Einsteins Kreuz Gravitationslinse QSO2237+0305 hinter Galaxie PGC 69457

    Relativistische Astrophysik aus der Stadt vom Balkon?


    Da ist zunächst die unscheinbare nur 0,9'x0,3' große Galaxie PGC 69457 = CGCG 378-15 in 400 Millionen Lichtjahren Entfernung (Rotverschiebung z=0,04) im südlichen Pegasus bei RA=22h40m30.24, Decl.=+03°21'30.9 mit einer fotografischen Helligkeit von mageren 15,2 mag und ist damit zur Aufnahme in den Karkoschka glatt durchgefallen. Ca. 20 mal weiter dahinter (z=1,695) befindet sich zufällig der Quasar QSO2237+0305 und, da er sich genau in Sichtlinie des Galaxienkerns befindet, wirkt der Kern der Vordergrundgalaxie als Gravitationslinse und spaltet das Licht des Quasars aufgrund seiner unsymmetrischen Masseverteilung in 4 Komponenten von 17,4; 17,4; 18,4 und 18,7 mag(p) auf (alle zusammen machen 16,8 mag), in nur 1,6" Winkeldistanz. Einstein zu ehren, der in der Allgemeinen Relativitätstheorie die Lichtablenkung durch große Massen vorhergesagt hat, hat sich für das Gebilde der Name "Einsteins Kreuz" durchgesetzt. Ebenfalls gebräuchlich ist der Name "Huchra's Lens" nach dem Entdecker John Huchra.


    Eigentlich wollte ich viel tiefer belichten, um PGC 69457 und die umgebenden Galaxiechen besser aus dem Lichtsumpf- Rauschen herauszuschälen, aber es will seit Wochen einfach nicht aufklaren. Hier somit die 4 Stunden (Update mit fast 7 Stunden) belichtete Version kombiniert mit 2 Teleskopen (Bilddetails siehe Bild):


    Hier ein Ausschnitt auf 150% vergrößert:


    Im Anhang ist noch die beschriftete Version.

    Natürlich ist rein gar nichts von den 4 Komponenten zu sehen, das habe ich bei den überaus sportlichen Eckdaten auch nicht erwartet. Peter (Starlightfriend) hat es mit einem C14 fast geknackt. Hier noch ein Teilerfolg mit CDK24". Ansonsten finde ich kaum Amateuraufnahmen davon. Lucky Imaging mit Kurzzeitbelichtungen, um das Seeing einzufrieren, stelle ich mir nicht so einfach vor, da das Objekt schwach ist und sich zum Stacken auch ansonsten kaum helle Sterne in der Nähe befinden. Wer wagt sich heran?


    Wie herausfordernd das Objekt visuell ist, musste ich vor vielen Jahren mit dem 20 Zoll Obsession erfahren, siehe Bericht Einsteins Kreuz visuell. Die legendäre Barbara Wilson sah 2 Komponenten mit 20" und 3-4 Komponenten nacheinander mit 30" und 36" (siehe Who's Afraid of Einsein's Cross). Frank R. berichtet mir, dass er mit dem dicken Gustl (36 Zoll) 3 Komponenten bei sehr hoher Vergrößerung unter hochalpinen Bedingungen gesehen hat.


    Weitere Aufnahmen und weitere Info:

    Einstein Cross mit dem 3.5-meter WIYN Teleskop

    "The Einstein Cross" A Quadruple Lensed Quasar mit 80 cm vom CTIO Chile

    PGC 69457, The Einstein Cross mit 1,3 m Skinakas Observatory Kreta

    Visuelle Versuche Einstein's Cross and PGC 69457

    Focus On Einstein's Cross: A Gravitational Lens

    Hallo Stathis,


    eine wahnsinns Idee - ich hoffe Du kannst die Tage ein paar mehr Photonen sammeln.


    Alleine der Gedanke, so ein Naturphänomen mit unseren Mitteln sehen zu können, finde ich unglaublich!


    Dass das nicht gerade easy peasy ist, spricht für Dich :) und um das Ganze reizvoller zu gestalten - die location 8)


    Danke für die Links zu diesem Thema - für mich ist das komplett neu. Ich habe es auf die 24zoll Liste vermerkt!!!!


    viele Grüße

    René

    Hallo Stathis,


    ich habe das Kreuz schon mehrfach probiert, mal mit 20“, mit 21“ und mit 28“.

    Erst mit dem Großen konnte ich an der PGC 69457 zwei sehr schwache Punkte erkennen.

