit): 138/D (mm) 或 5.45/D (inch); 所以呢, 60mm 主鏡 "保守" 的分解能應該是 138/60 = 2.3 arcsec. 這幾天沒找到適合的目標, 比較接近極限值的只有 Porrima 與 牧夫 39 號星都大約 2.6 arcsec, 的確拆得很乾淨沒問題.

比較積極的分解能定義可以取道斯限制 (Dawes Limit), 兩個點光源不需要分得乾乾淨淨, airy disk 連接到沒關係, 只要能分辨出是兩個點光源就好, 當然... 這樣就有點因人而異的些微不同了, 印象裏是以 6 等亮星為準, 分解能為 116/D (mm) 或 4.56/D (inch). 因此 60mm 主鏡 "積極" 的分解能應該是上面規格表寫的 116/60 = 1.93 arcsec.


由於 Skysafari 電子星圖凸槌好幾次, 得好好找個可靠的參考資料... SIMBAD 或 NED 都是專家推薦的資料庫, 我從 SIMBAD 連到有包含且整理過美國軍方維護的華盛頓雙星表的一個在義大利的私人業餘網站 Stelle Doppie, 為什麼不直接連 WDS (華盛頓雙星表) 網站? 介面太差, 不會用它的搜尋功能 >"<.


大熊 Xi 星 (STF 1523) 資料如下:

STF 1523, 2015 年觀測資料是: +4.33; +4.8 分開 1.8 arcsec.
那 2017 年呢? 這應該用量/算的:

哇~~ 正好是 1.93 arcsec, 拿來測 FOA-60 再好也不過了. 天氣這麼爛, 能夠滿足物理上的極限當然表示這隻鏡子品質很好啊.

STF 1523 (Xi Ursae Majoris) -- should be +4.3; +4.8; 1.93" separation

這在前一篇筆記過... 151X (XW 3.5mm) 開始有點感覺, 因為沒有破的 Airy pattern 是橢圓型的, 以過去的經驗判斷一定不只一顆星. 然後用 Vixen HR 2.4mm (221X, 出瞳徑 0.27mm) 拆開, 不是乾乾淨淨的分開, 兩顆黏在一起, 但很足夠分辨是兩顆星了. 這兩顆大約 60 年繞一圈, 1995 年時靠最近, 只有 1.6 arcsec, 而且這組是最早被發現的聯星系統 (Binary Star), 偉大的威廉赫歇爾先生在 1780 年找到, 也是第一個被計算出來軌道週期的聯星系統, Felix Savary 在 1828 年算出.


另一組長蛇的 Epsilon 星 (STF 1273), 資料也重新查查:

STF 1273, 2014 年觀測資料是: +3.49 (AB); +6.66 (C) 分開 2.8 arcsec.
那 2017 年呢?

計算出來 2017 年分開是 2.822 arcsec

上次失敗, 這次天況稍好一些些...

STF 1273 (Epsilon Hydrae AB, C)

這組 151X (XW 3.5mm) 下看不出來, 不過 airy pattern 有顏色, 色差嗎? 再仔細看... 一邊 (東南南) 的環是亮橘色而且比較大圈, 另一側 (西北北) 是白藍色比較小. 倍率拉到 221X (Vixen HR 2.4mm, 出瞳徑 0.27mm), airy pattern 微晃, 那是 seeing 的關係, 不過沒破... 這也是 seeing 的關係, 跟光學品質無關; 不過 airy disk 小小圓圓的很漂亮... 這應該就跟光學品質有關了 :-). 總之可以辨識出有兩個點光源部分重疊, 一大一小, 大的帶橘色調, 小的白色吧? 也許因為對比的關係看起來有點淺藍色. 比較大的那顆其實是靠很近的兩顆星, 只有 0.2 arcsec, 大約是太陽跟土星的距離. 長蛇的 Epsilon 星其實是總共有 5 顆星的多星系統, 可惜雲有點多, 不然可以觀察 AB, C 以外的 E, F 星, 順便驗證一下其極限星等.

等我低頭修了一會圖, 草草寫完觀察結果, 紀錄使用的器材, SQM... 抬頭一看 -- 滿天雲!! 東北方還是厚厚的烏雲, 趕快收東西下樓, 應該不用 5 分鐘吧? 真方便.


