Das tiefste Amateurbild - Quasar J1148+5251

Hi Christian,

vielen Dank und Glückwünsche zu diesem schönen Bild, und herzlich Willkommen im Astrotreff!

Es wäre insgesamt aber noch hilfreich wenn du sagen würdest welches Teleskop und welche Kamera genau verwendet wurden (vermutlich nichtmehr das was man üblicherweise so als "Amateurequipment" ansieht, vor allem bezüglich IR - Empfindlichkeit, aber das soll Dein Resultat natürlich in keiner Weise schmälern, ist nur hilfreich zu wissen von welcher Sensitivität wir hier in etwa reden!)

So oder so ist die Aufnahme beeindruckend tief. Ob aber "tiefer" als die "berühmten" 24.8mag von Schedler & Crawford, da bin ich mir aus folgenden Gründen nicht sicher, müsste man bei Interesse genauer ausmessen:

-> Der Himmel in Spanien ist eigentlich nirgendwo dunkel genug um - egal mit welchem Equipment - bis visuell 28.5mag zu belichten.

28.5mag ist in etwa die Grenzgrösse des ersten Hubble Deep Field, d.h. dafür brauchte ein ~2,4m Teleskop im Erdorbit (viel dunklerer Himmel, weniger Absorption, eine um Faktor 10 kleinere Point Spread Function = schwache Objekte werden eher sichtbar da über weniger grossen Bereich verschmiert) 10 Tage. Mit einem kleineren Teleskop vom Erdboden aus in ~10 Stunden ist das physikalisch einfach nicht möglich.

Selbst die grössten erdgebundenen Teleskope müssen sämtliche Tricks aufwenden um auch nur an den 28mag zu kratzen (vergleiche hier: die 8m Teleskope des VLT brauchten 9 Stunden um gerade so Komet Halley bei 28.2mag abzulichten http://upload.wikimedia.org/wi…U-phot-27a-03-fullres.jpg )

-> Was man ebenfalls bedenken muss ist dass der Sloan Survey im visuellen (und anderswo) natürlich - aus obigen Gründen - auch keine 28.5mag Grenzgrösse hat (ein Survey mit >28mag wäre übrigens der Tag der leibhaftigen Aufnahme ins Paradies für uns Astrophysiker ).

Im grünen liegt beim SDSS die Grenzgrösse so in etwa bei 22-24, je nach Bedingungen und Himmelsgegend.

Wie könnte also eine Galaxie überhaupt eine SDSS - Bezeichnung haben wenn sie ~hundert Mal zu schwach wäre als dass das Sloan - Teleskop sie je gesehen haben kann? Mir scheint da am allerehesten ein Katalogfehler vorzuliegen, von denen es in Surveys unvermeidlich viele gibt.

-> der QSO selbst ist laut NED im i-Band 23.3mag hell.

Wenn ich mir Deine Aufnahme so anschaue, würde ich sagen das SNR von 7, was Du bei IceInSpace für den QSO berichtet hast klingt plausibel. Ganz sicher bin ich nicht, aber das Objekt mag im Grenzbereich solide "da" sein. Die ~23mag geben also eine plausible (i-)Grenzgrösse für Deine Aufnahme an. Die "28.5mag" Gx wird in Wahrheit ähnlich hell, eventuell etwas heller, sein.

In jedem Fall aber will ich mit obigen Ausführungen Deine Freude an der Aufnahme nicht schmälern! Dir ist ein tolles Bild von wirklich extrem schwachen Objekten "am Rande des Universums" gelungen!

Viele Grüsse,
Dominik

Hi Christian,
zum Vergleich habe ich dieses Bild hier entdeckt, aufgenommen mit dem Keck-Teleskop. http://www.mpg.de/477282/pressemitteilung20030723

http://www.mpg.de/672083/zoom.gif
© S.G. Djorgovski, A. Mahabal, und M. Bogosavljevic, Caltech

Gruß

Die Kamera ist eine FLI ProLine mit EEV 47-10-1-109 CCD, was im FITS Header steht, für etwa 15.000$. Teleskop und Montierung kosten etwa jeweils nochmal so viel. Macht 45.000 $ - da kann man nicht mehr wirklich von Amateur-Equipment sprechen, auch wenn einige meinen, da fängt man erst an.
Die genannten 28.5mag sind - die Gründe wurden schon ausgeführt - physikalisch nicht möglich. Weder in 1000 Stunden, noch - wie hier - in 20 Stunden.

Es drängt sich nach einem Blick auf die G.R.a.S Seite auf, daß das ganze nur zu Werbezwecken so aufgeblasen wurde, da eben dieses Bild auf der Global-Rent-a-Scope Seite mit fast marktschreierischem Getue angepriesen wird. Schade eigentlich um die Mühe...

Nicht zuletzt ist die Auflösung...naja...das, was ich unter dem besch... Hamburger Himmel auch erreiche, ohne mir große Mühe zu geben. Mit einer Ausrüstung, die nur etwas mehr als ein Zehntel der oben genannten Summe kostet....