    Der 28er stand dabei auf meiner EQ-Plattform bei 714fach.

    Mit 20“ und 21“ war die PGC schon sehr schwach und vom Kreuz keine Spur.


    cs

    Timm

    Danke für die Rückmeldungen.


    Ich habe vorgestern noch mal fast 2 Stunden draufhalten können bei leicht vernebeltem Himmel und extremer Kälte, sodass die Kamerakühlung praktisch nichts tun musste, um auf die -10°C zu kommen. Weiterhin habe ich auch die nicht so guten Frames vom vorigen Mal mit verwendet und komme nunmehr auf insgesamt fast 7 Sunden Belichtungszeit in 3 Nächten. Das Ergebnis ist etwas rauschärmer, ein klein wenig mehr Details in den Galaxiechen und die Sterngrenzgröße liegt bei 19,3 mag. Da das kein dramatischer Zugewinn ist, habe ich oben die Bilder einfach ausgetauscht. Ich schätze, außerhalb der Stadt müsste man mit 1,5 Stunden mindestens genau so weit kommen.


    Josef: Was heißt gescheitert? Du hast hoffentlich nicht gehofft, das Kreuz vollständig auflösen zu können? Hast du ein Bild? Wie winzig das Kreuz selbst ist, zeigt die oben verlinkte Aufnahme mit dem 80 cm Keller Teleskop aus Chile.


    Timm: Klasse Beobachtungen. Ist doch cool, auch solche Grenzbeobachtungen zu versuchen, die selbst mit großen Teleskopen herausfordernd sind.


    rene: Bin gespannt wie weit du mit deinem zukünftigen 24" kommst. Dass das kein lockerer Sonntagsspaziergang wird, weißt du ja sicher.

    Hallo,


    am 17.12. hatten wir hier im Südwesten ausnahmsweise mal wieder einen klaren Himmel, den ich zur Ablichtung der Galaxie nutzen wollte. Da kein Pretty Picture beabsichtigt war, habe ich es mit Kurzbelichtung versucht, was sicher bei f/8 eher ambitioniert war. Die Kamera wurde in den High Gain Modus umgestellt und 2150 Bilder je 0,5 Sek. sowie 731 Bilder je 5 Sek. belichtet.


    Das Summenbild aus allen Einzelbildern sah dann so aus:



    Es ist ein Crop, der unbearbeitet ist bis auf die Beseitigung von senkrechten Streifen und das Stecken. Die anschließende brutale Schärfung brachte dann im Inneren der Galaxie folgendes hervor:



    Es ist kaum anzunehmen, daß es sich dabei um Andeutungen von Einsteins Kreuz handelt, sondern vielmehr um Schärfungsartefakte. Deshalb habe ich in nachfolgendem Link folgende Fits – Dateien hinterlegt (der Link ist 7 Tage gültig):


    HiDrive Share: Kostenlos große Dateien versenden


    Jeweils ein Summenbild aller Belichtungen mit einer halben Sekunde, eines mit der Summe aller Bilder sowie zwei bereits gestreckte Bilder beider Stacks. Vielleicht hat einer der erfahrenen Astrofotografen hier Interesse, darin nach Einsteins Kreuz zu suchen oder aber die Daten mit seinen Eigenen zu verknüpfen, um damit vielleicht zu einem Ergebnis zu gelangen.


    Aufnahmedaten:


    Equipment:

    Planwave CDK 12,5 Zoll

    Kamera: QHY 268 mono mit Luminanzfilter

    Montierung: Fornax 100

    Guiding über OAG mit MGEN II

    Verwendete Software: APT, Astro Pixel Processor, Pixinsight


    Bildinformation:

    Aufnahmedatum: 17.12.2022

    Luminanz: 2150 x 0,5 Sek. und 731 x 5 Sek., Gain 56, Binning 2x2, Temp. -10 Grad

    Bortle 4,5


    Allen Sternfreunden wünsche ich ein paar gemütliche Weihnachtstage.

    Viele Grüße

    Heinz

    Hallo Stathis,


    ich mag solche interessanten und extremen Sachen sehr :)


    Ich hab mich vor langer Zeit (2008) mal daran versucht um das Theme von der ToDo Liste zu streichen.


    Aufgenommen habe ich mit einer ST10XME + SBIG AO8 (Belichtungszeit 7*2min) mit einem RG685nm Filter an einem 14" Maksutov Newton . Die Bearbeitung erfolgte sehr einfach mit Iterative Gauss Schärfung und DDP in Fitswork. Das Kreuz ist an der Nachweisgrenze. Zumindest drei Komponenten kann man aber erkennen.




