Sommermilchstrasse

Astrofotos mit “bewegter und stehender” Kamera


Fotos M.Heeg

Die Milchstrasse

In meinen Übersichtsaufnahmen unsererer Galaxie gibt es viele, rot leuchtende Gasnebel, welche sich mit dunklen Staubgebieten abwechseln. Ein markantes Objekt ist NGC 7000 – der Nordamerika-Nebel in der Nähe des Sterns Deneb im Sternbild Schwan.

Dieses Sternbild, wie auch der entsprechende Milchstrassenbereich selber, steht im August hoch im Zenit. Sie sind somit lohnende Astrofotoobjekte für ” kleine ” Optiken.

Deneb ist der helle Stern halb rechts in den Fotos. Die rötlich leuchtenden Nebelgebiete sind mit bloßem Auge nicht sichtbar. Erst die Fotografie macht sie, im roten Ha-/HaII-Bereich leuchtend, erkennbar.

Schon eine „ unmodifizierteDSLR Kamera kann diese Bereich, wie gezeigt, auch mit kleinen, kurzbrennweitigen Objektiven deutlich hervortreten lassen. Auch in den kurzen Sommernächten bleibt genug Zeit für solche Fotos.

Entstanden sind die letzten beiden Fotos aus nur 15 Einzelaufnahmen mit je 20 Sekunden Belichtungszeit. Verwendet wurde hier ein Fotostativ ohne Nachführung. Aufnahmeort war ein “dunkler” Landschaftsbereich auf der Insel Rügen.

Die ersten zwei Aufnahmen wurden mit Nachführung ( zum Ausgleich der Erdrotation ) ausgeführt. Hier wurde 90 x 60 Sekunden belichtet. Sie wurden mitten aus der Stadt, also zu Hause, vom Balkon aus aufgenommen. Weitere Aufnahmeinfos finden sich jeweils in den Fotounterschriften.

Kugelsternhaufen

Im Bulge der Galaxien


Foto M.Heeg

Die Kugelsternhaufen

Ein Kugelsternhaufen ist eine enge, kugelförmige Ansammlung sehr vieler Sterne, die untereinander gravitativ gebunden sind.

Typisch ist eine Größe von einigen 100.000 Sternen. Gegenseitige Bahnveränderungen sind im dicht bevölkerten Zentrum häufig, was die sphärische Gestalt zur Folge hat.

Kugelsternhaufen sind gravitativ an Galaxien gebunden, in deren Halo sie sich weiträumig bewegen. Sie bestehen vorwiegend aus alten, roten Sternen. Dies unterscheidet sie deutlich von offenen Sternhaufen, die zu den jüngsten Bildungen in Galaxien gehören.

Messier 5 oder NGC 5904 ist ein solcher Kugelsternhaufen im Sternbild Schlange.

Er ist etwa 25.000 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt.

Für Amateurteleskope ist er einer der schönsten Kugelhaufen.

Mit einer scheinbaren Helligkeit von 5,6 mag lässt sich Messier 5 in sehr klarer Nacht und an einem Ort mit wenig Lichtverschmutzung schon mit bloßem Auge erkennen.

In kleinen Fernrohren werden am Rand bereits Einzelsterne sichtbar. Das Zentrum ist auch im größeren Teleskop etwas verschwommen, da die Sterne im Zentrum eine Art Schimmer erzeugen.

Meine Aufnahme zeigt den Kugelsternhaufen mit kurzer Belichtungszeit und in geringer Brennweite.

Der Kugelsternhaufen wurde 1702 entdeckt und von Charles Messier 1764 in seinen Messier-Katalog aufgenommen.

Rektaszension     15h 18m 33,7s

Deklination     +02° 04′ 58?

Helligkeit (visuell)     5,7 mag

Winkelausdehnung     23′

Entfernung     24,5 kLj

Durchmesser     165 Lj

Quelle : Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsternhaufen

Gasnebel / Dunkelnebel

NGC 7000 – IC 5070

  Fotos  M.Heeg

Nordamerikanebel / Pelikannebel

Nordamerikanebel ( NGC 7000 ) ist die Bezeichnung eines diffusen Gasnebels im Sternbild Schwan. Seinen Namen erhielt der Nebel aufgrund seiner Form, die an eine Landkarte des nordamerikanischen Kontinents erinnert. Am Himmel ist der Nebel mit 120 mal 100 Bogenminuten sehr ausgedehnt.

