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Winter-Astronomie  -  in Jeßnigk  - 2010/2011
 

Erste CCD-Bilder mit dem 16" ASA-Newton in der Sternwarte  -  sowie 'minimalistische' Astrofotrafie am 4"TMB-Apo...


Gegenwärtig (Dez.2010 /Januar 2011) befinden wir uns in der astrofotografischen Testphase des neuen Observatoriums. Unter anderem bereiteten die genaue Fokussierung, die Nachführung in extemen Lagen (himmelspolnah z.B.), die Tauschichtbildung bei winterlichen Temperaturen und die genaue Postionierung des Kuppelspalts einige unerwartete Probleme...
Zunächst ein Bild vom M 45, das erste gelungene Astrofoto mit dem 15-Zöller - wenngleich auch dieses insbesondere auflösungsmäßig deutlich unter den technischen Möglichkeiten des Instrumentariums liegt.


Dieses Summenbild der Plejaden M 45 entstand im 400 mm ASA - Newton der Elsterland-Sternwarte (Brennweite: 1.440mm = f/3.6), mit der CCD-Kamera Starlight Xpress OSC SXV-M25C 15 x 300 sec belichtet.
Die atmosphärischen Bedingungen waren nicht optimal, aber die Struktur der Reflektionsnebel wird gut abgebildet. Nachfolgend nun einige Details im größeren Maßstab:


Die hellsten Reflektionsnebelbereiche um die beidem Plejadensterne Maia und Merope, südwestlich von Merope zeigt sich im mittleren Foto die Bewegungsspur eines Planetoiden [genaue Aufnahmezeit wird nachgereicht]  -  im rechten Bild ist IC 349, Barnards Merope-Nebel zu erkennen.     © Michal Möckel



Spotanbeobachtung - 5. ATS am 29./30. Januar 2011 

Seit April 2009 treffen wir uns immer, wenn Petrus Lust auf ein wolkenfreies Neumond-Wochende hat, zum ATS, die Einladungen erfolgen jewils kurzfristig per e-Mail.
Da in der Zwischenzeit erfreulicherweise der Verein nicht nur größer, sondern auch der Anteil seiner Mitglieder, die ihn HTT-Nähe wohnen, gewachsen ist, werden wir ab 2011 unsere Beobachtertreffen zur ständigen, witterungsunabhängigen Einrichtung erweitern. Das bedeutet: bei wolkenreichem Neumondhimmel findet dann eben ein Astro-Stammtisch statt - also Gespräche und Fachsimpeleien in lockerer Atmosphäre.
Doch nun zurück zum 29. Januar 2011.
Neben dem Hauptinstrument unseres neuen Observatoriums sind natürlich auch die fotografischen Qualtäten kleinerer Optiken interessant: nicht nur, da man mit ihnen auf (ggfs. ferne) Reise gehen kann, sondern auch, weil immer wieder mal "unangekündigte" großdimensionierte Himmelskörper erscheinen, für die die Brennweite des großen Newtons unserer Sternwarte viel zu lang sind, z:B. Komet Holmes 2007 - und u.a. deshalb erfolgten einige Canon-Aufnahmen mit dem TMB 105mm f/6.2 Apochromat - als erstes aber ein Blick auf die Beobachtungsbedingungen in jener Samstagnacht:


1. Die meteorologischen Bedingungen 

Es war eine schöne Winternacht, nicht das Optimum an Transparenz - insbes. durch bodennahe relativ hohe Luftfeuchtigkeit - aber die winterliche und herbstliche Milchstraße war als deutlich schimmerndes Band im gesamten Verlauf erkennbar, Andreas ermittelte 21,64 im SQM-L und 6m8 fst, also durchaus Voraussetzungen, um sich einige astronomische 'Delikassen' des Januarhimmels näher zu Gemüte zu führen.
Zwischendurch gab es immer wieder Gelegenheit, sich mal aufzuwärmen, denn wir befanden uns auf dem Terrain unseres neuen Jeßnigker Vereinsmitgliedes Karl - für uns meteorologisch verwöhnte Flachlandbeobachter bei fast -10°C ein Muss und zugleich nur schwer vorstellbar, dass die (Hoch)gebirgsfreaks fast immer solche Temperaturen in Kauf nehmen und das zuweilen an Orten, wo kein behaglich beheiztes Zimmer mit duftenden, frisch gebrühten Kaffee in der Nähe ist...
In Jeßnigk war all das natürlich vorhanden, nebst Netzstromanschluß + Verteiler auf der Beobachterwiese - deshalb: ein ganz herzliches Dankeschön an Karl Körschner und seine Frau für die großartige Gastfreundschaft, die wir in ihrem Hause genießen konnten!