    Ein schönes Vergleichsbild gibt's hier: http://apod.nasa.gov/apod/ap001010.html


    Eine GIF-Animation als Vergleich zwischen dem Profibild und meinem Bild habe ich auch mal gebaut:


    http://galerie2.astroclub-radebeul.de/images/objects/o4b3eea80726220df82d01b42db8c80b4/kreuzani.gif


    Viele Grüße

    Martin

    Hallo Stathis,

    danke für deinen schönen Bericht und deine Photos von PGC 69457! Ich hab normal in meinen Aufzeichnungen und - Zeichnungen nachgekramt: Die letzte und aktuellste Beobachtung war in den Alpen auf knapp 2.600m Seehöhe bei gutem (aber nicht ganz einwandfreiem) Seeing . Im 36 Zöller waren bei knapp 1.000x in der Galaxie drei Spots sicher- und der vierte fraglich....

    Für einen einwandfreien Nachweis der vierten Komponente waren die Bedingungen wohl noch nicht ausreichend. Aber das ist so ein typisches Objekt was ich immer wieder mal im Herbst einstelle, ähnlich wie im Frühjahr SHK 5...

    schöne Grüße

    Frank

    Moin Stathis,


    PGC 69457 hatte ich im letzten Jahr fast aufgelöst, leider geht dieses spannende Objekt im Dunst des Hamburger Hafens bei mir unter... Spannend ist auf jeden Fall immer der Versuch, sich an solchen Objekten heranzuwagen, und das ist dir sehr gut gelungen. Brennweite und gutes Seeing ist auf jeden Fall für hochaufgelöste Objekte förderlich, dass weist du ja. Ich freue mich auf weitere Postings von dir!


    CS

    Peter

    Hey Stathis,

    Abgefahrenes Projekt ! :)


    Rein Visuell erinnere ich mich noch an meinen ( nicht ernst zu nehmenden) Versuch von 2010 mit 20 zoll:

    EinsteinKreuz (NICHT) in 20" visuell


    Aber mal ernsthaft. Du bräuchtest ja wirklich sehr gutes Seeing, um das auflösen zu können. Selbst mit einem 1-2m Teleskop auf einem 2000m+ Berg halte ich das für NICHT straightforward...! Auch in Chile auf La Silla gab es nicht standardmässig <1.0arcsec Seeing, irgendsoetwas bräuchte man aber PLUS ausgefuchste Methoden...


    Das Bild vom 3.5m WIYN Teleskop hat Auflösung im Bereich von 0.1arcsec. Ist also sicher nicht mit 'normalen' Techniken gemacht...

    Mindestens messen diese Jungs die PSF des Aufnahmesetups ganz genau und entfalten dann damit Bilder (mit sehr hohem S/N) mit mathematisch hochgezüchteten Methoden. Dann schreiben sie 'careful processing' um ein bisschen zu unterstaten... :) Kann auch sein, dass sie einen künstlichen Laserstern/Adaptive Optik und/oder LuckyImaging benutzt haben... müsste man mal nachforschen...


    Wenn Du die FWHM Deiner Sterne im Bild misst, siehst Du ja wie weit Du auflösungsmässig mit Deinen Daten davon entfernt bist... Das wäre also als erste Maßnahme ja recht einfach zu checken.... Ich wäre nicht erstaunt, wenn Du 3-5arcsec Auflösung hättest... D.h. der Versuch ist natürlich hochgradig edelmütig, aber....


    You are a very brave man ! :)

    Aber interessant ist das alles natürlich schon... cool !


    Schöne Grüsse,

    Peter

    Ich bin positiv überrascht über die zahlreichen Beiträge zu diesem zwar berühmten, aber für Amateure doch extrem herausfordernden Objekt. Vielen Dank fürs teilen.


    Martin: Sehr schön, wie es die AO schafft, die Auflösung zu erhöhen, richtig teilaufgelöst, wow! Der Link zu deiner Animation ist kaputt, da kommt bei mir Werbung zu Astrologie. Vielleicht magst das noch mal editieren und korrigieren?


    Peter: Inreressante visuelle Beobachtung mit dem 20". Meine Sterne im Bild haben laut DSS und Siril eine FWHM von 4"-5,5" ---> ziemlich lausig durch Balkon- und gegenüberliegende Häuser Seeing. Ich hatte auch von vorne herein gewusst, dass ich das Kreuz bei weitem nicht auflösen kann.

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