Entfernung : ca. 2.200 Lichtjahre
Radius : ca. 50 Lichtjahre
Helligkeit : Mag 6
Sternbild : Schwan
Entdecker : William Herschel
Koordinaten : Rektaszension 20h 59m 17s | Deklination +44° 31′ 44″

Der Pelikan-Nebel ( IC 5070 ) ist eine H-II-Region, die mit dem Nordamerika-Nebel im Sternbild Schwan durch eine Dunkelwolke verbunden ist. Die gasförmigen Formen dieses Emissionsnebels ähneln einem Pelikan, was zu seinem Namen führt.

Entfernung : ca. 2.000 Lichtjahre
Radius : ca. 30 Lichtjahre
Helligkeit : Mag 8
Sternbild : Schwan
Dimensione : 60′ x 50′
Koordinaten : Rektaszension 20h 50m 48s | Deklination +44° 21′ 0″

Meine Aufnahmen zeigen die beiden Regionen, aufgenommen im Ha Licht bei 12nm Bandbreite. Entstanden sind sie via 29 mm Fotoobjektiv, mitten aus der Stadt mit einer Gesamtbelichtungszeit von 3 Stunden. Hierfür bin ich dann doch sehr zufrieden …

Quelle : Wikipedia

 

Milchstraße

Unsere Heimat


Fotos  M.Heeg

Die Milchstraße, eine bzw.  ” unsere ”  Galaxie …

Die Milchstraße ist die Galaxie in welcher sich unser Sonnensystem mit der Erde befindet.
Entsprechend ihrer Form als flache Scheibe, die aus Milliarden von Sternen besteht,
ist die Milchstraße von der Erde aus ( von der Seite gesehen ) als bandförmige Aufhellung am Nachthimmel sichtbar, die sich über 360° um uns herum erstreckt.

Ihrer Struktur nach zählt die Milchstraße zu den Balkenspiralgalaxien.

Während heute wegen der Lichtverschmutzung für viele die Milchstraße nicht mehr zur Alltagserfahrung gehört, war sie seit jeher als heller, schmaler Streifen am Nachthimmel allgemein bekannt.

Dass sich dieses weißliche Band in Wirklichkeit aus unzähligen einzelnen Sternen zusammensetzt,  welche den für uns hellen Streifen bilden, wurde in der Neuzeit 1609 von Galileo Galilei erkannt, der die Erscheinung als Erster durch ein Fernrohr betrachtete.

Die Milchstraße besteht nach heutiger Schätzung aus ca. 100 bis 300 Milliarden Sternen.

Meine drei Fotos ( aufgenommen am Bodensee im Aug. 2018 ) zeigen nur einen kleinen Ausschnitt im Bereich der Sternbilder Schwan / Adler.

Sie wurden mit stehender Kamera, ohne Nachführung aufgenommen.

Durchmesser          170.000 – 200.000 Lichtjahre
Dicke                  3.000 – 16.000 (Bulge) Lichtjahre
Sterne                               ca. 100 – 300 Milliarden
Typ                                            Balkenspiralgalaxie

Quelle : Wikipedia

 

Spektroskopie

Informationen aus dem Sternlicht

 Fotos / Daten  M.Heeg

Das Licht der Stern

Die Spektralanalyse ist seit über 100 Jahren das Mittel welches uns erlaubt die Sterne zu Erforschen. Mit Ihr ist es möglich Informationen, nicht nur über z.B chemische Stoffe und Elemente entfernter Lichtquellen zu erfahren, sondern auch auf viele abhängige physikalische Rückschlüsse zu folgern.

Die astronomische Spektroskopie begann mit Josef Fraunhofer, der 1814 dunkle Linien im Sonnenspektrum entdeckte, sie aber noch nicht erklären konnte. Die Deutung dieser Fraunhofer-Linien gelang erst als Folge der Versuche von Kirchhoff und Bunsen, die 1859 bei leuchtenden Gasen jeweils typische Farben feststellten.

Vieles bzw. fast alles was wir inhaltlich über die weit entfernten Sterne und sonstigen Lichtquellen unseres Universums wissen verdanken wir dieser Untersuchungsmethode.

Meine Sperktrallinienfotos bzw. die Daten der Diagrammreihen wurden mit dem
Star Analyser 100 – 1,25″ Blaze-Gitter gewonnen, einem speziellen optische Gitter welches das ankommende Licht in seine “Bestandteile / Wellenlängen
aufteilt.

Die Datenaufbereitung erfolgte dann mit dem Programm Visual Spec.

Meine kleine Datenreihe soll nur die Möglichkeiten aufzeigen bzw. diente mir selber zu Verständnis der Erfassungs.- Mess.- und Auswertemethode mit Amateurmitteln.