2. Die ersten Beobachtungen:  M 42 und Umgebung 

Als erstes ein wurde natürlich das gerade kulminierende Sternbild Orion - mit seinen großartigen Nebeln das winterliche Highlight schlechthin - visuell und fotografisch ins Visier genommen. Beobachtet haben wir mit dem 8" GSO-Dobson von Andreas Schnabel sowie mit meinem 4,2" TMB-Apochromat, letzterer zwar zwar die meiste Zeit im fotografischen Einsatz, aber auch visuell ist im kleinen Refraktor bei gutem Himmel nicht nur der Große Orionnebel M 42, sondern z.B. auch der Flammennebel NGC 2024 und der Reflektionsnebel Messier 78 bereits ein Genuss...


Auch zum 100-sten oder vielleicht 500-sten Mal ist der Blick in das 'Schwert' des Himmelsjägers Orion immer wieder verlockend. Und die gute alte Astronomenweisheit, dass jedes Fernrohr seinen Himmel hat, findet u.a. hier ihre volle Bestätigung.  -  Im Bild oben sieht man den südlichen Rand des Offenen Sternhaufens NGC 1981, darunter dann der im NGC-Katalog dreigeteilte, aber eigentlich nur ein Nebelobjekt darstellenden Komplex NGC 1973, 1975 und 1977.  - - Im Folgenen nun einige datailliertere Darstellungen der interessantesten Gebiete dieser (bereits mit bloßem Auge eindrucksvollen) Sternentstehungsregion.


Der Große Orionnebel M 42 / 43 und seine nördlichen Nachbarn NGC 1973 ... 1977.

Andreas Schnabel schreibt in seinem Bericht:
"Sagenhaft und strukturreich wie sich der Nebel im 26 mm Kellner-Okular präsentiert. Dank der guten Durchsicht sieht man M 42 annähernd so, wie er sich auch auf Fotos zeigt. Die berühmte Dunkelwolke - auch als Fischmaul bekannt - hebt sich plastisch vor dem Nebelhintergrund ab. Auch der Offene Sternhaufen NGC 1973, der in der Nebelregion Sharpless 279 eingebettet steht, und der Sternhaufen NGC 1981, etwas nördlich des Orionnebels, sind leicht sichtbar."




Zur detaillierteren Illustration hier 2 meiner früheren Aufnahmen (jeweils beim Klick ins Bild gelangt man zur Großversion + weiteren Infos):

O b e n :   NGC 1973 ... 1977 im 24"Newton, bei längerer Belichtung werden weitere Dunkel- und Reflektionsnebel zwischen NGC 1977 und M 43 sichtbar - der gesamte südliche Orion ist faktisch ein einziges riesiges Nebelgebiet.

U n t e n :   Nomenklatur von M 42 [vergl. z.B. hier] - an der Fonds-Linie werden Farbnuancen visuell bereits im 6"Maksutov-Newton erkennbar.

