Digitale Astrofotografie

Klassischer Dialog - Beginn:
Erste Person:        Mein Hobby ist Astronomie, genau genommen Astrofotografie!
Zweite Person:      So, so, dann bist du ja ein Sternengucker, aber warum auch noch Astrofotografie?
Erste Person:        Ich möchte das Unsichtbare sichtbar machen.
Zweite Person:      Ach, was!
Klassischer Dialog - Ende.
Spätestens jetzt ist für die erste Person die Schublade reserviert:    "Spinner, aber harmlos!"    Viele Zeitgenossen fremdeln etwas mit dem Thema Astronomie, was auch nicht überrascht. Das Universum über unseren Köpfen ist so voller Geheimnisse, so unermesslich und so erhaben, daß man sich winzig und unbedeutend vorkommt. Letzteres mögen manche Zeitgenossen gar nicht. Trotzdem hört man den Astronomen gerne zu - sie stören nicht. Ich bleibe bei meinem Hobby und in der nächsten klaren Nacht zieht es mich wieder raus.
Für mich ist Astrofotografie die Herausforderung das "Unsichtbare sichtbar" zu machen.



Beispiel: Orion-Nebel M42, der Star am Winterhimmel

visuell fotografisch

Der Unterschied zwischen den beiden Bildern besteht darin, daß eine Kamera, im Gegensatz zum Auge,
das einfallende Licht über einen Zeitraum  aufsummieren kann. Nur mit lang belichteten Aufnahmen lassen sich die Formen, Strukturen und Farben der Himmelsobjekte darstellen.




Objekte für die Astrofotografie

Objekte innerhalb unseres Sonnensystems:

Sonne, Planeten, Monde, Kometen

Saturn:


Saturn als zweit größter Planet im Sonnensystem gehört zu den Gasplaneten.  Er ist der sonnenfernste Planet, der noch mit bloßem Auge gesehen werden kann und war schon im Altertum bekannt.  Als Herr der Ringe ist er der bekannteste aller Planeten.  Die erste Live-Beobachtung im Fernrohr wird man so schnell nicht vergessen. Es ist unglaublich, die  Kugel des Saturns schwebt scheinbar schwerelos in seinem Ring. Absolut edel! Der Planet hat was, er hat Stil!
Sein fahles, gelbliches Licht ist bereits ca. 1,5 Stunden zu uns unterwegs. Ein Saturnjahr - Umlaufdauer um die Sonne - dauert 29 Erdjahre. Dagegen dauert ein Saturntag - Rotationsperiode - nur 10 Erdstunden. Seine mittlere Dichte beträgt 0,7 und ist somit leichter als Wasser. Seine Oberflächentemperatur beträgt -180°C. Das Ringsystem ist nur mehrere hundert Meter dick, liegt in seiner Äquatorebene und besteht aus einer Vielzahl von kleinen Gesteins- und Eisbrocken. Das Ringsystem ist schon in kleineren Fernrohren ab 40-facher Vergrößerung zu sehen.





Objekte außerhalb unseres Sonnensystems, sog. Deepsky-Objekte:

Reflexionsnebel:
                                                                        Plejaden, Siebengestirn, M45, Sternbild Stier,


Zwischen den Sternen befinden sich interstellare Staub- und Gaswolken insbesondere aus Wasserstoff  in extrem geringen Dichten.  Die interstellaren Wolken können trotzdem beobachtet werden, weil enorm große Räume von ihnen erfüllt sind. Befinden sich genügend lichtbrechende Staubteilchen in der Nähe von jungen heißen Sternen, so bilden sich bläulich strahlende Reflexionsnebel.







Emissionsnebel:
                                    Orion-Nebel, M42, Sternbild Orion,



Emissionsnebel (H II-Regionen) sind auf lang belichteten Aufnahmen an ihrer roten Farbe zu erkennen. Wenn energiereiches Licht extrem heißer junger Sterne auf interstellares Gas trifft, kann es die Wasserstoff-Ionen zum Leuchten anregen. Bei der Rekombination freier Elektronen mit einem Wasserstoff-Ion wird eine charakteristische Spektrallinie bei 656nm (H alpha-Linie) ausgestrahlt. Dieses besondere Rot ist die häufigste Farbe im Universum und zeigt uns die Orte, wo Sterne geboren werden.









Dunkelnebel:                                                                            Pferdekopf-Nebel, B33, Sternbild Orion,



Dunkelnebel sind räumlich begrenzte Wolken aus Staub und kaltem Gas, die das Licht der dahinterliegenden Sterne so weit abdunkeln, daß ein sternarmes oder ein sternleeres Gebiet vorgetäuscht wird.








Planetarischer Nebel:
                        Ring-Nebel, M57, Sternbild Leier,



Ein Planetarischer Nebel entsteht, wenn ein Stern am Ende seiner Entwicklung die äußere Hülle abbläst. Die zum Leuchten angeregte Hülle dehnt sich mit hoher Geschwindigkeit immer weiter im Raum aus. In vielen Fällen kann man den heißen Sternrest im Zentrum erkennen.
Diese irreführende Bezeichnung geht auf frühere visuelle Beobachtungen zurück, da diese Objekte selbst im Fernrohr klein erscheinen und den Planetenscheibchen ähnlich sahen.