Okularprojektion

“Einfache Astrofotos”

   

Fotos  M.Heeg     

Astrofotos

Die Okularprojektion ist die einfachste Methode um zu Astrofotos zu gelangen. Es wird einfach die Kamera hinter dem Beobachtungsokular des Teleskops in den Fokus gebracht. Man benötigt dazu bei Langzeitbelichtungen, z.B. mit einer Spiegelreflexkamera (DSLR) einen T2-Adapter zur stabilen Befestigung und Positionierung der Kamera am Okular.

Für kurze Schnappschüsse, heller Objekte wie Mond – ( Sonne => NUR MIT FILTER ) und Planeten ist aber auch gut ein Smartphone oder Handy zu gebrauchen.

Das Aufnahmegerät wird hier frei Hand am Okular gehalten. Mit etwas Geduld und Übung gelingen auch so brauchbare Aufnahmen.

Meine Aufnahmen zeigen eine solche “frei Hand” Okularprojektion der Sonnenoberfläche mit einer speziell zur Sonnenbeobachtung geeigneten Optik, wie auch am Mond.

Zu sehen ist im Sonnenfoto die Chromosphäre, eine ca. 10000 Kilometer ( 1,5 % des Sonnenradius ) “dicke” Schicht aus dünnem Gas. In meinem Foto abglichtet, bei einer gefilterten Wellenlänge von 656,28 Nanometern.

Ohne spezielle Filter dürfen Sie weder mit dem Auge direkt , noch mit einer Kamera das Licht der Sonne versuchen in einer Optik anzusehen oder abzulichten.

Ihr Auge wie auch die Kamera werden definitiv schwer geschädigt, bzw. Ihr Auge bis hin zur Erbildung zerstört !

Die Mondbeobachtung hingegen bzw. auch die Fotografie ist absolut gefahrlos ohne spezielle Filter durchführbar.

Astronomische Entfernungsmaße

Nah – Fern – Unendlich ?

Fotos und Animation  M.Heeg

Zur Zeitrafferanimation ( 25 Mb ) – timelapse_night_2017_12_28

Der Weltraum – unendliche Weiten …

Wir schreiben das Jahr 2200. Dies sind die Abenteuer des Raumschiffs Enterprise, das mit seiner 400 Mann starken Besatzung 5 Jahre lang unterwegs ist, um neue Welten zu erforschen, neues Leben und neue Zivilisationen. Viele Lichtjahre von der Erde entfernt, dringt die Enterprise in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat …

… diesen Filmbeginn kennen wir alle !

Aber wie weit weg ist das ? Als Entfernungsmaß.- Angabe werden in der Astronomie, zusätzlich zu der uns allen bekannten Einheit Km, verschiedene weitere Einheiten benutzt.

Eine Astronomische Einheit ( abgekürzt AE ) hat eine Länge von 149 597 870 700 Metern und entspricht ungefähr dem mittleren Abstand zwischen der Erde und der Sonne, also dem mittleren Erdbahnradius. Dieses sind also ca. 149 Mio. Km

Ein Lichtjahr ( abgekürzt Lj ) ist die Strecke, die ein Lichtsignal in einem Jahr ( im Vakuum ) zurücklegt. Diese Strecke entspricht dann ca. 9,5 Billionen Km oder ca. 63241 AE.

Ein Parsec ( abgekürzt pc ) ist eine weiter Größenordnung.- Angabe für große Entfernungen.
In dieser Größe erscheint die Strecke einer Astronomischen Einheit unter dem Winkel von einer Bogensekunde. Ein Lichtjahr wären entsprechend ca. 0.3066 Parsec.

Einige Beispiele zum verdeutlichen :

Die mittlere Entfernung von Erde und Mond beträgt ca. 1,3 Lichtsekunden.
Die Erde ist von der Sonne im Mittel ca. 500 Lichtsekunden bzw. 8,3 Lichtminuten entfernt.
Die mittlere Entfernung zwischen Sonne und Neptun beträgt ca. 4,17 Lichtstunden.
Der sonnennächste Stern, Proxima Centauri, ist ca. 4,2 Lichtjahre entfernt.
Der Durchmesser unserer Galaxie, der Milchstraße, beträgt ca. 100.000 Lichtjahre.
Die Entfernung zur nächsten größeren Galaxie, dem Andromedanebel, beträgt ca. 2,4–2,7 Millionen Lichtjahre.
Die Raumsonde Voyager 1, die 1977 startete, erreichte 2013 einen Abstand zur Erde von ca. 18 Milliarden Kilometern, das entspricht etwa 18 Lichtstunden ( oder ca. 1/500 Lichtjahr ) und verließ die Heliosphäre.

