Wie tief kann man mit Amateurmitteln in das Weltall schauen?
26.11.2023 | Astronomie
Inspiriert von den phantastischen Ergebnissen des James-Webb-Space-Telescope ist es eine spannende Frage wie weit man es eigentlich mit einem einfachen Amateur-Teleskop in das Weltall schafft.
Quasare sind gute Kandidaten, um als eine extrem entfernte Leuchtquelle noch wahrgenommen zu werden. Dieses sind Kerne von Galaxien, die als punktförmige Lichtquelle wie ein Stern erscheinen. (quasi-stellar)
Hier zwei Aufnahmen, die Quasare in 8,8 bzw. 11,7 Milliarden Lichtjahren Entfernung zeigen. Man muss sich verdeutlichen, dass unser Sonnensystem noch nicht existierte, als sich das Licht auf den Weg zu uns gemacht hat!
Quasar SDSS J10040+6902, welcher in der Nähe der Galaxie M 81 zu finden ist. Aufgenommen mit Linsenteleskop (76mm Öffnung, 350mm Brennweite), 10 Stunden Belichtungszeit.
Quasar J140354.6+543246, welcher in der Nähe der Galaxie M 101 zu finden ist. Aufgenommen mit 8 Zoll Newton Spiegelteleskop, 3 Stunden Belichtungszeit.
Vielleicht inspiriert dieses kleine Experiment sich selbst auf die Suche nach noch entfernteren Objekten zu begeben …
Hier noch einige Fragestellungen, die sich mir bei dem kleinen Regentag-Experiment gestellt haben und meine Lösungen hierzu:
Wie findet man Quasare?
In Stellarium werden Quasare standardmäßig nicht angezeigt, man kann aber ganz einfach eine entsprechende Erweiterung aktivieren, welche diese Objekte hinzufügt:
Nach Neustart der Applikation erscheint die Anzeigeoption für Quasare in der Werkzeugleiste:
Die Quasare werden nun als rotes Kreuz angezeigt wie dieser in der Nähe von M81:
Wie kann man Astro-Aufnahme ohne Interpolationsartifakte entwickeln, so dass diese (amateur-) wissenschaftlichen Ansprüchen genügt?
Die meisten meiner Aufnahmen entstehen mit Farbkameras. Durch das sogenannte Debayern werden hier große Teile des Bildsignals im Entwicklungsprozess interpoliert und entsprechend damit keinen echten Messwerten mehr. Um dieses zu vermeiden habe ich ein Siril-Skript entwickelt, welches diese Problematik umgeht und die Methode in diesem Artikel beschrieben.
Wie kann man den winzigen Lichtpunkt in der Astro-Aufnahme zuverlässig wiederfinden?
Die schnellste Methode den Quasar in einer bestehenden Aufnahme wiederzufinden ist ein Bildschirmfoto von Stellarium zu machen und dieses als neue Ebene halbdurchsichtig in dem Grafikprogramm einzufügen, in der sich die eigene Astroaufnahme befindet. Dann muss man das Bildschirmfoto skalieren, und drehen, bis die Sterne deckungsgleich erscheinen. Das rote Kreuz in dem Bildschirmfoto von Stellarium weißt den richtigen Lichtpunkt des Quasar aus:
Wo finde ich wissenschaftliche Informationen zu dem Objekt?
Die perfekte Recherche-Quelle ist: https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-fcoo
Aus Stellarium notieren wir uns die Koordinaten des Objekts:
Die Koordinaten sind dann in die Suchmaske von Simbad einzutragen:
Wir bekommen nun eine Trefferliste mit den Objekten in dem Himmelsausschnitt. Das erste Objekt hier im Beispiel ist der gesuchte Quasar, welchen wir anklicken um Details zu erfahren:
In der Detailliste ist u.a. der Rotverschiebungsfaktor z angegeben, welcher ein Indikator für die Objektentfernung darstellt:
Wie wird aus der Rot-Verschiebung (z-Faktor) die Entfernung berechnet?
