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Quasare …helle Leuchtfeuer im Weltall

Wow, 500 Billionen Sonnenleuchtkräfte, 2500 mal mehr als unsere gesamte Milchstraße- das ist ein wahres Energiemonster. Australische Forscher untersuchten den Stern 2Mass 05291579-4351519 und stellten überraschend fest, dass dieser Stern gar kein Stern ist. Die Lichtquelle entpuppte sich als  Quasar, also ein aktiver Galaxienkern in weiter Ferne. So wurde aus 2Mass 05291579-4351519 der Quasar QSO J05291579-4351519.  Die Bestimmung der Rotverschiebung ergab einen Wert von z=3,962. Sein Licht ist daher über 12 Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Wegen der kosmischen Expansion dürfte er aber bereits 21 Milliarden Lichtjahre entfernt sein. Überrascht waren die Astronomen von der scheinbaren Helligkeit die etwa 16mag betrug. Der Quasar ist selbst für Amateure ein leichtes Ziel. Noch überraschender war es, dass es sich um ein einzelnes Objekt handelt. Einige helle Quasare werden durch vorgelagerte Objekte gravitativ gelinst. Gravitationslinsen verstärken das Licht entferntere Objekte. QSO J05291579-4351519 ist also wirklich so hell .Etwas Schade  ist es nur, dass der Quasar im Sternbild Bildhauer hier nicht über den Horizont kommt.  Er ist ein Objekt der Südhalbkugel. Aber zum Trost kann man sagen, dass wir am Nordhimmel auch einige Quasare sehen können. Und manchmal schleichen sie sich unerkannt mit aufs Bild.

Am 8.Januar 2024 wanderte der Komet C62P-Tsuchinshan1 westlich an der Galaxie NGC3968 im Sternbild Löwe vorbei. Der grüne Schweifstern dominierte das Bild, während man links die kleine Balkengalaxie zu sehen bekommt.  Der Komet war zu diesem Zeitpunkt auch nur 76 Millionen Kilometer entfernt. NGC 3968 ist aus einer Entfernung von 285 Millionen Lichtjahren zu sehen.  Aber sie ist eine unauffällige Balkengalaxie und kein Quasar. Für den genaueren Blick schauen wir uns mal einen Ausschnitt des Bildes an.

Wir finden dort die Galaxie NGC 3968 und zwei weitere kleinere Begleitgalaxien. Der hellste Stern ist Tycho 868 166, der ungefähr 150 Lichtjahre entfernt ist. Über drei Mal weiter entfernt als NGC 3968, ist eine Galaxie in 1,1 Milliarden Lichtjahren Entfernung.  Das entfernteste Objekt ist aber der Quasar J115503.1+115831 in einer Distanz von 9,7 Milliarden Lichtjahren . Sein Licht war etwa 7,8 Milliarden Jahr zu uns unterwegs. Die Helligkeit des Quasars liegt bei nur 18,5 mag. Der helle Quasar im Bildhauer ist 12 mal heller als das Objekt im Löwen, obwohl er 1,5 mal weiter entfernt ist. Insgesamt ist er damit fast 30 mal so hell wie QSO J115503.1+115831. Immerhin ist der Löwen-Quasar noch 83 Mal heller als unsere Milchstraße. Quasare sind, wie erwähnt, aktive Kerne ferner Galaxien. In ihren Zentren befinden sich schwere Schwarze Löcher mit Millionen von Sonnenmassen. Unsere Milchstraße beherbergt im Zentrum ein Schwarzes Loch mit etwa 3 Millionen Sonnenmassen.  Dem Bildhauer-Quasar wird ein Schwarzes Loch mit 17 Milliarden Sonnenmassen zugesprochen. Um den Energieausstoß aufrecht zu erhalten, muss er eine Sonnenmasse pro Tag einverleiben… Er ist wirklich ein Monster.  Das Schwarze Loch des Löwenquasars wird ebenfalls einige Sonnenmassen pro Jahr zu nehmen müssen. Über sehr lange Zeiträume gelingt es den Quasaren wohl nicht, derart extrem aufzutreten. Wenn kein Nachschub an Materie einfließt, schläft der Quasar und seine Leuchtkraft geht zurück. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße ist gerade in dieser Schlafphase. Und das ist auch gut so. Ein Quasar wird mit seiner energiereichen Strahlung wirkungsvoll die Heimatgalaxie keimfrei halten. Gemütliche Orte des Lebens sind ,oder besser, waren sie nicht.

