Sonntag, 17. August 2014

Erster H alfa Versuch

Oder: was so alles schief laufen kann


Das Wetter ist ausnahmsweise brauchbar, nach dem Schlechtwetter der letzten Tage war Sonnteg nachmittag wieder mal Astronomie angesagt. Schnell Alles in den Koffer gelegt, ab zu Pepi Gschiel und mit ihm weiter auf die Sternwarte. Alles im Koffer? Leider nein, aber davon später mehr.

Test Okularauszug für Newton


Da der Okularauszug für den Newton bereits eingetroffen ist, wurde der Umbau vorbereitet. Die TS (GSO) Basis hat natürlich eine andere Ringschwalbe wie der neue Okto 60 Auszug (Syntha bzw. Skywatcher Basis). Nur 2mm kleiner im Durchmesser, aber es passt halt nicht. Immerhin passt das Loch für das Auszugrohr, es müssen nur die Befestigungslöcher neu gebohrt werden. Eventuell noch eine Zwischenlage, Rohrschelle (280mm innen) oder ein Frästeil dazwischen, weil das Blech halt arg dünn ist. Laut Forenberichten liegt dort das größte mechanische Problem bei der Verkippung zwischen Kamera und Leitrohr.

Bino am Skywatcher 100/900:


Da ich zu Hause gerne die Sonne mit dem Bino am Skywatcher ED 100/900 beobachte, ein kurzer Versuch auf der Sternwarte. Leider Fehlanzeige, mit meiner Baader Click Lock Klemme dem Herschelkeil komme ich hier nicht in den Fokus. Da scheinen die beiden Geräte etwas unterschiedlichen Backfokus zu haben.

Ist auch kein Beinbruch. Mit dem TEC APO funktioniert es ja gut, dort muß ich nur eine Blende besorgen, etwa 120mm freie Öffnung. Das Prisma wird sonst recht heiß, obwohl Baader es bis 200mm empfiehlt.

In der Zwischenzeit sind 3 Spaziergänger vorübergekommen, die durften auch kurz durch das Teleskop schauen.

Was echt fehlt, ist ein Sonnenschirm am Fernrohr. Wir haben mit einem Karton improvisiert. Ein Sonnensucher wäre auch nicht ganz falsch, je einfacher desto besser.

H alfa Filter


Gemeinsam haben wir dann den H alfa Filter aufgebaut, zuerst mit der kurzen Telezentrik und ohne Abblenden des ERF Filters. Da war das Bild sehr bescheiden, eigentlich eher Rot- als Halfa Filter. Nur ganz am Rand war eine Protuberanz sichtbar, der Rest reichlich kontrastarm.

Mit der eingeschraubten Blende war es dann deutlich besser, es zeigten sich auch ansatzweise Strukturen auf der Sonnenoberfläche. Auf einer Seite des Bildfeldes war die Filterwirkung passabel, der Rest war immer noch mäßig. Immerhin die Protuberanzen deutlich besser, und schöne Details bei einem Sonnenfleck. Doch wie gesagt, nur in einem kleinen Teil des Bildfelds.



Mit der langen Telezentrik waren dann die Details besser erkennbar, aber die Filterwirkung ist weiterhin nur in einem Teil des Bildfeldes ausreichend. Wir haben aber keinen Versuch unternommen, mit geänderter Temperatur die Wellenlänge zu schieben. Da muss ich mal Gert fragen, was das sein kann.


Weitere Pannen:


Ein Griff in die Tasche: Leider die falsche Kamera mitgenommen, die andere ohne Filter liegt daheim im Schrank. Nun ja, für einen Probegalopp muß es auch ohne Astroumbau reichen, werden halt die Belichtungszeiten viel länger. Mit 1/200 bis 1/500 sec und ISO 1600 hat es einigermassen geklappt.

Mit dem T2 Adapter wurde dann die Canon Kamera aufgebaut. Leider ist das Suchergehäuse mit dem Filter Gehäuse zusammengestossen. Da wäre eine 5mm T2 Verlängerung oder noch besser ein Rotationsadapter hilfreich. Als Notlösung wurde das Gewinde ein wenig geöffnet, damit konnte die Kamera verdreht am Filter befestigt werden.

Ja und dann sollte die Verbindung zum Computer hergestellt werden. Also USB Kabel raus, am Computer eingesteckt, auf die Leiter und:  Oh weh! Leider hat sich das falsche Kabel in die Tasche verirrt, Standard Anschluss für die Astrokamera, die Canon hat Mini USB.