3. Pferdekopf- und Flammen-Nebel 

Ich hatte mich anfangs zu lang mit der Übersichtsbrennweite (f = 18 mm) beschäftigt - wollte unbedingt ein besonders eindrucksvolles Bild der Einhorn-Orion- Milchstraße mit Barnards Loop gewinnen, aber bei erdbodennahem Dunst geht das einfach nicht...
... und außerdem beteiligte ich mich natürlich auch ab und an bei Andreas' visueller Galaxien-Pirsch... ja und dann begann der schon deutlich aus dem Meridian herausgelaufene Orion sich in den Zweigen eines Bäumchen im Garten zu verfangen, den Pferdekopf wollte ich aber unbedingt noch aufnehmen... aber da uns sowieso der Sinn nach einer (äußerlichen wie auch innerlichen) Erwärmung stand ;-) - zogen wir uns erst einmal in Karls wohltemperierte Vier Wände zurück... ;


Nach 20 Minuten ging es wieder raus in die Kälte, der Orion hatte inzwischen das Bäumchen passiert - unsere Fernrohre sich jedoch mittlerweile mit einer richtigen Eisschicht überzogen, nur die innen mit schwarzer Velourfolie verkleidete Taukappe meines 4-Zöllers trotzte die ganze Nacht der eisigen Feuchtigkeit...
... Orions Gürtelsternbereich stand nun nur noch ~ 12° über dem Südwesthorizont und zudem am oberen Rand der (zwar relativ schwachen, aber dennoch vor- handenen) Herzberger Lichtglocke (!) - für diese suboptimalen Rahmenbedingungen ist es doch ein recht bemerkenswertes Foto von Flammen- und Pferdekopfnebel: NGC 2034 und B 33 mit dem roten IC 434 im Hintergrund. Lediglich 4 Einzelbilder konnten verwendet werden, da mir Giotto die abweichend belichteten Bilder nicht auf- summieren wollte. Bereits im Vorschaufenster der Canon waren in den unbearbeiteten Rohbildern viele Strukturen, vorallem in NGC 2024 wie auch in NGC 2023 (der Nebelstern nordöstlich des Pferdekopfs) zu erkennen.     © Ralf Hofner


Drei Nebelregionen im Orion - mit unterschiedlicher Farbe, physikalischer Zusammensetzung und visueller Erkennbarkeit: 


Flammennebel NGC 2024                                              Pferdekopf-N. B 33, dahinter IC 434, unten NGC 2023                             Nebelkomplex NGC 1973, - 75, - 77.

In den Bildern, die alle am 29./30. Jan. 2011 im 4"Apo entstanden sind, ist Norden oben, außer im mittleren Bild (Barnard 33) - dort (wie eingezeichnet) ist N links, um den "aufrechtstehenden Pferdekopf" zu sehen.   -   Trotz nicht optimaler Aufnahmebedingungen zeigen diese Galaktischen Nebel selbst bei minimalem Tecknikeinsatz (kurzzeitige Belichtung weniger Einzelbilder mit der DSLR am nicht geguideten 4"-Teleskop) schon mehr Details, als selbst in sehr großen Instrumenten visuell erreichbar wäre...

Der Flammennebel NGC 2024 ist Dank ζ Orionis (Alnitak) schnell zu finden, jedoch stört der helle (linke) Gürtelstern sehr bei der Beobachtung. Zwar ist NGC 2024 auch im 4-Zöller mit diesem Stern im Bildfeld klar erkennbar - wenn man dessen weiss-blaues Licht aber außerhalb des Gesichtsfeldes bringt (oder es mit einer kl. selbstgebauten, reflektionsfreien Vorrichtung in der Brennebene des Okulars 'ausschaltet'), wird man erstaunt sein, welch großen Detailreichtum dieser Nebel dem Beobachter bietet. Er ist eine Mischung aus Emissions- und Reflektionsnebel. Nebelfilter bringen hier somit kaum Gewinn, zumal NGC 2024 u.a. von gelblichen Sternen angestrahlt wird, einem Spektralbereich, die diese Filter ja absorbieren... Aber die filterlose, visuelle Beobachtung findet bei diesem Objekt in einem Farbbereich statt, in dem das menschliche Auge wesentlich empfindlicher ist als z.B. im roten H-alpha-Licht.
Genau diese Problematik behindert die Sichtung des Pferdekopf-Nebels in kleinen Optiken. Die Dunkelwolke Barnard 33 wird ja nur sichtbar, weil sie in das Wasserstoff- Emissionsgebiet IC 434 hineinragt. Dieses jedoch sendet fast nur rotes Licht aus, man braucht wohl mindestens 6" Öffnung (plus sehr gutem Himmel, ausreichend Beobachtungserfahrung und eine Austrittspupille von ca. 3,5 - 4 mm), um den markanten Dunkelnebel filterlos vis. zu erkennen [vergl. z.B. hier]. der etwa gleich intensive, aber eben nicht rote, sondern grünlich-blaue Nebelschleier NGC 2023 (um einen Stern, der von der Erde aus gesehen, nicht sehr tief in der großen Dunkelwolke steht) ist bedeutend leichter und schon im 4-Zöller zu sehen.
Auch der Nebelkomplex NGC 1973 ... 1977 ist von der Helligkeitsintensität nur wenig stärker als IC 434, aber er ist eben hauptsächlich auch ein blaues (z.T. etwas zyanfarbenes / türkises) Reflektionsnebelgebiet und somit für das menschliche Auge gut erfassbar. Der Nebel enthält zusätzlich einen geringen H-apha-Emissionsanteil, was die leicht rötliche (mangenta-farbene) Tönung der ihn durchziehenden Dunkelnebelstreifen verrät.