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Der Pferdekopfnebel

Nur etwas Nostalgie…. der Meister der Astrofotografie in den 80er und 90er Jahren war wohl David Malin. Sein Bildband „Blick ins Weltall“ offenbarte mir als absoluter Neuling die bunte Welt der Sterne.  David Malin arbeitete am anglo-australischen Observatorium in Australien und war ein ausgezeichneter Fotograf am Teleskop und im Fotolabor. Seine Aufnahmen sind trotz überholter Fototechnik, heute ist das Fotolabor eher eine Software,  einzigartige Kunstwerke.  Und viele ikonische Objekte wurden durch seine Hand wirklich populär. Der Pferdekopfnebel zählt unweigerlich dazu.  Sucht man in den Weiten des Internets nach Aufnahmen vom Pferdekopfnebel,  so wird man von der Menge förmlich erschlagen. Warum also selbst nochmal einen Versuch starten, den Nebel abzulichten?  Mit David Malins Aufnahmen vor den Augen,  versuchte ich es in den 90ern auch,  die Region im Orion auf Dia-Film zu bannen. Welcher Erfolg das war, wenn sich ein roter Wasserstoffschimmer auf den Bildern zeigte.  Die digitale Fotografie zog aber nach der Jahrtausendwende schnell ein und die Möglichkeiten der Bearbeitung von Bildern überholten schnell die Möglichkeiten der Laborentwicklung.  So ist es kein Wunder, vielleicht nicht mal mehr die große Kunst,  Aufnahmen zu gewinnen,  die David Malins Errungenschaften in Nichts nachstehen.   Das sollte mich nicht abhalten,  die Kamera auf den Pferdekopfnebel zu richten. 

Der Pferdekopfnebel  , ein Dia aus dem Jahr 1998

Und das zum wiederholten Male.   Und er ist einfach immer noch umwerfend. Der Pferdekopfnebelkomplex besteht aus der Wasserstoffwolke IC434, die durch umliegende heiße Sterne zum Leuchten angeregt wird. Der rotleuchtenden Wolke ist der Dunkelnebel Barnard 33 vorgelagert. Die Erscheinung der Wolke erinnert ein wenig an ein aufspringendes Ross.  Der helle blaue Stern links ist Alnitak, der östliche Gürtelstern des Orions. Linksseitig des Nebels findet man den gelblich leuchtenden Flammennebel NGC2024, eine Wasserstoffwolke , die mit Staub durchsetzt ist.  Das tiefe Schwarz entsteht durch eine riesige Staubwolke, die das Licht der Sterne abschirmt .Die Dunkelwolke ist an manchen Stellen etwas dünner. Hier schimmern helle Sterne durch, die das umgebene Material anleuchten. Es sind daher Reflexionsnebel. In der Mitte findet man zum Beispiel den Reflexionsnebel NGC 2023 und etwas darunter IC 435.

Und eine Aufnahme aus dem Jahr 2024…

Der Staub in den Dunkelwolken schirmt die Strahlung der Sterne wirkungsvoll ab. Im Innern der Wolke kühlt sich die Materie stark ab. So kann die Gravitation die Oberhand gewinnen und die Wolken zum Kollabieren bringen.  Das ist der Mechanismus, der neue Sterne entstehen lässt.   Die neuen Sterne haben dann noch genügend Material um sich herum, um Sonnensysteme zu bilden.  Der Pferdekopfnebel, so ruhig und unveränderlich er auch aussehen mag, ist eine aktive Sternentstehungsregion. Seine Erscheinung ist kosmologisch nur von kurzer Dauer. In wenigen hunderttausend Jahren wird vom Pferdekopf nicht mehr viel zu erkennen sein. Vielleicht ist das auch ein Argument für das wiederholte Fotografieren des Nebels…

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Herbig Haro Objekte im Stier

Die großen Sternentstehungsgebiete am heimischen Firmament sind gern besuchte Beobachtungsziele der Sterngucker.  Der imposante Nebel im Orion, der um die hellen Trapezsterne leuchtend eine sehr aktive Sternentstehungsregion darstellt, ist wohl die  bekannteste Region. Aber auch der Lagunennebel und der Schwanennebel in der Sommermilchstraße sind Orte intensiver Sternentstehung. Die Nebel aus rotleuchtendem Wasserstoffgas, das durch die Anwesenheit heller, leuchtkräftiger Sterne zum Leuchten angeregt wird, sind visuell und auch fotografisch sehr auffällig.