Also nichts mit Computerunterstützung beim Fokussieren und Auslösen. Da ich in der letzten Zeit nie ohne Computer fotografiert habe, finde ich nicht mal die einfachsten Dinge im Menü.

Beim Fokussieren ist es auch nicht so einfach. Ohne Microfokus, etwas geblendet am Kameradisplay! Wenn ich vergleiche, was ich gesehen habe und was am Foto erscheint, dürfte da auch ein Grund für die schwachen Bilder liegen. Noch dazu ohne Fernauslöser, direkt am Teleskop abgedrückt. Jedes zweite Bild kräftig verwackelt, die anderen etwas weniger. Nie wieder das falsche Kabel mitnehmen!



Aber am Ende sind zumindest ein paar Aufnahmen im Kasten, eher Erinnerungsfotos an Waterloo denn Astrofotos. Schwacher Kontrast, Newton Ringe, mächtig unscharf. Im Moment bin ich nicht zufrieden, da ist noch viel Verbesserungspotential.

Was mir im Moment noch nicht eingeht: bei zentrischem Aufbau müßten Newton Ringe und Vignettierung symmetrisch sein, also alle Bildecken gleich vignettiert und das Zentrum der Ringe in Bildfeldmitte. Muß mir die Theorie mal ansehen, eventuell kann man für die Fotos noch mit der Lage des Brennpunktes was machen, der ist ja für die Fotos deutlich nach hinten verschoben. Aber mit dem 2" Okular sollte es ähnlich aussehen.Daneben scheint die Brennweite ein wenig kurz zu sein, ich komme überschlagsmässig auf knapp 1600mm mit der 2x Telezentrik. Muss mal die Abstände genauer ansehen, bzw kontrollieren ob das Strahlenbüschel ausreichend telezentrisch ist.

Überlegungen zu Adaption und Okularauszug:
  • Baader Click Lock Klemme an den Auszug, könnte dort immer verbleiben.
  • Dafür 2" T2 Adaption an die Telezentrik statt der Ringschwalbe. Zusammen mit Click Lock ausreichend steif.
  • Eine Ringschwalbe hinter den Sonnenfilter, dann kann die Kamera verdreht werden ohne Kollision. 
  • Oder T2 Blech Distanzring, damit das Suchergehäuse an eine passende Stelle gedreht werden kann.
  • Eventuell überhaupt ein stärkerer Auszug, mit der Telezentrik ist der Skywatcher Auszug hoffnungslos überfordert. 
  • Mit weiter nach hinten gelegtem Auszug könnte ein Teil der Telezentrik im Auszug verschwinden. Wäre dann wegen kleinerem Hebel viel stabiler, aber nicht mehr für andere Aufgaben (Herschel Prisma, Video Astronomier) einsetzbar.
Beim Heimgehen hat dann der klare Fernblick und eine Nebensonne für all die kleinen Ärgernisse entschädigt.

CS, Arnold


Samstag, 19. Juli 2014

MGEN, Okularauszug mit Motorfokus und OAG


Nachdem jetzt doch einige Kollegen auf der Sternwarte fotografieren, wird in nachster Zeit die Ausrüstung der Sternwarte ein wenig verbessert. Mit dem 250mm Newton auf der festen Montierung steht uns ja ein sehr leistungsfähiges Rohr zur Verfügung, das derzeit wegen Kleinigkeiten zu wenig zum Einsatz kommt.

Mit einem Autoguider sollen die Nachführfehler in erträglichen Grenzen gehalten werden, daneben wird die Fototauglichkeit des 250mm Newton durch einen stabilen Okularauszug mit Motorfokus und Off  Axis Guider verbessert.

Beim RC sehe ich da eine längere Lernkurve, 4m Brennweite wollen bei unserem Seeing erst mal beherrscht werden. Und der APO hätte auch viel Potential, wird aber meines Wissens derzeit nur visuell genutzt. Muß ich mal so einsetzen wie er ist, eventuell später mit einem Flattener/Reducer testen. Als Leitrohr dürfte der 100/900 gut geeignet sein, eventuell mit Verbesserungen beim Auszug. Doch nun zurück zum Newton:

Okularauszug


Als größtes Hindernis für die Fotografie mit DSLR und Astrokamera wurde der Okularauszug mit den wackeligen einseitg geklemmten Verlängerungen erkannt. Nach Internet Recherche ist die Wahl auf einen Okto60 Auszug von Teleskop Austria gefallen, der im Netz als sehr stabil gelobt wird. Durch die Centerlock Klemmung (ähnlich Baader Click Lock) dürfte das Problem mit der einseitgen Klemmschraube auch gelöst sein.

