1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Apro questa discussione in seguito ad un OT in un'altra discussione viewtopic.php?f=15&t=94789&start=20 . Il punto in discussione è che la sola misura dello SQM non è sufficiente per stabilire la qualità del cielo se non è accompagnata all'informazione relativa all'estinzione (o alla quota di osservazione).

La scala Bortle rappresenta la percezione di qualità del cielo, perché è legata al contrasto fra gli oggetti e il fondo cielo (visibilità di M33 = Bortle 3, visibilità del Gegenshein = Bortle 2 ecc., visibilità della banda zodiacale e di ariglow Bortle 1).

L'estinzione tipica allo zenit al livello del mare è 0.4 magnitudini. A 2000 metri 0.2. Può sembrare poca differenza ma se misuriamo 21.5 a livello del mare e lo stesso 21.5 a 2000 m la situazione è radicalmente diversa. Come si vede dallo schema che segue, in alto la situazione allo zenit al livello del mare. In basso a 2000 m.

Il cielo brilla a 21.9. Di questa luce si perdono 0.4 magnitudini a livello del mare e 0.2 a 2000 m. Quindi resta il 69% della luce di partenza al livello del mare mentre resta l'84% a 2000.
Ora, se misuriamo 21.5 in entrambi i casi, e dato che 21.5 è una quantità di luce pari al 144% di quella di partenza, significa che a livello del mare si sono aggiunte 75 parti di luce artificiale mentre a 2000 se ne devono essere aggiunte 60.

Il cielo di 21.5 a 2000 metri è meno inquinato di quello sempre a 21.5 al mare. Il rapporto fra la luce "buona" e quella cattiva è 0.92 al livello del mare e 1.4 a 2000 metri. Cioè il 50% più contrasto. Alla faccia dello stesso valore di SQM!




Ma lo zenit è dove ancora le cose vanno bene. Mettiamo di voler osservare verso 30° di altezza. In questo caso le estinzioni raddoppiano e la situazione (posto che lo SQM misuri ancora 21.5 a 30° cosa che non è) peggiora di molto.

Il rapporto segnale rumore per il livello de3l mare diventa 0.5 mentre è 0.92 (quasi sul doppio) per il sito a 2000 metri!
Il cielo buono al livello del mare è più racchiuso verso lo zenit e peggiora più rapidamente andando in basso.

Quest'argomento è molto interessante ma non l'ho mai afferrato bene.

Ho capito ed è logico quello che hai scritto nel secondo post, cioè il discorso che quando siamo bassi sopra l'orizzonte a parità di altezza si perdono più magnitudini a livello del mare che a 2.000 metri.
La situazione migliora via via che ci si avvicina allo zenith, anche se al livello del mare si perderanno sempre più magnitudini che a 2.000 metri. Ma in proporzione se ne perdono meno allo zenith rispetto a 30° sopra l'orizzonte.

Invece non ho capito bene il primo post, cioè che un SQM di 21,5 sul livello del mare è di fatto peggiore di un 21,5 a 2.000 metri.
Mettiamo di ragionare solo sullo zenith con una macchinetta SQM immaginaria che misura solo un angolo strettissimo centrato sullo zenith: al mare misura 21,5 e a 2.000 metri misura 21,5. Il che significa che la quantità di luce per arcsec^2 che arriva al sensore è la stessa sia al mare che in montagna. Giusto?
Ma allora ci arriva la stessa quantità di luce non dovrebbe essere uguale al mare o in montagna? Cos'è che mi sfugge? Cos'è che a parità di valore SQM fa risultare più buio un cielo di montagna senza però variare il valore SQM stesso?

Perché io relativamente all'estinzione fino a ora avevo fatto un altro tipo di ragionamento che è questo: poiché a livello del mare c'è un'estinzione maggiore, sarà più difficile arrivare a misurare un 21,5 al mare piuttosto che in montagna, dove l'estinzione è minore ed è quindi più facile. Ma una volta che hai preso un 21,5 il buio che hai misurato in quel punto da 21,5 dovrebbe essere uguale. Vediamo se in questa discussione mi chiarisco questa cosa...

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Forse s'avess'io l'ale da volar su le nubi, e noverar le stelle ad una ad una, (...), più felice sarei, candida luna.

[size=85]Telescopio di notte: Dobson Jach Blak 16" e C8HD su Evolution
Telescopio di giorno: Lunt 60 BF 1200 PT FT DS
Oculari: Baader Aspheric 36mm - Explore Scientific 24mm - Ethos 13mm - Ethos 8mm - Barlow Powermate 2,5X
Filtri: DGM Optics NPB - Thousand Oaks OIII - Astronomik H-Beta

Anche in una stanza chiusa c'è buio, ma le stelle non le vedi. Il valore SQM ti indica la luminosità, ma non ti dà una reale indicazione sulla qualità del cielo.
Il disegno di Mauro è un po' ostico a prima vista, ma se lo capisci ti chiarisci le idee (si legge da sinistra verso destra).
PS: il discorso non fa una grinza (a parte il concetto di rapporto segnale rumore, che andrebbe meglio identificato perché detto così è un po' fuorviante, imho), però il sacrificio è davvero troppo alto

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Si infatti non l'ho ben capito, magari ci dormo sopra e mi ci rimetto domani.

È che per esempio in una camera nera o in una grotta uno misura una cosa fissa, cioè solo un segnale. Nel cielo misuri un rumore variabile che si sovrappone a un segnale costante.
Vediamo se così lo riesco a capire: il segnale costante sarebbe composto dalla luce che proviene dalle stelle più la luce del fondo cielo in condizioni naturali cioè in assenza di qualunque fonte di IL.
Il rumore sarebbe l'IL (variabile) che si somma al segnale (costante).
L'estinzione immagino che riduca il segnale ma che fa sul rumore?
E se un 21,5 al mare è nella pratica meno buio di un 21,5 in montagna significa che la macchinetta SQM è stata ingannata, ma da cosa è stata ingannata?