深空目標? 也有試著撈了些... M81/M82 勉強 OK, 也看得出各自的外觀形狀, M51 沒有, M101 當然也沒有, M97 沒有, M108 沒有... 沒有, 沒有, 天況不好, 其他星系通通都沒有. 不過... 發什麼神經? 有人會為了深空目標買這支嗎? 不會吧? 這幾天看到國外論壇也有關於 FOA-60 的討論與爭辯話題, 剛好聯想起最近雜誌上一篇講美國 ATM (amateur telescope making) 起源的文章, 超有趣, 文裏提及的有些事, 過了一兩百年竟還是上演同樣戲碼, 只不過是換了工具換了場景...


19 世紀當時, 望遠鏡還只屬於有錢人的擺奢玩意, 出現了兩個革命性的發明, 打破望遠鏡的貴族藩籬. 一個是由卡爾·奧古斯特·馮·施泰因海爾 (C. A. Steinheil) 與偉大的法國物理學家 里昂. 傅科 (Leon Foucault) 成功研究出將銀離子沉積在鏡片上的化學製程, 因此主鏡不再受每隔幾個月就得重鍍的折磨; 其二是傅科先生發明對鏡片精度量測的刀鋒測試 (knife-edge test) 法, 從此望遠鏡製作擺脫每磨一點就只能摸黑作星點測試再進行修正的山頂洞人原始方法. 不過即便這樣, 望遠鏡的製作離 "普及" 還是很遙遠, 知識的傳遞需要更有效率的管道, 什麼管道?

現在如果想找一隻鏡子的 review, 或者想學 DIY, 只要上網 google 一下就什麼都有了, 那...  19 世紀末 20 世紀初的同好怎麼辦? 當時靠的是雜誌、佈告欄、跟郵件 -- 當然是指手寫在紙上貼郵票寄出那種 ^^". 機械發明初萌芽, 並迫不及待的興盛, 各種工程、技術、科技、甚至科幻... 話題如雨後春筍出現, 1865 年英格蘭一份定期發行的雜誌 "English Mechanic" 就是匯集這類新興話題的熱們雜誌之一, 雜誌出版到 1900~1920 年左右, 大半內容都與天文望遠鏡相關了. 內容裏有一半的是專欄文章, 還有一半是大家最愛的 ---- "讀者投書", 發表文章及參與討論/爭辯的同好可熱鬧了, 但為顧及隱私通常都用筆名. 讀者投書內容會組織在一個個特定的討論話題串之下 -- 討論、爭辯. 爭辯內容還常常越來越火爆, 甚至用詞也經常是粗魯無禮... 講到這裏, 有沒有覺得有點熟悉? 哈哈~ 100 多年來只是把雜誌換成網站 BBS, 再換成 FB 呀? 本質都沒變嘛! ^^"

Keith Venables 那篇文章真的非常豐富有趣, 除了當時的時空背景介紹, 還有追溯 1918 年起 William F. A. Ellison 在  "English Mechanic" 雜誌發表一連串反射望遠鏡製作的文章, 並在 1920 年集結成冊發行, 這本書算是望遠鏡普及的重要分水嶺之一, 甚至現在在 Amazon 還能找到這本快 100 年 (你能想像嗎?) 的經典書 "The Amateur's Telescope". 而且啟發了遠在美國許多人包括 Albert G. Ingalls 及 Russell W. Porter, 以及其後來出版被稱為望遠鏡製作聖經的 "Amateur Telescope Making" 一書. 另外, 13 歲少年 Frederick C. Leonard 創立第一個業餘天文社團, 發行雜誌, 還有這些人命運上的關聯, 然後越來越多的新天文雜誌出現, 像 1929 年的 Amateur Astronomy, 1931 年的 The Telescope, 1935 年的 The Sky... 接著歷經大蕭條時期的整併,  The Telescope 與 The Sky 變成我現在正在看的 Sky and Telescope 雜誌... 不過為什麼現在雜誌書本反而越來越式微, 而我們這裡... 似乎也沒人認為這重不重要了.