Um sowohl mit dem vorhandenen Baader MCU Korrektor, als auch mit einem Parakorr oder mit Okularen ohne Korrektor in den Fokus zu kommen, wird zusätzlich eine 45mm M60 Verlängerungshülse beschafft. Falls daneben auch noch ein ASA 0.73x 2" Korrektor ins Auge gefasst wird, wäre auch das mit einer direkten Schraubverbindung (Überwurfmutter über Korrektor ?) denkbar. Weitere M60 Hülsen passender Länge, eventuell bereits mit montierter Centerlock Klemmung sind kein großer Aufwand.

Der Auszug ist bestellt, die Hülse in Ungarn in Fertigung und der sehr einfache Motorfokus wird über den Feintrieb adaptiert. Damit sollte vorerst über Handbedienung eine ausreichende Fokussiergenauigkeit erreicht werden. Als Endziel schwebt mir ein ASCOM kompatibler Fokussierer mit Schrittmotor auf Arduino Basis vor, den man dann auch reproduzierbar über PC bedienen kann.

 

Bahtinov Maske


Als Hilfe für die Fokussierung steht auch eine Bahtinov Maske zur Verfügung. Ich habe aber bisher noch nicht damit gearbeitet. Hoffe bald klüger zu sein.

 

Autoguider


Auf Wunsch von Kollegen wurde ein MGEN Stand Allone Autoguider angeschafft, die Fotografie mit einer Spiegelreflex Kamera ist damit ohne Computer möglich. Der MGEN erledigt die Kameraansteuerung über Auslösekabel, fährt das Belichtungsprogramm ab und verstellt die Lage des Leitsterns von Aufnahme zu Aufnahme um eine Kleinigkeit. Dieses Dithern hilft gegen Hot Pixel, die leider bei ungekühlten Kameras deutliche Probleme bereiten. Durch das Dithern liegen sie auf jeder Aufnahme wo anders und können beim Stacking besser beseitigt werden. Zur Steuerung einer Kamera steht derzeit ein EOS Kabel bereit. Für andere Kameras müssen wir uns ansehen, was wir brauchen.

Daneben ist natürlich auch die Zusammenarbeit von MGEN mit einer Aufnahmesoftware am Computer möglich, etwa mit Astro Photography Tool. Ich schätze diese Software sehr, unterstützt bei Einstellung und Aufnahme, kostet fast nichts und legt die Bilder bereits systematisch benannt am Rechner ab. Kamera und MGEN ohne Rechner sind für mich keine Option, ich hab lieber den Einstellbildschirm am Rechner.

Ein erster Test des MGEN erfolgte am 18.7. nach der Freitag Führung bis 3h früh. Der Autoguider regelte per FS2 Handbedienung eingebrachte Störungen flott aus. Allerdings muß vermutlich die Parametrierung noch verbessert werden, der Guider ist dem Seeing nachgelaufen und hat etwa zwei Befehle pro sekunde abgesetzt. Ein längeres ST-4 Kabel ist auch noch nötig, beim Goto mußte der Guider per Hand gehalten werden, damit das 1.5m Kabel nicht herausgerissen wird.

Im Moment sitze ich bei der Installation der Software, ist ja alles im Prinzip recht einfach, aber vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt!

Off Axis Guider


Um auch direkt durch den Newton eingebrachte Störungen (speziell Auszug und Fangspiegel) korrigieren zu können, muß der Guider durch einen sogenannent OAG direkt hinter dem Komakorrektor angebracht werden. Das ist mechanische Feinarbeit, weil wenig Platz zur Verfügung steht. Als DSLR kommen wegen dem Bajonett Aufmaß leider nur CANON EOS in Frage, es muß ja in 55mm Backfokus (ab T2 bzw M48) des Korrektors der OAG mit Bajonett und die Kamera Platz finden. Bei anderen Kameras gäbe es folgende Alternativen: OAG ohne Korrektor möglich, ein Korrektor mit großem Backfokus und kurze T2 Adaption hinter dem OAG oder das Guiden über Leitrohr.