Sterne entstehen aber nicht nur in den leuchtenden Wolken der Milchstraße. Auch in den dunklen Ecken des der Milchstraße beginnen junge Sterne ihre Entwicklung.  In der Region des Sternbilds Stier gibt es eine riesige Staubwolke aus der an einigen Stellen die Geburtsstätten der neuen Sterne durchschimmern – der Taurus-Molekül-Komplex.

Sternfeldaufnahme im Stier. Die riesige Taurus-Molekülwolke nimmt praktisch den östlichen Teil des Sternbild Stiers ein.  Das Rechteck markiert den Himmelsausschnitt einer Aufnahme mit 400 mm Brennweite  durch eine Canon DSLR.

Einige Ausläufer der Molekülwolke finden sich auch nördlich des Sterns Aldebaran. Der Staubnebel aus Lynds Dark Nebula-Katalog (LDN)  1549 ist so ein Nebel.  Dieser Dunkelnebel scheint ein Fenster zu haben, durch das man in das Innere des Nebels schauen kann.  Der Nebel  Sharpless 2-239 schimmert  durch den dunklen Staub der Molekülwolke. Wie der Eingang zur Hölle könnte man meinen,  sieht man das feurige Herz einer Sternentstehungsregion. Die Region ist hochdynamisch. Junge Sterne räumen in heftigen  Ausbrüchen mit dem Sternenwind ihre Umgebung frei.  Dabei wird der Staub und das Gas aus der Sternentstehungsregion mit mehreren 10 bis 100 Kilometern pro Sekunde fortgeblasen und stößt mit dem Staub der umgebenden Materie zusammen.  Astronomen bezeichnen diese Art von Objekten als Herbig-Haro-Objekte.

Der Dunkelnebel LDN 1549 mit dem Nebel Sharpless 2-239  (Teleobjektiv 400mm Brennweite, mod. Canon 700D).

Der Nebel Sharpless 2-239 beinhaltet einige Herbig-Haro-Objekte. In der direkten Umgebung findet man 14 dieser dynamischen Wolken, die von den jungen  Sternen fortgetrieben werden.  Mit Amateurmitteln sind vier dieser Wolken gut zu beobachten, zumindest fotografisch. Die Wolken HH28, HH29, HH 151 und H30  findet man auf langbelichteten Aufnahmen der Region um Sharpless 2-239.

Im Dezember 2019 beschäftigte ich mein Teleskop einige Nächte damit, den Nebel mit 800 mm Brennweite aufzunehmen. Die Objekte sind sehr lichtschwach, so dass insgesamt 12 Stunden Belichtungszeit nötig waren, um ein einigermaßen tiefes Bild zu bekommen. Die Aufnahmen entstanden mit einem 8“ Newton und einer Artemis 4021 –Kamera (LRGB –Filtersatz ). Der Himmel war während der Aufnahmen nicht immer optimal. Leichter Dunst sorgte für ein Himmelshelligkeit von bis zu 20,2 mag/arcsec mit dem SQM gemessen.

Die Aufnahme nach 12 Stunden Belichtung.  Der feuerrote Nebel SH2-239 inmitten des Dunkelnebels LDN 1249.

Der Taurus-Molekülwolkenkomplex wird mit einer Entfernung von 450 Lichtjahren angegeben. Das ist für Milchstraßenverhältnisse nicht sehr weit. Die theoretische Auflösung meiner Fotoausrüstung beträgt 1,88 Bogensekunden pro Pixel. In einer Entfernung von 450 Lichtjahren entspricht das einer Größe von ca. 260 Astronomischen Einheiten oder 38 Milliarden Kilometer pro Bildpixel. Das ist schon eine beschauliche Strecke…

In den 50er Jahren wurde der gesamte Nordhimmel am Palomar Observatorium auf Fotoplatten gebannt. Diese Fotoplatten wurden in den 1980er Jahren eingescannt und als DSS –Fotoplatten digital veröffentlicht. Die Aufnahmen sind online verfügbar und es ist möglich, eigene aktuelle Aufnahmen mit den Aufnahmen des DSS zu vergleichen.

