Das (Amateur-) Hubble Deep Field
Im nachfolgenden Bericht soll der Versuch eine tiefe Aufnahme, des uns umgebenden Weltraums, anzufertigen, wiedergegeben werden. Als Vorlage habe ich das Hubble Deep Field gewählt.
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Bild 1: Original Deep Field des Weltraumteleskops Hubble
Das HDF (Bild 1) hat mich bereits seit seiner ersten Veröffentlichung 1996 fastziniert. Jene, nahezu 100 Stunden Belichtung mit dem Hubble Weltraumteleskop zeigt auf einem 3` x 3` großen Feld eine Unzahl von Galaxien bis hinunter zur 30. Größenklasse. Die Frage die ich mir immer wieder stellte war nun, was ist mit Amateurmitteln machbar. Klar war, nur der Einsatz einer empfindlichen CCD Kamera konnte hier erfolgt versprechen. Hinzu kam das relativ kleine Feld von 3 Bogenminunten, hier war also Brennweite gefragt. Mit der Erweiterung meiner Ausrüstung im Jahr 2001 um eine OES Megatek mit einem SITE Backsite Illuminated Chip, (QE 93,2 % bei 550nm) rückte ein Versuch der Wiedergabe des besagten Feldes in Kombination mit meinem C 14 in greifbare Nähe. Eine erste Belichtungsreihe habe ich im Frühjahr 2002 mit obiger Kombination unternommen. Aufgrund der Himmelsaufhellung an meinem Beobachtungsstandort, einer Kleinstadt im Einzugsbereich von Köln, wählte ich seinerzeit einen Astronomik UHC zur Kontragssteigerung. Ich fertigte eine Belichtungsreihe von 10 Aufnahmen a 30 min an. Die spätere Auswertung war ernüchternd. Gerade einmal vier Objekte konnte ich nachweisen. Hier war also ein größerer Aufwand vonnöten. Ein Jahr später im Februar 2003 konnte ich einen neuen Anlauf nehmen. Ein ungewöhnlich stabiles Hochdruckgebiet ermöglichte es mir mehrere Nächte in die Belichtung des HDF zu investieren. Diesmal wagte ich eine Belichtungsserie ohne Filter bei voller Brennweite des C14 von 3910mm entsprechend Blende 11. In der ersten Nacht konnte ich zehn Aufnahmen zu 45 min belichten. Eine Auswertung am nächten Tag zeigte im Summenbild erfreulicherweise eine (sehr) schwache Häufung von Objekten im Hintergrundrauschen. Leider zeigte sich aber auch eine nicht hinreichend genaue Ausrichtung der Montierung auf den Himmelsnordpol. Dies machte sich durch eine einsetzende Bildfelddrehung auf dem 25 x 25mm großen Chip bemerkbar. In der folgenden Nacht wurde noch einmal auf das genaueste eingescheinert und anschließend noch einmal 10 Aufnahmen a 45min belichtet. Dieselben Serien konnte ich noch weiter zwei Nächte aufnehmen. Somit stand mir Rohbildmaterial aus 30 Aufnahmen = 22,5 Stunden zur Verfügung. Nach Dunkelstrom- und Flatfieldkorrektur wählte ich 24 Aufnahmen = 18 Stunden, zur weiteren Bearbeitung aus.
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Bild 2: Gesamtbildfeld mit eingezeichnetem Hubble Deep Field
Diese wurden gemittelt, invertiert und die Gradationskurve angepasst. Bild 2 zeigt das gesamte Feld von 21' x 21', hierrin eingezeichnet das eigentliche Hubble Deep Field. Nun stand die Auswertung an, was wurde erreicht? Hierzu habe ich eine Ausschnittsvergrößerung angefertigt (Bild 3), alle Objekte markiert und registriert. Nun stand die Unterscheidung in Vordergrundsterne und Galaxien an. Hierzu wurde das Original HDF zu Vergleichszwecken herrangezogen. Die Vordergrundsterne sind hier relativ leicht an den Beugungserscheinungen der Fangspiegelstreben des Hubble Weltraumteleskops zu erkennen.
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Bild 3: Vergrößerung des HDF aus Bild 2. A-F = stellare Objekte, 1 - 38 = Galaxien
Tabelle 1: Stellare Objekte im HDF
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Erreicht habe ich hier alle Feldsterne die das Original HDF auch zeigt (Tabelle 1). Es handelt sich um sieben Sterne bis hinunter zur Magnitude 22,92 im Roten (Objekt D). Interessanter wird es bei den Galaxien. Diese wurden im HDF durch U B R I Filter entsprechende den Wellenlängen 366nm ultraviolet, 440 nm blau, 700nm rot und 880 nm nahes Infrarot, vermessen. In Verbindung mit meinem SITE CCD Sensor mit einer spektralen Empfindlichkeit von 54% QE bei 366nm, 82,5% QE bei 440nm, 88% QE bei 700nm und 52% QE bei 880nm wurden hier lediglich die B (blau) und R (rot) Bänder als Bildgebend betrachtet. Daraus ergeben sich die in Tabelle 2 wiedergegebenen Objekte mit zugehörigen Helligkeiten. Als sicher können Galaxien bis zur Größenklasse 23,78 (Objekt 38) nachgewiesen werden. Das Objekt 36 mit 24,11 mag ist eine sehr intensiv im Infrarot emitierende Galaxie, daher kann davon ausgegangen werden das hier trotz der niedrigeren QE des Sensors die Hauptsättigung im Infraroten bei 880 nm erfolgte und somit eine Helligkeit von 23 mag anzusetzen ist. Das Objekt 25 ist auf meiner Aufnahme zu Hell um im Vergleich mit anderen Objekten mit der 24,14 ten Größenklasse bewertet zu werden. Ich enthalte mich daher einer Bewertung. Alle weiteren Schwärzungen auf der Aufnahme können meines Erachtens nicht sicher bestimmten Objekten zugeortnet werden. Hier ist sicher noch weitergende Belichtungszeit erforderlich um das Signal / Rauschverhältniss zu verbessern. Abhelfen könnten auch bessere Beobachtungs- bedingungen. Das hier vorgestelle Feld wurde bei einer fst. von 4,5 mag im Zenit integriert. Ein schönes Beispiel wozu modernes Amateurequipment in der Lage ist. Visuell ist an dieser Stelle übrings nichts zu sehen, was bei über 19mag für das "hellste" Objekt nicht verwundert.
Tabelle 2: Galaxien im HDF
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