Passende OAG's gibt es von Teleskop Service und Teleskop Austria. Der OAG von Teleskop Service erscheint zwar noch flexibler, aber auch filigraner. Für den Betrieb auf der Sternwarte dürfte eine fixe Verschraubung von Bajonett und Einsatz so wie fixe Prismenlage doch sinnvoller sein, als mehrfache Verstellmöglichkeiten. Falls der OAG sowohl mit Canon Bajonett als auch T2 und M48 Adaption viel genutzt wird, sollte ein zweiter OAG besorgt werden. Vorerst ist der Umbau über einen Einsatz möglich.

Zeitplan


derzeit befinden sich die Teile noch bei mir, bzw. sind noch nicht vollständig geliefert. Nach Abschluss der Tests sollen sie Ende August auf die Sternwarte kommen.

CS Arnold




Freitag, 6. Juni 2014

Far, far away

oder vielleicht anders formuliert:

wo liegen die Grenzen für den Amateur ?


Lichtquanten sind wie ein guter Rotwein: je älter desto besser.

Irgendwie ist der Wunsch möglichst weit zu schauen auch eine gewisse Sucht.  Knapp 2 Milliarden Jahre hat das Licht bereits vom Quasar 3C273 zu uns gebraucht, das ist gerade mal 14% des Alters unseres Universums.

Da bleibt die Frage, wie weit können wir wirklich schauen? Dazu müssen wir zumindest zwei Randbedingungen beachten:

Grenzen der Fotografie


Der Umstieg von Video (EzPlanetary) auf Einzelbilder in Nebulosity scheint ein großer Sprung zu sein, das Abschalten des Verstärkers während der Belichtung bringt viel. Damit kann über zumindest 2-3 Größenklassen mehr spekuliert werden, vielleicht auch 4. Mit Guiding und Einzelbelichtungen im Bereich von 1 bis 10 Minuten dürfte in einer klaren mondlosen Nacht viel gehen, bevor das Rauschen des Himmelshintergrundes die Grenze setzt.

Eventuell könnte ich auch mit einer Relais Optik (lange Barlow, dann Gitter, dann kurzes Objektiv) den 50cm RC auf eine vernünftige Brennweite bringen, das wäre immerhin die doppelte Öffnung oder ein Viertel der Belichtungszeit. Mit 4m Brennweite ist spaltlose Spektroskopie ein Flop, mit 1.5m könnte es sich ausgehen.

Von der Helligkeit her dürfte ein Großteil der Objekte im Katalog heller Quasare und BL Lacertae Objekte  mit den vorhandenen Mitteln erreichbar sein. So aus dem Bauch heraus würde ich die Grenze mal mit 17m ziehen, dann fallen nur mehr 13 von 454 Objekten raus.

Grenzen durch die Rotverschiebung


Wenn man jedoch nicht nur einen Lichtpunkt feststellen will, sondern auch aus Spektrallinien eine Rotverschiebung bestimmen, muß man Spektrallinien sehen. Wir haben bereits bei 3C273 gesehen, dass uns Halfa vom sichtbaren Bereich ins Infrarot gerutscht ist. Die Sternwarte Steinberg ist aber nicht auf einer Raumstation sondern auf der Erde, unter einer dicken Luftschicht. Zusammen mit der Empfindlichkeit der Kamera bleibt damit der Bereich von etwa 380 bis 900nm, in dem wir beobachten können. Ich würde mal so salopp zwei beobachtbare Linien in diesem Bereich fordern, damit die Linien einigermassen sicher identifizierbar sind.

Damit bleibt nur der Bereich bis z=1.10 beobachtbar, da liegen bereits Halfa, Hbeta und Hgamma unter unserer Grenze von 900nm.

Aber es gibt ja noch mehr Linien. Die Lyman Serie liegt mit 90 bis 121 nm weit im Uv. Ab z=2.80 kommen Ly alfa und Ly beta unterhalb von 380nm zu liegen. Wenn wir die oben genannte Quasarliste nach Objekten ab z=2.8 durchsuchen, kommen wir auf 5 Objekte, eines mit 15.8m und z=3.051 und 4 mit 16.5m und z von 2.8 bis 3.6. Bei z=3.051 blicken wir bereits 11.5 Milliarden Jahre in die Vergangenheit, das Weltall war 2.1 Milliarden Jahre alt, als das Licht ausgesandt wurde.