Meine  AllSky-Aufnahme, wie auch die erstellte Zeitrafferanimation zeigen teilweise entsprechende Objekte.

Der Mond ca. 384.000 Km, Uranus ca. 17.2 bis 21.1 AE, Andromeda ca. 2,5 x 10 hoch 6 Lichtjahre entfernt …

Astrometrie / Photometrie

Sternmessungen

2016_12_21_vega  Foto  M.Heeg

Helligkeit und Ausrichtung

Nach meinem Umzug und hierdurch stark veränderten Beobachtungsbedingungen konnte ich mich nun erstmals wieder etwas “astronomisch” betätigen.

Da als erstes meine kleine Staradventurer Montierung ( ohne Polarissicht ) ausgerichtet werden sollte, galt mein Interesse der möglichen Nachführzeit. Bei 625 mm Brennweite schaffe ich es zur Zeit ( ohne Guiding ) 30 Sek. lang zu belichten ohne Strichspuren zu erhalten.

Mein Einzelfoto zeigt die so zu erreichende Sternhelligkeit von ca. 12.6 mag. Auch die mit Maxim Dl ermittelten Astrometriewerte von 1.41″ / pix in diesem Foto sind brauchbar. Entsprechende Infos sind auf dem Foto vermerkt,

Im nächsten Versuch werde ich die Brennweite  wohl noch etwas verkleinern wie auch mehrere Fotos ” stacken “ und so schauen welche Grenzgröße ich ( mitten aus der Stadt ) erreichen kann. Auch ein ”  guiden ” in R.A. wird hierzu wohl hilfreich sein.

So werden dann “ tiefere ” Belichtungen bzw. veränderte Grenzgrößen möglich werden. Ich werde also versuchen mich in Zukunft astrometrisch bzw. photometrisch zu betätigen und werde berichten.

Hubble Farbpalette – Bi Color

Falschfarben

ngc7000_2016_08_07_04

ngc6960_6979_2016_08_24   Fotos   M.Heeg

Falschfarben

Wie soll die Farbaufnahme von Himmelsobjekten eigentlich “richtig” aussehen  … ?

Zeigt sie die für uns sichtbare Strahlung, so wie das Objekt sie ausgesendet hat oder soll die farbliche Wiedergabe eher möglichst dem entsprechen, was das menschliche Auge “erkennen” soll, oder gar überhaupt nur wahrnehmen kann ?

Durch unser Auge dringt ein unterschiedliches Lichtspektrum. Das Gehirn verarbeitet diese Informationen und ” gaukelt ” uns eine farbliche Darstellung vor, welche aber nur eine von vielen “richtigen” ist.

Astronomische Farbbilder werden oft aus 3 Einzelaufnahmen mit den Filtern Rot, Grün und Blau erstellt.  Dieser Satz R G B – Breitbandfilter beinhaltet so das jeweilige, komplette Spektrum im Durchlaßbereich der  Farbwellenlänge. Diese 3 Einzelfarbbilder werden im Computer dann mit Hilfe einer Bildbearbeitungssoftware zu einem RGB – Farbbild zusammengesetzt.

Der Bearbeiter / Fotograf entscheidet dabei über die Mischung der drei Grundfarben und somit über den gezeigten Objektfarbton. Die Ausarbeitung wird somit zu einer subjektiven Angelegenheit und bietet ein weites Feld für individuelle Freiheiten, je nach dem, was man darstellen möchte.

Die Beobachtungsbedingungen in der Nähe von Ballungsgebieten leiden immer mehr unter der vorhandenen und zunehmenden Lichtverschmutzung.  Schwache Deep-Sky Objekte heben sich hier kaum noch von dem hellen Himmelshintergrund ab und sind dadurch fast nicht mehr zu beobachten.  Leuchtende Gasnebel senden jedoch auch oftmals ihr Licht in ganz bestimmten (schmalen) Wellenlängenbereichen aus. Diese Eigenschaft kann man sich beim Einsatz engbandiger Schmalband – Filter zunutze machen.

Die Schmalband-Fotografie ermöglicht so Astrofotografie auch in Stadtnähe und sogar bei Mondschein. Es ist somit also auch für mich ein Grund, diese “Schmalband-Fototechnik” zu benutzen da auch ich in einer sehr  “lichtverschmutzten Region” wohne .