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Ullrich</i>
[...]
Es drängt sich nach einem Blick auf die G.R.a.S Seite auf, daß das ganze nur zu Werbezwecken so aufgeblasen wurde, da eben dieses Bild auf der Global-Rent-a-Scope Seite mit fast marktschreierischem Getue angepriesen wird. Schade eigentlich um die Mühe...
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<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das sehe ich ähnlich. Sicher, die Aufnahme ist beeindruckend. Wer bei der Internetteleskopverleihfirma, mit der Herr Dr. Sasse zusammenarbeitet, das entsprechende Gerät anmietet und eine Maus schubsen kann, kriegt das auch hin.

Das nenne ich mal klassischen Datenbankfehler:
http://cas.sdss.org/dr6/en/too…=177.043312&dec=52.830184

Die Galaxie ist in Wirklichkeit viel heller, insbesondere im roten Bereich, wo die Kamera ja die hohe Empfindlichkeit hat, sagt der SDSS auch selber. Vermutlich einfach nur ein Zahlendreher mit der 8 bei den 28.5 in NED. Sowas pflanzt sich halt fort.

Viele Grüße,
Caro

Hallo,

ich muss da auch mal ein wenig, so leid es mir tut, den skeptiker spielen.
Ich hab mir das entsprechende g bild vom SDSS angeguckt. Da wo du deine 28.5 mag quelle markiert hast, seh ich im g bild 2 mögliche kandidaten. Ich bin mir nicht sicher obs die überhaupt sind. Aber, wenn es eine SDSS bezeichnung hat, wird es ja auch in SDSS detektiert sein, ergo muss es einer der beiden sein.
Hab beide quellen "großzügig" und "mal eben" photometriert und komm da nur auf größen von 23,55 für die hellere quelle, und 25,46 für die schwächere quelle.

Guckt man sich SDSS J114810.39+524948.6 bei NED an, so sieht man 15 photometrische Messwerte. Der entsprechende Wert mit 28,481 basiert auf einem für dieses Objekt modellierten Fluss. In der Beschreibung dieser Eigenschaft geben die SDSS Leute zwar an, das es eigentlich recht gut mit richtigen Messungen übereinstimmen soll, aber auch da können sich Fehler einschleichen. Da alle anderen Kanäle nicht so schwach sind, sondern grade mal auf 25.x runter gehen, halte ich es für einen Ausreisser in der Berechung dieses Wertes.

Halten wir fest:
Wir haben eine Galaxie, für die in der SDSS-g-Photometrie ein Zahlenwert von 25.34 (und nicht 28.5) steht - der vermutlich aber so auch nicht stimmt, sondern eher eine Art Upper Limit ist, weil der SDSS gar nicht so tief kommt. Die Galaxie ist den Helligkeiten in den verschiedenen Bändern nach ein klassischer Fall von http://en.wikipedia.org/wiki/Lyman-break_galaxy - da ist es völlig normal, daß man im Visuellen nichts sieht.

Denn die Helligkeit der Galaxie steigt im Roten und nahen Infraroten auf bis zu 21.2 an. Nun ist genau dort auch die verwendete Kamera empfindlich - gemessen wurde also effektiv ein 22mag-Objekt. Da ist es völlig egal, welche Helligkeit im Grünen an der Galaxie steht. Nimmt man den Quasar als Vergleichsobjekt steht fest, daß die Grenzgröße des Bildes irgendwo im Bereich 23mag liegen muß - immernoch eine enorme Leistung.

Viele Grüße,
Caro

Diese bzw eine ähnliche Problematik habe ich schon vor längerem zu bewältigen. Da kann kaum die Rede von Vorurteil sein. Üblicherweise ist es doch so, daß in der Wissenschaft möglichst mehrere Quellen zur Bewertung herangezogen werden sollten. Wenn dann ein Wert extrem unwahrscheinlich ist oder aus der Reihe tanzt, wie eben jene 28.5mag, glaube ich soetwas schon mal garnicht. Gleich, welches Photometrieprogramm mir diesen Wert ausgibt. Um solchen wert dennoch zu bestätigen, braucht man einiges mehr. Eine Messung der Himmelshelligkeit bspw. gibt einem schon den entscheidenden Hinweis, daß die 28mag kaum angehen können. Zumindest wäre spätestens dann eine kritische Hinterfragung angebracht, und nicht ein Anpreisen als das 'wahrscheinlich tiefste Amateur-Deepsky Foto'.

Hallo Christian,

die Sache mit dem SDSS ist so: Nimm beispielsweise deine Galaxie. Wenn sie nicht nur im Grünen, sondern auch im roten Bereich nur eine Helligkeit von 25 gehabt hätte, wäre sie dort gar nicht erst eingetragen worden, weil sie nicht detektiert worden wäre. Dadurch daß sie im Roten aber wesentlich heller ist und automatisch gefunden wurde, wird halt an der gleichen Position in Grün und Blau/Violett auch gemessen. Wenn du dir die Zahlenwerte in dem Link den ich oben für die Galaxie angegeben habe anschaust, siehst du nicht nur die Rothelligkeiten sondern auch die riesigen Fehlerwerte (bis zu einer ganzen Magnitude) bei Grün und Blauviolett. Der absolute Fehler dürfte nochmal höher liegen.

