Expansion des Cirrusnebels

Hallo allerseits,

im vergangenen Herbst hatte ich erste Versuche in der Bicolor-Technik am Cirrusnebel gemacht.
Der Sturmvogel gelang dabei besser als die Hexenhand, so daß ich diesem in der Bearbeitung und Auswertung mehr
Aufmerksamkeit gewidmet hatte. Einen Vergleich mit DSS-Aufnahmen hatte ich schon angefangen.
An der nördlichen Spitze des Sturmvogels waren leichte Verschiebungen zu erkennen, aber die deckungsgleiche
Lage der Sterne war etwas schwierig herzustellen. Es könnte sein, daß die Zone zu ungünstig im Bildfeld liegt
und bereits die unterschiedliche Verzeichnung der Bilder eine Rolle spielt.

Nun hat mich das Ergebnis von Marco am Orionnebel
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=236043
dazu motiviert, nochmal bei der Hexenhand nach Veränderungen zu suchen.

Zunächst die gesamte Aufnahme vom 29.09.2018 mit der ASI1600mmc am 130er APQ mit dem 0,75er Reducer

Die Frames sind 60 s belichtet; verwendbar waren 93 in OIII und 101 in H-alpha, das macht knapp 3 1/4 Stunden. Problematisch an dem Ergebnis ist das Rauschmuster mangels "dithern".
Bei 25% Darstellungsgröße kommt das Rauschen noch nicht heraus, wohl aber bei 50%:

Die geringe Ausdehnungsrate des Cirrusnebels lässt an eine möglichst weit zurückliegende Vergleichsaufnahme denken,
d.h. vor allem an den DSS1 aus den Jahren 1950 bis 1958. Jedoch wurden die Surveys POSS-II für den DSS2 auf
wesentlich verbesserten Plattenmaterial aufgenommen und die Strukturen sind feiner abgebildet.
Wegen der dominaten OIII-Linie in der Hexenhand habe ich den Blauauszug verwendet (Serie POSS-II J).
Der Aufnahmezeitraum wird mit 1987 bis 1998 angegeben. Weiß jemand evtl. eine Quelle für eine genauere Eingrenzung ?

Bei der Ausrichtung der beiden Bilder zeigte sich, daß diese nicht für einen beliebig großen Bildausschnitt ganz
präzise möglich ist, d.h. die unterschiedlichen Verzeichnungen dürften sich auswirken.
Es reicht aber für einen recht ansehnlichen Ausschnitt:
(Falls es mit der Größe der GIF-Darstellung Probleme gibt einfach in einem Extra-Fenster neu laden, dann wird es übersichtlich angezeigt.)

Die Verschiebung der Nebelstrukturen ist deutlich zu sehen, und das bei einem zeitlichen Abstand von 25 +/- 5 Jahren.
Sehr zügig sind zwei Sterne in der rechten oberen Ecke unterwegs.

Um den Betrag der Bewegung festzustellen ist es günstiger, die Nebel möglichst zur Deckung zu bringen und
die Verschiebung der Sterne
zu bestimmen. In der filigranen Struktur rechts der Mitte ergibt das ca. 3,5 " - jährlich also 0,12" bis 0,18" bei einer
Zeitdifferenz von 30 bzw. 20 Jahren.

Zum Abrundung hier noch der Sturmvogel vom 5.10.2018 mit 61 x 120 s für H-alpha und 53 x 120 s für OIII,
also in Summe 3 Std. 48 Min.
Die Verdopplung der Einzelbelichtungszeit verbessert vor allem das H-alpha-Signal:

Gruß Lars

Guten Abend zusammen,

erstmal dankeschön für die erfreulichen Kommentare. Ja mit der Suche nach Abweichungen zwischen
zwei Nebelaufnahmen kommt sozusagen eine neue Dimension in die Astrofotos.
Als Beispiele hier im Forum fallen mir der Ringnebel und der kleine Planetarische Nebel NGC 7027 von Ralf ein,
wo gegenüber früheren Hubble-Bildern die Expansion herauskam. Dann haben wir das Lanzeitprojekt mit M1 gesehen;
die Dynamik im Nebel war faszinierend. Ziemlich überraschend fand ich den Fall Orionnebelzentrum von Marco.
Das Thema Bewegung und Veränderung ist wirklich faszinierend.

Wie vorgeschlagen habe ich heute noch eine Version ohne den H-alpha-Kanal erstellt und dabei versucht,
die Tonwerte zwischen den beiden Graustufenbildern etwas anzugleichen. Für das Auge sollte das etwas angenehmer sein:

Bei der Grenzgröße ist natürlich die OIII-Schmalbandaufnahme im Nachteil, abgesehen von der kleineren Optik
gegenüber dem "Big Schmidt" - ohne den Fortschritt auf der Empfängerseite könnte man mit 130 mm Öffnung gleich einpacken
Die Transmissionskurve des Blaufilters GG395 beim POSS II - J ist hier zu finden:

http://gsss.stsci.edu/SkySurve…/POSSII-J-IIIaJ-GG395.jpg

Das Aufnahmedatum der betreffenden Platte war übrigens der 7.07.1989, was 29 Jahre Abstand ergibt.