 

Die nächste Ziele:


Zum Aufwärmen könnte ein Objekt in der Nähe von z=1 kommen. Etwa PG 1718+481 im Herkules. Mit 14.6m nocht recht hell, sollte problemlos gehen. 8 Milliarden Jahre zurück ist keine Kleinigkeit, mehr als die Hälfte der Zeit ab dem Big Bang.

Noch sehr viel weiter zurück blicken wird wohl bald angesagt sein. Also nächstes Ziel: Quasar HS 1946+769 im Drachen, sollte mit einer Helligkeit von 15.8m zwar nicht einfach aber doch noch erreichbar sein. Da sind wir immerhin bei 84% des Alters unseres Universum angelangt. Hab gerade eine Aufsuchkarte angesehen: sternreiche Gegend, da könnte für den spaltlosen Spektrografen ein Problem werden.

Also vielleicht noch ein wenig tiefer blicken: B2 1422+231 im Bootes ist mit z = 3,62 noch weiter weg, die Helligkeit 16.5 könnte sich vielleicht auch noch ausgehen. Die Umgebung ist deutlich weniger sternreich, vielleicht kommt der dran.

CS, Arnold

Nachtrag 17.6.2014

Bei der Suche nach interessanten Zielen sind noch zwei weitere Objekte aufgefallen:
  • Der Quasar APM08279+5255 im Lynx dürfte mit z=3.91 vorerst das Ende der Fahnenstange markieren und ist durch eine Gravitationslinse überraschend hell. Die UV Linie Lyman alfa liegt da bereits weit im Roten, perfekt für die Fotografie. Stathis berichtet im Astrotreff von seiner visuellen Beobachtung im 24" Dobson.
  • Das schwarze Loch OJ+287 dürfte als Doppelsystem interessant werden, mit 3.5 Milliarden Lichtjahren Entfernung fast noch in der Nachbarschaft. Normalerweise nur 16m hell, mit Ausbruchen bis 14 oder gar 12m. Aber laut Astronomie.de Forum ist da noch bis 2016 Zeit. 

Freitag, 30. Mai 2014

Spektren von Saturn, Ringe, Monde

Bei der letzten Spektroskopie Session am 21.5.2014 am Steinberg sind auch die Planeten nicht zu kurz gekommen.

Für die Auswertung hab ich mir ein kleines Excel Blatt zusammengestellt, mit Visual Spec bin ich nicht so ganz zusammengekommen. Profile auswerten ja, aber beim Weiterverrechnen war es etwas widerspenstig. Dazu einige Abstürze, vermutlich Divisionen durch 0, weil ich wieder mal etwas nicht definiert habe. Vielleicht sollte ich das Manual gut durchlesen, aber vermutlich besser in Französisch.

 

Die Aufnahmen

Am ersten Bild sehen wir Saturn mit Ringen, da lässt sich ganz gut das Spektrum erkennen. Am Saturnspektrum sieht man einen dunklen Querstreifen, der auf den Ringen nicht erkennbar ist: ein Hinweis, daß hier Methan absorbiert, das nur in der Saturnatmosphäre vorhanden ist. Zwei weitere Banden geben durchaus noch zu denken, aber davon später.

Saturn mit Spektrum, Newton 250/1000mm, Kamera IMG0h, 500*5ms, Darks, leicht geschärft

Doch wenn wir etwas länger belichten, kommt noch mehr heraus: 5 Saturnmonde werden sichtbar, in CalSky kann man dann nachsehen, es sind Titan ganz unten, über Saturn dann Dione und Rhea. Ganz knapp am Ring zeigen sich dann noch zwei Monde, Encladus und Tethys.

Saturn mit Spektrum, Newton 250/1000mm, Kamera IMG0h, 500*20ms, Darks, EzPlanetary, Gain 88%


Die Auswertung

Saturn und sein Spektrum überstrahlen das halbe Bild, daher wurde eine Auswertung der Spektren auch nur für Saturn, den Saturnring so wie die Monde Titan und Rhea versucht. Das Spektrum von Dione ist zwar sichtbar, aber viel zu sehr vom Saturn überstrahlt. Für die Spektren von Saturn und Ring wurde die 5ms Aufnahme herangezogen. Eine 10ms Aufnahme wäre durchaus sinnvoll gewesen.

Erste Überraschung: Titan zeigt die selben Banden wie Saturn. Rhea zeigt keine Banden.