F a r b e n  kann man visuell bei all diesen Objekten natürlich nicht erkennen, selbst im 1-Meter-Spiegel nicht. Dies ist nur beim Kern des Orionnebels M 42 (und bei einigen jungen Planetarischen Nebeln mit geringer Ausdehnung + hoher Flächenhelligkeit) möglich. Doch mittels der modernen  A s t r o f o t o t o g r a f i e   reichen bereits kleine Instrumente - wie auf dieser Seite der Apo.-Refraktor von nur 105 mm Öffnung zeigt - um sich die kosmische Nebelwelt farbig zu erschließen... man achte in den Abbildungen übrigens auch mal auf die Mannigfaltigkeit der Sternfarben...



4. Kleiner Streifzug durch die Sternhaufen am Winterhimmel 



Der Offene Sternhaufen Messier 35 im TMB 105 mm Apo.-Refraktor - oben als Übersichtsfoto, darunter drei vergrößerte Bildausschnitte mit NGC 2158 (rechts unten) und einer jungen Sternengruppe in der Milchstraße westlich dieser beiden Sternhaufen - sehr auffällig sind die verschiedenen Farben und damit die Spektralklassen und das Alter der einzelnen Sterne, besonders im Kontrast der zwei kleinen Einzelbilder rechts.     © Ralf Hofner

M 35 gilt als der sternreichste Offene Sternhaufen am Winterhimml - markant ist seine von Sternketten geprägte Gestalt. Der südwestlich von ihm gelegene, nur 5' große NGC 2158 wurde am 16.11.1784 von W. Herschel entdeckt, ist stark konzentriert und wurde deshalb früher mitunter für einen Kugelsternhaufen gehalten. Er ist aber ebenfalls ein Offener Sternhaufen - jedoch mehr als 5 x weiter entfernt und ca. 10 x älter als M 35. Dies kann man u.a. an den rot-gelben Sternfarben erkennen, es sind zumeist Rote Riesen und und somit im Hertzsprung-Russell-Diagramm schon merklich 'weitergewandert' als unsere Sonne (bzw. die ebenfalls jüngeren Sterne des großen 'Vordergrund'sternhaufens M 35).
Die hellsten, dicht aneinander stehenden Sterne von NGC 2158 sind nur ~ 15mag hell, so dass er visuell auch in mittleren Teleskopen kaum aufgelöst werden kann, man vergl. dazu z.B. diese Beobachtung von Daniel Restemeier mit einem 10" Newton.  -   Fotografisch zeigt der kleine (bzw. weit entfernte) Sternhaufen bereits im 4"- Refraktor bei mittlerem Seeing eine Fülle von Einzelobjekten, der hellere Vordergrundstern am Südostrand ist 11 mag hell, die meist rötlichen NGC 2158 - Sterne erreichen nur ca. 15 mag bis 17 mag - schon beachtlich, dass sie alle bei lediglich 105 mm Öffnung und 100 sec Belichtungszeit (!) auf der Bildfläche erscheinen.