Die Dynamik ist jetzt doch klarer zu erkennen. Interessant finde ich, daß die Bewegungsrichtung der Details etwas variiert.
Im linken Bereich geht es schräg nach rechts unten. Die einzelnen Filamente rechts der Mitte
wandern eher senkrecht nach unten - ca. 0,1" jährlich, siehe oben.

Da fragt man sich natürlich, was im einzelnen dort vor sich geht und wie der Nebel räumlich verteilt ist.
Ist das nördliche Ende weiter weg von uns oder die "Hand" im Süden ? Warum ist überhaupt die Struktur so komplex ?
Alles durch Umstände in der Region der Supernova bedingt oder sind das Wechelwirkungen mit der interstellaren Materie ?
Lauter spannende Fragen....

Die nördliche Fortsetzung nehme ich mir wohl auch noch mal vor, dafür sieht es am linken (nördlichen) Bildrand ganz vielversprechend aus.

Gruß Lars

Hallo Walter,

hier ist die kleine Sammlung:

1. NGC 7027 von Ralf (30sec)
http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=173640
2. M57 von Ralf (30sec)
http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=188962
3. M1 von Detlef Hartmann hier verlinkt:
http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=220058&whichpage=1
4. M42 von Marco (MarcoE)
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=236043

Eine Unterrubrik für "dynamisches" im Forum wäre eine feine Sache, das finde ich auch. Das würde auch dazu anregen, sich mehr damit zu befassen. Vermutlich schlummern schon jetzt viele Bilddaten auf den Festplatten, die eben nur kombiniert werden müssen.

Gruss Lars

Hallo nochmal,

das gute Ergebnis bei der Kanaltrennung hat mich dazu gebracht, diese Technik auch beim Sturmvogel zu probieren.
Was dabei herauskam, finde ich ganz bemerkenswert:
Die Veränderungen und Verschiebungen im Blaukanal bzw. der OIII-Linie sind viel stärker als im Roten bzw. der H-alpha-Linie.

Für die Blau-Animation habe ich die Aufnahmen aus dem POSS-I und dem POSS-II verwendet, das ergibt die Jahresfolge 1953 - 1988 - 2018.
Im Roten ist der POSS-II ausgelassen und das Bild wechselt gleich zwischen 1953 und 2018.

Die Ausrichtung der Sterne gelang mir in den Randbereichen wohl nicht ganz so perfekt, aber das ist bei dem größeren Himmelsausschnitt wirklich schwierig.
Die Auflösung ist hier jeweils 75 % des originalen Pixelmaßstabs (die Bilder evtl. in einem neuen Fenster öffnen, die Größe ist 1575 x 1050 Pixel).

Und nun viel Spass beim Vergleichen - es sind wieder ein paar Schnellläufer unterwegs

Gruß Lars

Guten Morgen und nochmals Danke für das Feedback

(==>)Martin: Deine Aufnahme in H-alpha mit dem 14"MakNewton hat ja eine fantastische Auflösung,
besser als die POSS-Platten. Bei mir kommt sie mit 130 mm Öffnung nicht an diese heran,
und das fragliche Detail in der Rückwärtsbewegung ist nicht aufgelöst. Mit eurer Technik könntet ihr
in der OIII-Linie vermutlich schon nach 5 bis spätestens 10 Jahren Veränderungen darstellen.

Um mein Material auszuschöpfen, habe ich jetzt noch den nördlichen Teil des Sturmvogels
in der OIII-Variante bearbeitet. Auch hier ist die Änderung viel dramatischer als im H-alpha.

Bei genauer Betrachtung ist zu sehen, daß es zwei verschiedene Effekte gibt:
Zum einen verschiebt sich das Gas systematisch nach außen, andererseits ändert sich die
Helligkeitsverteilung. Auf der Außenseite - also in Richtung der Ausbreitung - gibt es Bereiche,
wo schwache Filamente, die bereits vorhanden sind, regelrecht aufleuchten (ein paar Stellen
sind beispielhaft mit Pfeilen markiert).
Im Gegenzug verblassen andere auf der Rückseite.
Wie das wohl physikalisch funktioniert ?

Die Bilder waren hier nicht gut zur Deckung zu bringen, daher sitzen die Sterne etwas "locker".
Die Auflösung ist 100% des Originals, der Ausschnitt ist 1200 x 800 Pixel groß.

Gruß Lars

Hallo Ralf,

über die unterschiedlichen Spektralbereiche der Aufnahmen hatte ich mir auch schon ein paar Gedanken gemacht,
d.h. ob man das überhaupt sinnvoll zusammenbringen kann.

