Andromedas Fallschirmchen

Hallo,
da ja der relativ neu entdeckte 4-fach gelinste Quasar in der Andromeda doch recht großen Anklang im Forum findet, vielversprechend hell ist und zusätzlich auch noch sehr hoch steht, habe ich einen Lucky-Imaging Versuch am 21-22.10.2018 gestartet:
Technische Randbedingungen: Meade ACF 12" (FL=3000mm, Apertur=300mm) mit Televue 2x-2"Extender, also insgesamt 6m Brennweite, Kamera Andor Ixon897D EMCCD (16um-Pixel, EM-Gain300x), Pixel-Scale~0,55"/px, Nur Luminanzfilter, 100000 Einzelbelichtungen a 0,1s, in Summe also etwa 2,8h.


Bild1Links) Summenbild (Crop), beste 4000 Bilder von insgesamt 100000 Bildern, Gesamtbelichtungszeit 400s Bild2Rechts) Iterativer GaussFit(Fitswork) vom Summenbild

Bild3Links) Summenbild (Crop), beste 8000 Bilder von insgesamt 100000 Bildern, Gesamtbelichtungszeit 800s. Bild4Rechts) Iterativer GaussFit(Fitswork) vom obigen Summenbild

Bild5) Summenbild Gesamtfeld 5'x5', beste 8000 Bilder

Die Einzelbilder sind zum Stacking um Faktor 2 hochskaliert, aber ohne Interpolation. Dadurch funktioniert das Stacking exakter, da das Alignment genauer ist, sozusagen 2xDrizzling mit PixFract=1. Technisch gesehen sind aber die optisch jeweils etwa 1,2"-1,3" getrennten Quasarbilder nicht aufgelöst, jedenfalls nicht ohne Schärfung. Mittels iterativen GaussFit (Fitswork) kann man aber noch das Obige rausholen. Kurze Belichtungszeiten sind aber ein muss, außer man hat wirklich exzellentes Seeing. An dem Abend habe ich jeweils 10 Aufnahmereihen a 10000 Bilder aufgenommen, also insgesamt 100000 Bilder, wovon fast 40% der besten Bilder in der letzten Serie angefallen sind. Das Seeing war bis dahin eher Schlecht bis Mittelmäßig, ist dann aber für die letzte halbe Stunde wirklich gut geworden. Vorteilhaft für die recht kurzen Belichtungszeiten ist der ziemlich helle Stern in der Mitte (TYC3279-1686-1 mit ~12mag). An diesem kann man aufgrund dem hohen SNR zuverlässig Alignen. Ist aber eine ordentliche Datenschlacht, insgesamt 100000Bilder a 0,5MB, also 50GB, zigmal mit AstroImageJ durchgerödelt, ohne SSD und schnellen Rechner ist man da verloren. Insgesamt bin ich aber mit dem Ergebnis zufrieden, ich denke aber der Ralf (30sec) wird wohl bald nachlegen (hoffentlich). Ist denke ich ein gefundenes Fressen für uns Kurzbelichter.
Lg Tino

Hallo Peter, hallo Ralf,
ich denke wenn man eine gute Phase mit wirklich gutem Seeing erwischt, geht da natürlich noch ein bisschen mehr. Und naja, die EMCCD ist halt trotzdem auch nicht mehr als etwas größeres Spielzeug, die Physik lässt sich hiermit auch nicht überlisten. Außerdem kommt dann natürlich noch die optische Perfomance des Teleskops dazu. Diesbezüglich sind die kleinpixeligen CMOS-Dinger an einem guten schnellen Teleskop ziemlich nah dran, wenn nicht sogar im Vorteil. Die großen Pixel der EMCCD (16µm) muss ich halt mit einer ziemlich langen Brennweite füttern. Der 2x-Extender um die Brennweite des ACF auf 6m zu bekommen, macht das Bild sicherlich auch nicht besser, wobei die sich hier ergebene Pixel-Scale von etwa 0,55"/Px eigentlich immernoch zu wenig ist, die besten Bilder sind schon leicht undersampled. Ist dann entweder Drizzeln angesagt, aber eigentlich bräuchte man eine noch längere Brennweite. Naja, mal schauen. Ich denke der kleine Empfindlichkeitsvorteil der EMCCD ist wohl doch eher bei wirklichen "photon-starving" Anwendungen wie Spektroskopie von Vorteil. Und bezüglich Flatabzug, habe ich zwar gemacht, aber mit einem nicht so aktuellen Flat. Die 2 Donuts gehören dann halt zum ästhetischen Gesamtkunstwerk. Das Fitzelchen oben rechts ist leider eine sogenannte Charge-Trap, ein Pixel der die Elektronen beim Frametransfer (durchschieben) einfach verschluckt. Lässt sich leider nicht wirklich korrigieren.
Lg Tino

Hallo nochmal,
ich habe zusätzlich etwas Telemetrie zu meiner Fallschirmaufnahmeserie betrieben und auch nochmal die wissenschaftlichen Bestrebungen bezüglich der Messung und Simulation von Gravitationlinsen und im speziellen der gelinsten Quasare recherchiert. Es ist wirklich faszinierend, welche kosmologischen Rückschlüsse, wie bspw. auf die Ausdehnung unseres Alls, bspw. Inform der genauen Bestimmung der Hubble-Konstante oder die Materie- bzw. Massenverteilung in der "linsenden" Galaxie möglich sind. So kann man unter bestimmten Umständen sogar Informationen zu physikalischen Vorgängen am "event horizon" der zentralen supermassereichen Schwarzen Löcher der Galaxien in Erfahrung bringen. Im optischen Sinne entstehen durch die Lichtablenkung in starken Gravitationsfeldern zum Teil mehrfache Punktabbilder des Quasars, sowie Kaustiken, wie bspw. Bögen. Mit diesen kann man die "linsende" Galaxie mittels numerischer Simulationen bezüglich ihrer Masseverteilung modellieren. Falls der Quasar zeitlich variabel ist, können auch zeilich unterschiedliche Laufzeiten des Lichts von den unterschiedlichen Abbilder des Quasars bestimmt werden und somit zusätzlich direkte geometrische Randbedingungen für die Simulation bestimmt werden. Eine umfangreiche Liste der derzeit entdeckten "gravitationsgelinsten Quasare" ist hier zu finden, mit vielen Artikeln und wissenschaftlichen Informationen, sowie Bildern:
https://www.ast.cam.ac.uk/ioa/research/lensedquasars/
Hier kann man bestimmt auch noch entsprechende Herausforderungen für den ambitionierten Amateur finden, wobei aber der "Fallschirm, alias PSJ0147+4630" doch recht ungewöhnlich (bzw. vorteilhaft) bezüglich Helligkeit und Ausdehnung ist.
Ein paar Anmerkungen zu meiner Aufnahme vom 20-21.10.2018 und was mit kurzen Belichtungszeiten und Lucky-Imaging unter guten Bedingungen auch mit Amateurmitteln möglich sein könnte, folgen demnächst.
Lg Tino