Die schmale Durchgangskennlinie dieser Filter erfordert jedoch längere Belichtungszeiten. Während die Ha-Kanäle oft noch recht hohe Signale liefern, sind die OIII-Kanäle meistens wesentlich schwächer. Ebenso ist es je nach Objekt auch im SII Lichtspektrum. Es sind so Belichtungszeiten von 2 bis 10 Minuten je Kanal oder mehr üblich bzw. notwendig. Die lange Belichtungszeit erfordert entsprechend aber eine exakte Nachführung der Kamera um zu guten Ergebnissen zu kommen.

Die Wellenlängenbereiche der Schmalbandfilter bzw. Hubble-Farbpalette sind :

S-II die Spektrallinie des einfach ionisierten Schwefels – als Kanal „rot“. – ca. (672 nm)

Ha die Spektrallinie des Wasserstoffs – als Kanal „grün“. – ca. (556 nm)

O-III die Spektrallinien des zweifach ionisierten Sauerstoffs – als Kanal „blau“. – ca. (496 nm)

Eine weitere, mögliche Variante der Schmalband-Fotografie ist die Bicolor-Technik. Hier benutzt man mit Ha– und OIII-Filtern nur zwei Aufnahmewellenlängen zur tatsächlichen, bzw. praktischen Objektaufnahme. Es wird der Ha-Kanal der Farbe Rot und der OIII-Kanal der Farbe Blau direkt zugeordnet. Der Grünkanal wird aus einer Kombination der beiden Kanäle künstlich im Computer  erzeugt.

Auch bei der Bicolor-Bildbearbeitung stellt sich wieder die Frage nach der Farbgebung . Wie setzt man das Farbbild aus den verschiedenen Farbkanälen “richtig” zusammen ?  Es sind hier auch verschiedene andere Kombinationen bei den Farbkanalzuweisungen denkbar. Auf jeden Fall hat man so unterschiedliche Möglichkeiten die Himmelsobjekte darzustellen und verläßt dabei die üblichen RGB-Farbdarstellungen.

Meine zwei Aufnahmen zeigen zum Beispiel den Gasnebel NGC 7000 in der Hubble Farbpalette als SII Ha OIII – RGB , oder aber die Emission.- Reflexionsnebel NGC 6960 und NGC 6979 als Ha Ha SII OII – L RGB Aufnahme. Hier habe ich noch zusätzlich einen ” Helligkeitskanal ” (Luminanz) eingefügt.

Alle gezeigten Objekte sind recht einfach im Sternbild Schwan zu finden. Die genauen Aufnahmedaten sind jeweils in der Fotounterschrift zu finden.

Quelle : Wikipedia und Internet

Strichspuraufnahmen

Und sie dreht sich doch …

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strichspur_2012_09_29_01   Fotos   M.Heeg

Startrails

Im Mai und Juni hatte ich die schlechtesten Beobachtungs.- Astrofotobedingungen
seit vielen Jahren. Hierdurch waren fast keine Himmelsobjekte ablichtbar. Entsprechend habe ich heute hier “nur” etwas aus meinem Archiv einfügen können.

Die Aufnahmen stammen aus dem September 2012.  Sie zeigen die Möglichkeit / Ergebnisse einfacher Astrofotografie. Diese Art der Astrofotografie ertellt Strichspuraufnahmen .

Technische Details zu den Aufnahmen selber sind in wie immer der Bildunterschrift vermerkt.

Benötigt wird hierzu lediglich ein Kamera welche ” Langzeitbelichtung ” erlaubt, ein weitwinkliges Objektiv und ein Stativ. Die Kamera wird ohneNachführung ” ( Ausgleich der Erdrotation ) via Stativ auf einen “ sternreichenHimmelsausschnitt gerichtet. Die Dauer der Belichtung entscheidet nun über die Länge der ” Sternspuren “.

Hier noch eine Kurze Info zu Strichspuraufnahmen an sich, aus Wikipedia.

Strichspuraufnahmen oder Startrails sind in der Astrofotografie eine Art der fotografischen Wiedergabe welche den nächtlichen Himmel mit einer langen Belichtungszeit bei stehender bzw. nicht korrekt mitgeführter Kamera ablichten.

Durch die Erdrotation scheinen sich dann die Himmelskörper zu bewegen. Abhängig von der Brennweite des verwendeten Objektives existiert eine maximale Belichtungszeit, bei welcher die Sterne noch punktförmig abgebildet werden. Dieser Maximalwert in Sekunden errechnet sich nach folgender Faustformel :

420
t   =   —————————-
Objektivbrennweite

Längere Belichtungszeiten führen also zu Abbildungen, bei welchen die Himmelskörper nicht mehr punkt-, sondern strichförmig ( siehe meine Abbildungen ) dargestellt werden.

Quelle : Wikipedia