Ich denke der wesentliche Punkt ist folgender: Beim SDSS hat man nur mit dem ugriz-Filtersystem (http://www.sdss.org/dr3/instru…/filters/filterCurves.png) beobachtet und nicht mit einem Klarfilter, der den ganzen Filterbereich abdeckt. Eine Grünhelligkeit aus dem SDSS dürftest du dementsprechend also nur mit deinem Setup vergleichen, wenn du auch einen Grünfilter verwendest (Umrechnungen zwischen verschiedenen Filtersystemen mal außen vor gelassen) - dann sieht man die Galaxie aber nicht mehr. Für einen echten Vergleich mit deinen Daten müßtest du die SDSS-Helligkeitswerte bis ins Rote aufintegrieren - dann wird die Gesamthelligkeit für die Galaxie folglich einen Wert zwischen 21 und 22 annehmen und das Detektionslimit paßt auch wieder.

Viele Grüße,
Caro

Kann man 28,5 mag in Photonen pro Sekunde umrechnen.
Kann man die Himmelshelligkeit (dunkler Himmel) an dieser Stelle des Quasars bei diesem
Bild ebenfalls in Photonen pro Sekunde angeben.
Dann kann man das S/N ausrechnen und mit den Kameradaten vergleichen.

Könnte man auch das Datenblatt der CCD-Kamera hier reinstellen.

Hallo Werner,

irgendwo habe ich mal gelesen, dass von einem 0 Mag hellen Stern in 1/60 Sekunde etwa 30000 Photonen durch eine 6mm geweitete Pupille ins Auge gelangen.

Wenn das stimmt und wenn man man das dann auf 28,5 Mag und eine 17" Öffnung umrechnet, sind das etwa 2 Photonen pro Minute.

Gruss
Günter

Hallo Christian,

Gratulation zu der sehr eindrucksvollen Aufnahme.

Was Du aus der sich entspinnenden Diskussion entnehmen kannst: Nicht alles was unter in Katalogen steht und auf den ersten Blick die Sensation verheisst ist auch eine, die Kunst der Wissenschaft fusst zunächst auf der Selbstkritik, dem Hinterfragen und Prüfen, die verschiedenen Hinweise und Einwände der konstruktiven Beiträge sollten Deine Methodik schärfen, die despektierlichen Anmerkungen darfst Du ignorieren.

Auf jeden Fall ist die Aufnahme eindrucksvoll und eine Kernerkenntnis wichtig: Hilfe annehmen wo man sie benötigt und erhalten kann. Das haben viele noch nicht über sich gebracht und damit die metaphorische Flinte ins Gras befördert, bevor die Hasen überhaupt erst aus der Kuhle kamen!

In diesem Sinne,

Jörg

hallo

du könntest ja auch selbst die mag nachmessen, zB. mit Iris, im unterem Bereich wo das Antiblooinggate nicht stört müsste es doch passen?

Gruß Frank

Frank -

ich gehe davon aus, daß Christian das auch gemacht hat, wenn auch nicht mit IRIS. Abgesehen davon hat der EEV 47-10 m.W. kein Antiblooming-Gate, ist also eher für Photometrie geeignet. Das Problem liegt in den verwendeten Datenbanken.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was mich fasziniert ist die Empfindlichkeit des Systems<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das ist es auch, was mich antreibt. Selbst bei schlechtem Himmel (GG &lt;5mag) habe ich schon knapp 21mag erreicht (durch Vergleiche mit dem POSS) und da ist noch Potenzial. Wenn der Himmel dunkel genug ist und das Guiding passt, würde ich die Einzelaufnahmen länger machen. Dann wäre der Quasar evtl schon nach weniger als 1 Stunde sichtbar. Ob nun 199 oder 150 oder nur 100 Bilder je 5 min gemacht werden ändert nicht viel. Würde man 60 Aufnahmen je 15min machen, hätte man etwa ein um den Faktor 1,7 besseres SNR, wenn das Ausleserauschen der begrenzende Wert ist.

Hallo Christian,

solche Sensoren gibt es, zumal wenn man bereit ist Flüssiggaskühlung zu machen. Das Problem ist aber leider meist: Oberhalb von einem Mikrometer beginnen einzelne Linien und Banden, insbesondere vom Wasserdampf, die Erdatmosphäre sehr schnell undurchsichtiger zu machen. Von den allerhöchsten und trockensten Bergen wie dem Mauna Kea aus geht noch ein bisschen was, aber ziemlich bald ist man da auf Flugzeuge wie SOFIA oder gar Weltraumteleskope angewiesen im Infrarotbereich (eigentlich begrenzt das, und nicht die Helligkeit der Objekte an sich, sehr oft den von der Erde aus zugänglichen Rotverschiebungsbereich).

Viele Grüsse,
Dominik