Ich habe dazu eine Aufnahme  aus dem Jahr 1955 mit der aktuellen Aufnahme aus dem Dezember 2019 verglichen. Es liegen also fast 65 Jahre zwischen den beiden Bildern. Was hat sich da getan?

Bei der direkten Überlagerung der Aufnahmen fielen zwei Bereiche besonders auf. Die Nebelfetzen der Herbig Haro-Objekte HH28 und HH29 haben sich um zwei bis drei Pixel nach rechts verschoben. Dies scheint eine Ausdehnung zu sein, die etwa 600 bis 700 Astronomischen Einheiten entspricht.  (oder etwa 100 Milliarden Kilometer) . Für die Zurücklegung einer derartigen Distanz muss sich die Wolke mit sagenhaften 50km pro Sekunde bewegen. Das ist eine Geschwindigkeit, die für Herbig Haro-Objekte nicht untypisch ist.

Das Hubble Space-Teleskop hat sich ebenfalls für diese Region interessiert und vor einiger Zeit das Herbig Haro-Objekt HH30 angeschaut. Zugegebenermaßen eine sehr hochaufgelöste Aufnahme, die deutlich den  typischen Materiejet des Herbig Haro-Objekts zeigt. Aus dem Veränderlichen V1213 schießen hochfokussierte Jets . Oberhalb der Jets befinden sich leuchtende Materie aus Gas und Staub.

Die tolle Aufnahme lässt erahnen, welche Naturgewalten dort in Aktion sind.  Mit Amateurmitteln ist es zwar nicht möglich, die ganze Dramatik sichtbar zu machen. Dennoch macht es Spaß, sich mit den Aufnahmen auseinanderzusetzen. Die Forschungen um diese Objekte begannen erst in den 1940er Jahren und sind mit den Namen der Astronomen George Herbig und Guillermo Haro verbunden, die unabhängig voneinander diese Objekte studierten.

Das erste entdeckte Herbig Haro-Objekt war übrigens der Nebel um den Stern T Tauri, ebenfalls des großen Molekülkomplexes im Sternbild Stier zugehörig.  Der Nebel wurde bereits 1852 vom Astronomen John Russel Hind entdeckt und ist als Hinds veränderlicher Nebel bekannt.

Hinds veränderlicher Nebel ist das erste bekannte Herbig Haro-Objekt um den Veränderlichen T Tauri

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Feuerballsichtung am 29.1.24

Neulich erwischte meine Überwachungskamera eine helle Sternschnuppe, die auf 3 Bildern zu sehen war. Die Sternschnuppe war damit mindestens 3 Sekunden am Nachthimmel, weil die Kamera sekündlich ein Bild aufnimmt.   Viele Zeugen haben den Feuerball am 29.1.24 um 1:55 Uhr MEZ gesehen.  Man kann  nur staunen, wer da nachts noch so unterwegs ist. Jedenfalls wurden 6 Meldungen dem Feuerballnetz des Arbeitskreis Meteore geschickt.

https://fireballs.imo.net/members/imo_view/event/2024/563

Die Zeugen sichteten zum Teil eine mondhelle Erscheinung, die 3,5 Sekunden zu sehen war. Die Auswertung der Berichte ergab eine Leuchtspur, die über der Stadt Trier begann und in der Nähe von Köln endete. Der Meteor legte damit etwa 130 km in 3,5 Sekunden zurück und war mit 37 km/s unterwegs. Die Angaben sind natürlich nicht auf dem Meter genau. Die Beobachter waren ja nicht gut vorbereitet und es waren nur 6 Beobachter.

Auf meinem Video beginnt die Leuchtspur in etwa 20° Höhe , was bei einer Distanz von 226 km (Entfernung zu Trier) auf eine Höhe von 82 km schließen lässt . Die letzte Aufnahme zeigt den Meteor in etwa 12 Grad Höhe. Angenommen, er wäre an dieser Stelle schon in der Nähe von Köln, so wäre der Meteor in ca. 21 km Höhe in den Dunkelflug gegangen.  Er wäre vielleicht sogar ein Kandidat für einen kleinen Meteoriten, der dort möglicherweise im Braunkohletagebau gelandet ist.

https://fireballs.imo.net/members/imo_view/event/2024/560

Am Abend zuvor habe ich einen Feuerball im Nordwesten sehen können. Das war um 21:58 Uhr. Zu dieser Zeit scheinen viele Zeitgenossen ihre letzte Runde um den Block zu drehen, da es 72 Meldungen gab. Dieser Feuerball endete wohl über der Nordsee.  Er war wahrscheinlich auch nicht so spektakulär, wie die Feuerkugel gute 4 Stunden später.