Die Transmissionskurve für den POSS-I O ist hier hinterlegt:
http://gsss.stsci.edu/SkySurve…s/POSSI-O-103aO-clear.jpg

und die für den POSS-II J hier:
http://gsss.stsci.edu/SkySurve…/POSSII-J-IIIaJ-GG395.jpg

Das Maximum ist von 440 nm (POSS-I O) nach etwa 485 nm verschoben und beim POSS-I O liegen
die OIII-Linien (495,9 und 500,7 nm) schon in der abfallenden Flanke der Kurve. Das scheint für den Cirrus zu reichen....
Beim POSS-II J sind die OIII-Linien nahe am Maximum.
Das "Zwischenbild" daraus habe ich hier noch ergänzt, es ist also wieder die Abfolge 1953, 1988, 2018:

http://www.sternwarte-usedom.d…Nord-blau-V2-1200x800.gif

Es ergibt sich ein schlüssiger Ablauf beim "Hervortreten" der Filamente auf der Außenseite - 1988 sind sie stärker
als 1953 ausgeprägt und schwächer als 2018. Was erst 2018 in der OIII-Linie bei 501 nm erscheint,
hätte jedenfalls 1988 mit abgebildet werden müssen, wenn es damals schon geleuchtet hätte.

Für die Ursache des Leuchtens überhaupt habe ich ein kurze und bündige Erklärung im Nachbarforum gefunden,
wo der Cirrus-Nebel 2010 als AdW erschien:
https://www.astronomie.de/neui…trukturen-im-cirrusnebel/

Das bei der Supernova ausgestoßene Material trifft auf das interstellaren Medium und es kommt infolge der Schockwelle
zur Anregung durch Stoßionisation.
Noch etwas detailierter steht es in diesem Artikel:
https://www.astronews.com/news…el/2015/09/1509-030.shtml

Wenn ich das richtig verstehe war die Nebelmaterie, z.B. der Sauerstoff, schon vor der eigentlichen Supernovaexplosion
im Randbereich des vom Sternwind geschaffenen Hohlraums konzentriert und wird nun von der Stoßwelle zum Leuchten angeregt.
Die Stoßwelle dürfte dabei schneller als das Gas sein.

Das würde zwanglos erklären, warum sich die Filamente ausbreiten (Bewegung des Gases) und zugleich - mit größerer Geschwindigkeit -
in der Ausbreitungsrichtung neue Filamente aufleuchten und später auf der Rückseite wieder schwächer werden.

Zu dem Problem, ob die Relativgeschwindigkeit des leuchtenden Gases wegen des Dopplereffektes die Emissionslinie
aus dem Fenster des OIII-Filters verschiebt, kommt es wohl nicht - selbst wenn das Gas so schnell wie die Schockwelle wäre
und die Bewegung radial erfolgen würde.
Für die Stoßwelle werden in dem o.g. Beitrag 1,5 Mio km/h genannt, das sind 420 km /s.
Passend zu diesem Thema wurde ja gerade beim aktuellen AdW im Nachbarforum vorgerechnet, daß eine Relativgeschwindigkeit
von 851 km /s zu einer Linienverschiebung von 1,9 nm führt....
(woran man bei Aufnahmen extragalaktischer HII-Regionen nicht alles denken muss

Als Nebeneffekt ist mir noch aufgefallen, daß sich mit einem OIII-Filter mit 8,5 nm Halbwertsbreite nicht auch die
zweite OIII-Linie bei 495,9 nm optimal erfassen lässt. Bei (501 - 8,5/2 =) knapp 497 nm ist der Durchlass ja schon halbiert.

Für mich ist nun der Cirrus-Nebel zu einem spannenden Thema geworden.
Anfangs hatte ich mir nur ein paar Bilder in schönen Farben gewünscht

Gruß Lars

Hallo Leute,
als letzten "Gestaltungsvorschlag" habe ich noch eine Animation mit Überblendung der Bilder in drei Zwischenstufen erstellt. Die Deckkraft steigert sich in 25%-Schritten und die Wiedergabe läuft mit 6 Bildern pro Sekunde:

Die Entwicklung der Helligkeitsverteilung kommt jetzt schön heraus. Ich weiß nicht, ob es bei einem anderen Nebel die Chance gibt, eine so großflächige Änderung fotografisch festzustellen. Die POSS-Platten sind für den Cirrus optimal belichtet.

Angesichts der Jahresfolge 1953 - 1988 - 2018 bietet sich an, in 30 Jahren das nächste zeitlich dazu passende Bild zu machen.... Alle fünf Jahre wäre sicher auch an eine Aufnahme zu denken, um nachher echte Zwischenbilder für die Animation zu haben

>> Ralf: Vielleicht gibt es ja irgendwann mal die Möglichkeit, eigene Aufnahmen online automatisiert mit Referenzbildern vergleichen zu lassen. Dann wäre natürlich die Freude der "eigenen" Entdeckung etwas in Frage gestellt, aber es würde die Arbeit vereinfachen und überhaupt dazu anregen.

Gruß Lars