Als Hintergrund hab ich für die Monde ein Profil knapp über und unter dem Mondspektrum vermessen und den Mittelwert vom Profil auf dem Mondspektrum abgezogen. Dadurch kann auch im überstrahlten Bereich noch ein Spektrum erhalten werden.

gleiches Bild wie oben, aber Helligkeit für Darstellung voll aufgedreht, Artefakte bei Saturnring und Titan

Im folgen Diagramm sind alle Spektren dargestellt. Includiert ist das Vergleichsspektrum vom Stern HD108228, der zur Kalibrierung der Wellenlängen verwendet wurde. Zart in Rot sind die Wasserstofflinien als vertikale Striche eingezeichnet, von Halfa bis Hgamma sind sie gut im Spektrum zu erkennen.

Rhea hat fast das selbe Spektrum wie der Saturnring, Saturn und Titan dagegen sind deutlich röter und zeigen starke Banden, einmal bei ca. 7200 A, einen starken Einbruch bei 8800 A, der beim bekannten Methanfilter ausgenutzt wird, aber auch ein schwaches Band bei 6100A.

Auswertung in Excel Worksheet

Über die Methanbanden muß ich mich erst schlau machen, da fehlt mir noch ein wenig der Hintergrund. Doch es war mal interessant, die Titan Atmosphäre auf diese einfache Art nachzuwiesen.

Für die Zukunft möchte ich mir einen Workflow zusammenstellen der etwa so aussehen könnte: Aufnahme in EzPlanetary oder Nebulosity, Stacken mit Fitswork, Zurechtdrehen und Extrahieren der Profile (Rohspektren) in Visual Spec, weitere Auswertung in Excel.

CS, Arnold Egger


Sonntag, 25. Mai 2014

Der Segen von guten Dark Frames

Bei der Durchsicht der Originalaufnahmen bin ich dann draufgekommen, dass ich bei dem Absturz doch nur die Hälfte der Darks überschrieben habe. Damit sind noch ca. 100 Lights a 5 sec und 100 Darks für eine Bearbeitung übriggeblieben, unmittelbar hintereinander und damit bei gleicher Kameratemperatur aufgenommen.

Also noch mal ein Masterdark erstellt und die Daten durch Fitswork gejagt! Siehe da, schaut schon viel besser aus. Das Verstärkerglühen ist fast weg. Ich hab dann nur mehr den Hintergrund geebnet mit "Hintergrund ebnen variabel" und einem recht grossen Radius. Sieht doch gleich besser aus:
3C273, 21.5.2014, Sternwarte Steinberg, Newton 250/1000mm, IMGH0 monochrom, 105 x 5sec

Auch die Peaks bei Hbeta und Hgamma kann man als helle Knoten im Spektrum sehen, Halfa wegen der geringeren Intensität nur mit viel Phantasie. Interessanterweise ist zwar das Bild viel besser, wegen des höheren Rauschens jedoch nicht unbedingt besser zur Auswertung in Visual Spec geeignet. Das Abziehen eines Hintergrund Profils direkt neben dem Spektrum ist bei dem Verstärkerglühen meiner Kamera ein mächtiges Werkzeug.

Damit ist die Lehre klar: bei meiner Kamera (IMGH0, ungeregelte Kühlung, kein Temperatursensor) braucht man immer die Darks unmittelbar nach den Lights, sonst wird es nichts. Aber mit sauberer Verarbeitung erhält man aus fast hoffnungslos aussehenden Rohbildern mit wenig Aufwand noch ein beachtliches Resultat.

Die monochrome Kamera mit hoher Infrarotempfindlichkeit bewährt sich gerade hier, wo interessante Linien weit ins Infrarote verschoben sind. Die Spiegelreflex Kamera könnte trotzt Astroumbau Halfa von diesem Quasar nicht mehr sehen.

CS, Arnold

Samstag, 24. Mai 2014

Messung Rotverschiebung des Quasars 3C273

Vorgeschichte


Letzten Herbst hab ich ja so voll getönt, die Rotverschiebung eines Quasars könne man mit einfachsten Mitteln messen. Grundüberlegungen finden sich im Technik-Blog und hier im Fotografie-Blog. War wohl ein langer Weg, bis es endlich geklappt hat. Geklappt? Nun ja, eine heillose Übertreibung, eigentlich war es eine Serie von kleineren und größeren Pannen. Aber das Bild ist im Kasten, nicht ganz so gut wie erhofft.