Supernovareste:
                                                                    Cirrus-Nebel, NGC6960, Sternbild Schwan,

Wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens in einer Supernova explodiert, verliert er einen großen Teil seiner Masse und schleudert sie mit hoher Geschwindigkeit auf die umgebende interstellare Materie. Die entstehenden Schockwellen lassen sich an den filamentartigen farbigen Strukturen beobachten. Die unglaublich hohen Temperaturen schmieden aus den Wasserstoff-Atomen neue Elemente, auch schwerer als Eisen, die als Molekülwolke durchs Universum fegen.
Diese Elemente finden wir in unserem Sonnensystem und in uns selbst - denn wir sind auch Sternenkinder, gemacht aus Sternenstaub.







Kugelsternhaufen:
                            Kugelsternhaufen, M13, Sternbild Herkules,



Kugelsternhaufen erscheinen als dichtgepackte, stabile Sternansammlung, die bis zu einer Million Sterne enthalten. Es sind sehr alte Objekte und finden sich in den Außenbezirken der Milchstraße. Sie besitzen keine interstellare Materie und haben deshalb keine Sternentstehungsgebiete.









Galaxien:
                                                                        Andromeda-Galaxie, M31, Sternbild Andromeda,


Es sind fremde Milchstraßensysteme oft in Form einer Spiralgalaxie oder seltener in Form einer elliptischen Galaxie. Sie haben Milliarden Sterne, Offene Sternhaufen, Kugelsternhaufen und die verschiedenen o.g. Nebel. Spiralgalaxien besitzen oftmals zahlreiche, aktive H II-Regionen und Sternassoziationen. Gaslose elliptische Galaxien bestehen oft aus alten Sternen ohne Sternentstehungsgebiete. Unser eigenes Milchstraßensytem gehört zu den Spiralgalaxien und alle 6000 Sterne, die wir mit bloßen Auge sehen, gehören zu unserer Heimatgalaxie.









Nebelkataloge für Amateur-Astronomen


Ein Nebelkatalog ist ein geordnetes Verzeichnis nebelhaft erscheinender Himmelsobjekte, in denen Angaben zu Positionen, Helligkeiten, Größe, Entfernungen und Objektklassen gemacht werden.  Die früheren Astronomen stießen in ihren Fernrohren immer wieder auf diffuse Flecken und nebelhafte Gebilde, die im Gegensatz zu den Planeten und Kometen ihre Stellung am Himmel nicht änderten. Die wahre Natur dieser nebelhaften Objekte war den früheren Astronomen noch unklar. Es gibt eine Vielzahl von historisch gewachsenen astronomischen Katalogen. An dieser Stelle sollen die für Hobby-Astronomen gebräuchlichen Nebelkataloge vorgestellt werden.

Messier-Katalog

Charles Messier, französicher Astrononom und erfolgreicher "Kometenjäger" (1730 bis 1817), legte ein Verzeichnis nebelhaft erscheinender Himmelsobjekte für den nördlichen Sternhimmel an. In diesem Verzeichnis vermerkte er die gemessenen Positionen und sichtbaren Eigenschaften, um zukünftige Kometenbeobachtungen  zu vereinfachen und um Verwechselungen zu vermeiden. Im Jahre 1784 veröffentlichte er das Verzeichnis, das später auf 110 Objekte erweitert wurde.
Die in dem Messier-Katalog gegebene Nummerierung findet noch heute in den Messier-Nummern (M mit nachfolgender Zahl) Anwendung. z.B. Krebsnebel M1, Orionnebel M42,
Unter Amateur-Astronomem ist der Messier-Katalog beliebt, da man die darin aufgeführten Objekte bereits mit relativ kleinen Teleskopen beobachten kann. Charles Messier beobachtete meistens mit Refraktoren von ca. 90mm Öffnung und 1100mm Brennweite. Das ist eine Instrumentengröße, die heute für jeden interessierten Amateur erreichbar ist.
Mit den heutigen Fernrohren und Beobachtungstechniken hat man die wahre Natur der vermeintlichen Nebel entschlüsselt. So gelang es Edwin Hubble im Jahre 1926 Einzelsterne in den Randgebieten des Andromedanebels aufzulösen. Damit gelang der Nachweis, daß dieser Nebel eine fremde Galaxie außerhalb unseres Milchstraßensystems ist. Auch viele andere nebelhafte Gebilde,
bei denen es sich in Wirklichkeit um galaktische Nebel, Sternhaufen oder um extragalaktische Sternsysteme handelt, sind zwischenzeitlich enttarnt worden:
M1 Krebsnebel = Supernovarest, M13 = Kugelsternhaufen, M42 Orionnebel = Emissionsnebel, M45 Plejaden = Offener Sternhaufen, M51 = Galaxie


NGC-Katalog

Der wichtigste Nebelkatalog für die Fachastronomen ist der New General Catalogue (NGC) , ein Katalog von galaktischen Nebeln, Sternhaufen und Galaxien. Der dänische Astronom Johan Dreyer stellte den NGC-Katalog
zusammen und veröffentlichte ihn im Jahre 1888.
Der NGC-Katalog enthält,
unter Verwendung der Beobachtungen von Wilhelm Herschel, 7840 Objekte.
Der NGC-Katalog wurde in den Jahren 1805 und 1908 um zwei Index-Kataloge (IC) erweitert.
Die beiden Index-Kataloge enthalten zusammen 5386 Objekte.
Die NGC- und IC-Kataloge werden ebenfalls gerne von Amateur-Astronomen verwendet, weil er viele Objekte enthält, die mit Amateurteleskopen noch beobachtet werden können.

So ergeben sich oftmals Mehrfachbezeichnungen eines Objektes:
Eigenname                     Messier        NGC
Andromedanebel,            M31            NGC224
Ringnebel,                      M57            NGC6720
                                    M106            NGC4258