In der Zwischenzeit beschäftigte sich mein Beobachterfreund Andreas Schnabel an seinem Dobson weiterhin visuell insbesondere mit schwächeren Galaxien (siehe Link zu seinem Bericht oben). Ein herzliches Dankeschön an ihn für einige hilfreiche Handgriffe, denn einiges an meiner Astrofototechnik war neu konstruiert und in dunkler Nacht läuft ein zuvor nicht erprobter Ersteinsatz an einigen Stellen nicht gleich planmäßig, eine "dritte" Hand, die mal etwas festhält oder beleuchtet, ist in bestimmten Situationen sehr wertvoll.
Ungewohnt waren wohl auch für meine Canon EOS und das SQM-L die Betriebs- bzw. Umgebungstemperaturen, die Kamera versagte ihren Dienst, obwohl der Akku laut Anzeige noch nicht völlig leer war... der Neuladeprozess des Ersatz-Akkus dauerte ob der niedrigen Temperaturwerte extrem lange... das SQM-L "piepse" zwar die Meßzeit herunter, zeigte aber dann manchmal einfach keinen Wert an (!), offenbar war auch hier der Ladezustand seiner Batterie nicht der Winterkälte entsprechend... aber mit dieser Frage beschäftigte ich mich nicht weiter, wir hatten ja noch Andreas' SQM-L und außerdem widmete ic h mich lieber wieder der Astrofotografie - deshalb hier zum Abschluss ein Blick auf den König der Kugelsternhaufen des Nordens, sprich M 13 im Herkules:



Der bekannte Kugelsternhaufen Messier 13 mit der nordöstlich von ihm positionierten Hintergrundgalaxie NGC 6207 - aufgenommen im 4" TMB-Apo.
Belichtungszeiten der Einzelbilder lagen (mit ISO 1.600) bei 90 sec (Kern von M 13) und 160 sec (übriges Bild); alle schwachen Lichtpunkte im Außenbereich des Kugelsternhaufens entsprechen realen schwächeren Sternen (habe dieses Bild mit Aufnahmen an größeren Teleskopen verglichen !) - es ist auch hier bemerkenswert, was heutzutage ein Refraktor mit nur 105 mm Öffnung fotografisch möglich macht...
Die fast in Kantenlage befindliche Galaxie NGC 6207 ist 11,6 mag hell und liegt 28' nordöstlich des Zentrums von Messier 13.
Das untere Bild ist ein unverkleinerter Ausschnitt der Canon-Aufnahme, aufgenommen übrigens mit der Astro physics Montierung CNC400 mit PEC-Funktion aber ohne Guiding!        © Ralf Hofner

M 13 ist der größte Kugelsternhaufen auf der nördlichen Himmelshalbkugel (nicht aber der hellste von Mitteleuropa aus sichtbare - denn das ist bekanntlich Messier 22, dieser liegt jedoch "tief unten" im Sagittarius (Sternbild Schütze)... - M 13 dagegen ist auf Grund seiner hohen nördlichen Deklination (+ 36,5°) bei uns fast ganzjährig gut beobachtbar.
Edmond Halley entdeckte ihn im Jahre 1714 - obwohl er in klaren Nächten an guten Standorten bereits mit freiem Auge eigentlich problemlos als etwas nebliger Stern sichtbar ist - katalogisiert wurde M 13 am 1. Juni 1764 von Charles Messier. Die große, konzentrierte Sternwolke ist 25.100 Lichtjahre von uns entfernt, misst 145 Lichtjahre im realen und 20' im scheinbaren Ø (der in kleinen und mittleren Fernrohren sichtbare Bereich hat etwa 11' Durchmesser) und eine scheinbare Gesamthelligkeit von 5m8. Der hellste Einzelstern ist der Veränderliche Stern V 11 mit einer scheinbaren durchschnittl. Helligkeit von 11,95 mag. Die helleren der hier im Bild sichtbaren M 13 - Sterne haben also eine visuelle 'Größe' von 12 bis 13 mag.
M 13 ist fotografisch bereits mit 4 Zoll in viele Einzelsterne auflösbar (visuell gelingt dies unter guten Bedingungen ab etwa 6" Öffnung).


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