Es geht los

Letzten Dienstag, 20.5.2014 hat der Himmel nach langer Zeit endlich einmal aufgeklart. Also alle Teile ins Auto geschmissen und am späten Abend auf die Sternwarte gefahren. Die war noch besetzt, Christian hat fotografiert. Da hab ich mal zugesehen und diskutiert, ist ja ein Hobby und kein Beruf mit Druck dahinter. Dann haben wir Mars und Saturn am Apo mit meinem Bino beobachtet, hab die Beiden dieses Jahr noch nicht so gut gesehen! Komet Panstarrs mußte auch noch herhalten, zuerst im 10x50 Feldstecher aufgesucht, dann im Fernrohr bestätigt. Ist ja in einer Galaxiengegend gar nicht so einfach, eine war knapp daneben, aber schwächer. Bin neugierig auf die Fotos, am Display hats gut ausgesehen.

Aber gegen 1h früh hab ich dann begonnen Spektren zu fotografieren. Den Star Analyser hab ich nur mit einer 1.25" Verländerung verkehrt über 2"/1.25" Reduktion in die 2" Verlängerung geschraubt, damit ist er ca. 33mm vor der Kamera. Diese ist nur mit einer Schraube in der 2" Verlängerung geklemmt. Ich komme so auch nicht ganz in den Fokus, also noch etwa 1cm Luft zwischen Anschlag Verlängerung und Okularauszug. Sehr wackelig, aber es hat gereicht:


Zuerst Saturn und Saturn Monde mit für mich überraschendem Resultat: Starke Banden am Planeten in Rot und Infrarot, eh klar: Methan. Wie sollte ein Methanfilter auch sonst funktionieren. Aber die Bilder werte ich später aus. Vorerst nur ein kleines Bild dazu, Rest folgt:



Nach der Aufwärmrunde hab ich versucht, 3C273 aufzusuchen. Gar nicht so einfach, der Newton steht ja windschief zum Hauptrohr, kein Klappspiegel dran und Kamera rein und raus ist auch keine Option. Daher hab ich mich blind auf Goto verlassen. Von Mars und Saturn her war mir klar, es funktioniert so gut, dass das Ziel auf zumindest 0.5mm genau am Chip positioniert ist. Muss auch, mein Chip ist gerade mal 2.5*3.5 mm klein. Zuerst hab ich noch an HD108228 das Teleskop synchronisiert und mit 100 x 0.2 s ein Referenzspektrum aufgenommen. Warum gerade dieser Stern? Es ist der letzte helle Stern in der Nähe des Quasars, und er hat schön die Wasserstofflinien Hbeta und Hgamma gezeigt, ideal zum Einstellen und Kalibrieren.

Pannen über Pannen


Aber jetzt hat die Serie von Pannen unbarmherzig zugeschlagen. Zuerst hab ich noch von den Planetenaufnahmen her die Kamera auf 8bit eingestellt gehabt. Nicht gerade prickelnd für die Spektren. Nach ca. 200 Aufnahmen hab ich es bemerkt und daraufhin abgebrochen. Leider kein Dark gemacht, auch nicht später im Laufe der Nacht. Dann nochmals gestartet, mit 14 bit. Aber der Himmel hat sich mit einer leichten Bewölkung überzogen, und nach etwa 100 Bildern ist der Quasar hinter dem Baum verschwunden. Noch schnell (was ist schnell bei jeweils 100 oder 200 Bildern?) Darks gemacht. Dann das nächste Unglück: die Aufnahme Software ist abgestürzt, und da hab ich dann die Darks mit Spektren beim Einstellen von Albireo überschrieben. Lehre daraus: wenn was schief läuft, Ruhe bewahren, von vorne beginnen und vor allem in ein neues Verzeichnis gehen. Nach ein paar kurzen Spektren von Albireo noch ein letzter Bilck zum Saturn, schon deutlich schlechter, und im Osten zieht rot der Mond herauf. Eigentlich wollte ich noch viel testen, aber die Zeit ist abgelaufen, wieder mal zu lange herumgetrödelt!

Die Einzelaufnahmen schauen ja besch...eiden aus, ganz leicht sehe ich zwar den einen oder anderen Stern und auch ein Spektrum, aber wirklich nur ganz leicht im starken Rauschen und Verstärkerglühen. 5 Sekunden pro Bild sind zu wenig, aber mehr ist bei der Nachführung riskant.