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Quel 21.5 rappresenta la stessa intensità di luce complessiva (la macchinetta non sbaglia, sta misurando la quantità di luce), ma, anche a parità di luce complessiva, in montagna la quantità di luce proveniente veramente dalle stelle sarà sempre superiore perché subisce meno estinzione. Vediamo se così è più chiaro:

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Sì, ma in montagna quelle 144 (21.5 rispetto a 21.9) parti di luce che arrivano sono fatte di 84 parti di luce dal cielo e di 60 parti di luce di IL. Al mare, la luce che arriva dal cielo è 69%. Se si misura 21.5 anche al mare significa che il totale e è lo stesso e quindi ci devono essere 75 parti di luce di IL.

Montagna SQM 21.5 -> 84 parti di luce buona 60 parti di IL (totale 144% di 21.9 cioè 21.5)•
Mare SQM 21.50 -> 69 parti di luce buona 75 parti di luce cattiva (totale 144% di 21.9 cioè 21.5)•

Con lo stesso valore di SQM il rapporto luce del cielo/IL è 84/60 in montagna e 69/75 al mare. Una volta e mezzo meglio!

Il fatto è che tu, non voglio fare polemica, ma è un dato di fatto, ritieni sempre che le tue esperienze siano sempre incontestabilmente superiori a quelle di tutti gli altri. Si da il caso che io conosca bene perché ci sono stato tutte le postazioni che tu indichi, anche perché sono battute turisticamente. Quindi conosco bene quel cielo, ma tu conosci direttamente il mio? Ne dubito. Quanto ai tuoi grafici, stai facendo un gran minestrone. Prendi i dati SQM, che sono sempre attendibili (solo se ne fa la media) calcoli l'estinzione, che invece non è un dato ricavato scientificamente valido, ma approssimato che può variare da luogo a luogo e a seconda delle condizioni climatiche e dell'umidità, aggiungi alla ricetta l'inquinamento luminoso, mischi tutto, e voilà, il piatto è servito.
Mi devi dire come fai a ricavare la misura del IL di due posti diversi, con quali strumenti, e a metterli in un grafico come fai tu ( le tue formule non i convincono) . Non mi risultano altri astrofili o astronomi a livello mondiale che abbiano mai messo in discussione la validità e la ripetibilità del SQM con i tuoi argomenti. Naturalmente c'è sempre una prima volta, ma dovrai dimostrare di poter mischiare questi dati con solidi argomenti.
Gli osservatori professionali vengono situati in alta quota non per via dell'estinzione, mezza magnitudine è un dato del tutto trascurabile, ma principalmente perché in alta quota c'è l'assenza di umidità che è la principale causa che impedisce le buone e continue osservazioni. Chiedi al Keck, al Cerro Paranal, alle Canarie o al Pic du Midi.
Che io sappia l'unico modo di confrontare i dati di inquinamento sono appunto i dati SQM. C'è un secondo modo indiscutibile di confrontare l'IL ed è la fotografia satellitare, che lascia pochi dubbi in proposito.

Aggiungo una considerazione. Quando in montagna si misura 21.8 (come mi è capitato in diverse occasioni) la situazione diventa questa: il contrasto ora è 3.36 (contro 1.4 di SQM 215). Ecco perché c'è tanta differenza fra 21.5 e 21.8 (e di fatto a 21.8 si vede il Gegenshein e la banda Zodiacale).





Semplice: lo SQM misura tutta la luce che arriva, cioè quello che sta a destra dei grafici è il dato dello SQM.
A sinistra c'è quello che entra, cioè la luce naturale del cielo sopra l'atmosfera (che è la stessa ovunque fino a prova contraria) e vale 21.9. L'estinzione è nota (0.4 zenitale a livello del mare 0.2 a 2000 m) quindi hai tutti gli elementi per valutare l'IL.



Non è vero. Discussioni sul fatto che lo SQM non corrisponde alla qualità del cielo ce ne sono, specie in relazione alla scala di Bortle. Il fatto è che l'SQM misura la quantità TOTALE di luce che arriva al suolo. Ma la qualità del cielo dipende dal contrasto, cioè da quanta parte di quella luce è dovuta alle sorgenti nel cielo e da quanta parte è dovuta alla luce artificiale. Si può avere la stessa luce totale (lo stesso SQM) avendo proporzioni diverse dell'una o dell'altra.
La luce buona è la luce naturale MENO l'estinzione. Quindi se togli mezza magnitudine di luce buona e hai la stessa luce totale significa che ci deve essere mezza magnitudine di luce artificiale in più (altrimenti il totale non sarebbe lo stesso).

Le immagini dal satellite misurano il flusso luminoso verso il cielo. Ma l'IL è la parte di questa luce che NEL SITO osservartivi viene RIFLESSA indietro. Dove c'è tanta estinzione c'è anche tanta riflessione.
Sulla differenza fra emissione di luce e IL trovi molto soul sito di Cinzano, non ultimo il fatto che proprio in Merito alle Alpi, è spigato bene che la maggiore emissione (per altro a 150 km di distanza) della pianura NON si traduce in maggiore IL perchè a 150 km di distanza e sopra la parte bassa dell'atmosfera, la quantità di luce che torna indietro è di meno.

Avere meno strato di Atmosfera in ogni modo aumenta la qualità del cielo in pari condizioni di inquinamento luminoso.

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E' noto che le letture dell'SQM non dicono tutto sulla qualita' del cielo... se c'e' foschia, anche in alta quota, l'SQM non puo' saperlo


0.2 di SQM non mi pare affatto trascurabile!

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