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Sonne in H-alpha

Am Sonntag den 4. Juni habe ich an die Sternwarte die Sonne in H alpha beobachtet. Dabei kam der
Solarmax 60 zum Einsatz, zusammen mit ein ASI 290mm Kamera und zwei Okulare.

Um ca. 10:30 Uhr kam ich an der Sternwarte an, wo es überall in der Umgebung rege Betrieb mit
Fahrräder gab, es war als ob es nationale Fahrradtag war.. Als erstes habe ich das Teleskop aufgebaut
und auf mein HEQ-5 montiert (Ich kann mit der LXD 75 nicht so gut umgehen, daher bekannte
Technik). Das Teleskop fokussiert erstmal grob mittels das rausziehen des OAZ, wonach diese fixiert
wird und ein Helical focuser zum Einsatz kommt. Das Okular vom Coronado zeigte eine Sonnenscheibe,
allerdings fand ich es schwierig um den richtigen Einblick zu finden. Danach habe ich ein 15mm Meade
Okular benützt und schließlich ein 6,7mm Explore Scientific Okular. Mit 82 Grad Bildfeld passte die
Sonne immer noch locker rein. Es blieb zwar schwierig den Einblick Winkel richtig zu treffen, aber wenn
das passte war den Anblick großartig. Ein sattes Rot – Pinkes Gemisch als Farbe mit wunderbare Details
auf die Sonnenoberfläche.

Dann konnte ich aber als Astrofotograf meine Kamera natürlich nicht in die Tasche lassen! Das ASI
290mm konnte die Sonne im nativen Fokus nicht ganz abbilden, aber es waren tolle Details auf die
Aufnahmen sichtbar. Das seeing war ordentlich, ich hatte also glück! Ein Mosaik von 4 Aufnahmen
konnte ich zum Gesamtbild zusammenfügen.

Die Bilder bestehen auf jeweils 4000 einzelaufnahmen die mit Astrostakkert bearbeitet wurden, wo
die beste 10% gestackt wurde. Danach wurde mittels das Programm Wavesharp (die neue Version von
Registax Wavelets) geschärft und in Photoshop nachbearbeitet (Kontrast und Eingefärbt).

Jetzt war es zeit für mehr
Vergrößerung, und mit der
ES 2x Extender bekam ich
noch mehr Details!
Spannend ist es hier um die
einzelne Details zu
beobachten. Nebenan ein
Bild mit einige
Erscheinungen der
Sonnenoberfläche. Es war
leicht zu fokussieren und
auch das ausrichten der
Etalons auf einander was
mit dem Rad leicht hand zu
haben.

Die Details auf der Oberfläche waren super zusehen. Die Fackeln und Sonnenflecke gaben sich ein grossen Kontrast, und die Protuberanzen waren
super zu erkennen. Man sah viel mehr als auf dem Bild zu sehen sind, die die Protuberanzen doch
schon recht grossen Unterschied in der Helligkeit haben. Ich habe versucht einige Bilder auf zu nehmen
um eine animation zu machen, es ist mir allerdings bidher nicht gelungen diese gut zu bearbeiten,
wenn man die einzelstacks anschaut die ca. 30 minuten von einander getrennt waren, sieht man
wunderschön wie die Protuberanzen sich entwickeln. Wenn man die Sonnenscheibe überbelichtet,
sind auch sehr feine Strukturen zu erkennen, welche das Magnetfeld der Sonne folgen.

Alles im allem war es ein gelungene Beobachtungstag. Wo wir normalerweise mit kälte kämpfen, war
es diesmal sehr warm, und auch musste ich den Bildschirm mit meine Jacke abdunkeln um den fokus
richtig zu setzen. Zudem musste ich feststellen dass das Seeing vormittags besser war als nachmittags.
Als ich um ca. 14 Uhr nach hause fuhr war das seeing bedeutend schlechter als am Anfang. Etwas was
ich später im Internet auch bestätigen konnte.