Bildauswertung und Quasar identifizieren


Ich hab eigentlich nicht mehr erwartet, daraus ein Quasarspektrum zu erhalten, aber so lernt man dazu. Nach vielen verunglückten Stacking Versuchen hat es mit Fitswork geklappt. Deepsky Stacker hat keine Sterne gefunden und die üblichen Verdächtigen wie Registacks und Avistack haben Mist produziert. Aber mit Fitworks kann ich einen der drei hellen Sterne im Bild zum Zentrieren verwenden, da läuft es mit vielleicht 5 Rückfragen bei 200 Bildern. Achtung: Stern markieren mit Rechteck aufziehen, nicht anklicken. Sonst wird kein Zentrum berechnet. Der halb manuelle Ablauf bei Fitswork gefällt mit, da verstehe ich was ich mache. Ein Dark hab ich auch noch reingerechnet, aber bei der falschen Temperatur erstellt, hat die Sache nicht gerettet.

Am Ende hab ich dann doch ein Bild bekommen, das nicht wirklich gut ist, aber doch ausreichend. Hier bereits 90°gedreht, damit ich es mit einer Aufsuchkarte vergleichen konnte. War gar nicht so einfach, wo ist oben, was ist welcher Stern?
Eine Aufsuchkarte vom astro info hat dann zusammen mit einigen anderen Quellen das Geheimnis gelüftet, der Quasar ist der dritthellste Stern im Bild. Der hellste hat 11.9m. 9*12 Bogenminuten ist halt ein sehr kleines Bildfeld.

Spektren auswerten


In Visual Spec sieht das Bild dann so aus:

Gerade drehen, Quasar und Spektrum zwischen die Linie bringen und dann kann schon das erste Profil extrahiert werden. Als Hintergrund wird gleich ein Profil knapp daneben genommen, da brauch ich mich nicht auf ein Dark verlassen, das eh wegen meiner Panne nicht zeitgleich aufgenommen werden konnte.
Ist noch keine echte Auswertung, nur das Spektrum vom Vergleichsstern kalibriert mit Hbeta und 0nm, und das Quasarspektrum darübergestellt. Vorher mußte aber noch der Hintergrund (oberstes Profil) abgezogen werden. Damit ergib sich für den Quasar das grüne Spektrum, schaut schon ganz manierlich aus. Im unteren Bild hab ich dann das Vergleichsspektrum entsprechend gestreckt, damit man die Linien identifizieren kann. Halfa, Hbeta und Hgamma scheinen ganz gut erkennbar, ein Wunder nach all den Pannen. Die mal schnell rausgemessene Rotverschiebung von 0.147 ist von den 0.158 nicht so weit entfernt, aber da muss ich noch mal die Auswertung durchgehen.

Muss noch viel dazulernen bei der Auswertung, aber vor allem muß ich bei guten Bedingungen noch einmal besseres Bildmaterial sammeln. Immerhin, Spektren eines 12.9m Objekts haben geklappt. Mit besserer Einstellung (14bit), längeren Einzelbelichtungen (30-60 sec statt 5s) und einer Gesamtbelichtungszeit von ein paar Stunden könnten 2 bis 3 Größenklassen mehr drinnen sein, also etwa bis 15m oder 16m. Die Grenze wird auch durch die Himmelshelligkeit gesetzt, der Steinberg ist wohl nicht unbedingt der beste Platz. Es stehen noch viele erreichbare Objekte im Katalog heller Quasare und BL Lacertae Objekte .Wer mach den Nächsten?

Clear Skies,
          Arnold


Samstag, 15. März 2014

Diese Woche habe ich endlich versucht, ein Exoplanet aufzuspuren.  Ich habe ein kurzes Bericht dazu geschrieben ( leider nur auf englisch ) - s. http://www.davidgloistein.net/astro_eq_p15.htm

Kurze usammen Fassung
Exoplanet HAD-20-b in Gemini
Hab jede 2 Minuten ein 60s Belichtung gemacht und dann analysiert.  Alle Bilder sind  kalibriert worden und dann der Helligkeit vom Zielstern mit einem Referenzstern abgeglichen.  Hier der Verlauf der Helligkeit :



 Probleme und Fehler :
Ich habe zu spät angefangen zu fotografieren, aber wegen meine Schichtarbeit ist leider nicht anderes gegangen
Man sieht zur mindest ( mit Fantasie ) eine Abdukelung, trotz Schwankungen
Das ausgesuchte Objekt war leider nicht Ideal - ein Doppel Stern ist schwierig zu messen
Ich habe leider alles beim Vollmond gemacht, nächstes Mal bei Neumond.

MfG, Dave