Die Entfernungsberechnung kann mit diesem Rechner vorgenommen werden: https://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html
Hier ist einfach der z-Wert aus Simbad zu übernehmen. Man kann hier verschiedene Varianten rechnen. Mangels Fachkenntnis lasse ich alle Voreinstellungen unverändert und wähle direkt die Option "General":
Quasare sind gute Kandidaten, um als eine extrem entfernte Leuchtquelle noch wahrgenommen zu werden. Dieses sind Kerne von Galaxien, die als punktförmige Lichtquelle wie ein Stern erscheinen. (quasi-stellar)
Hier zwei Aufnahmen, die Quasare in 8,8 bzw. 11,7 Milliarden Lichtjahren Entfernung zeigen. Man muss sich verdeutlichen, dass unser Sonnensystem noch nicht existierte, als sich das Licht auf den Weg zu uns gemacht hat!
Quasar SDSS J10040+6902, welcher in der Nähe der Galaxie M 81 zu finden ist. Aufgenommen mit Linsenteleskop (76mm Öffnung, 350mm Brennweite), 10 Stunden Belichtungszeit.
Quasar J140354.6+543246, welcher in der Nähe der Galaxie M 101 zu finden ist. Aufgenommen mit 8 Zoll Newton Spiegelteleskop, 3 Stunden Belichtungszeit.
Vielleicht inspiriert dieses kleine Experiment sich selbst auf die Suche nach noch entfernteren Objekten zu begeben …
Hier noch einige Fragestellungen, die sich mir bei dem kleinen Regentag-Experiment gestellt haben und meine Lösungen hierzu:
Wie findet man Quasare?
In Stellarium werden Quasare standardmäßig nicht angezeigt, man kann aber ganz einfach eine entsprechende Erweiterung aktivieren, welche diese Objekte hinzufügt:
Nach Neustart der Applikation erscheint die Anzeigeoption für Quasare in der Werkzeugleiste:
Die Quasare werden nun als rotes Kreuz angezeigt wie dieser in der Nähe von M81:
Wie kann man Astro-Aufnahme ohne Interpolationsartifakte entwickeln, so dass diese (amateur-) wissenschaftlichen Ansprüchen genügt?
Die meisten meiner Aufnahmen entstehen mit Farbkameras. Durch das sogenannte Debayern werden hier große Teile des Bildsignals im Entwicklungsprozess interpoliert und entsprechend damit keinen echten Messwerten mehr. Um dieses zu vermeiden habe ich ein Siril-Skript entwickelt, welches diese Problematik umgeht und die Methode in diesem Artikel beschrieben.
Wie kann man den winzigen Lichtpunkt in der Astro-Aufnahme zuverlässig wiederfinden?
Die schnellste Methode den Quasar in einer bestehenden Aufnahme wiederzufinden ist ein Bildschirmfoto von Stellarium zu machen und dieses als neue Ebene halbdurchsichtig in dem Grafikprogramm einzufügen, in der sich die eigene Astroaufnahme befindet. Dann muss man das Bildschirmfoto skalieren, und drehen, bis die Sterne deckungsgleich erscheinen. Das rote Kreuz in dem Bildschirmfoto von Stellarium weißt den richtigen Lichtpunkt des Quasar aus:
Wo finde ich wissenschaftliche Informationen zu dem Objekt?
Die perfekte Recherche-Quelle ist: https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-fcoo
Aus Stellarium notieren wir uns die Koordinaten des Objekts:
Die Koordinaten sind dann in die Suchmaske von Simbad einzutragen:
Wir bekommen nun eine Trefferliste mit den Objekten in dem Himmelsausschnitt. Das erste Objekt hier im Beispiel ist der gesuchte Quasar, welchen wir anklicken um Details zu erfahren:
In der Detailliste ist u.a. der Rotverschiebungsfaktor z angegeben, welcher ein Indikator für die Objektentfernung darstellt:
Wie wird aus der Rot-Verschiebung (z-Faktor) die Entfernung berechnet?
Die Entfernungsberechnung kann mit diesem Rechner vorgenommen werden: https://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html
Hier ist einfach der z-Wert aus Simbad zu übernehmen. Man kann hier verschiedene Varianten rechnen. Mangels Fachkenntnis lasse ich alle Voreinstellungen unverändert und wähle direkt die Option "General":