Beiträge von PeterSurma im Thema „Hintergrund mit M1“

    Servus,


    wenn man die Rotationsperiode sehr genau weiss (und Pulsare halten sich sehr genau an Ihre Fahrpläne ;) ), dann könnte man ja das Eingangssignal mit dieser Frequenz regelmässig abdecken (shutter). Dann musst Du 'nur noch' mit ms Genauigkeiten die Phase des Shutters zum Pulsar-Signal verändern können (also in der Zeit um ms verschieben, Shutter-Geschwindigkeit bleibt gleich). So könnte man dann viele 'langbelichtete' Aufnahmen in verschiedenen Phasen machen, und diese dann letztlich richtig in der Phase aneinandergereiht als Film abspielen.


    Es dürfte schwierig bis unmögich sein, bei so geringen Photonen-Flüssen mit ms Auflösung in traditioneller Weise 'zu filmen', selbst mit x Stufen Bildverstärkung davor...


    Gruss, Peter


    PS:

    Aber oha, man lese öfter mal Wikipedia

    Krebsnebel – Wikipedia
    de.wikipedia.org


    Hier eine Film einer 'Einzelquanten-Kamera' (müsste man mal das Prinzip ansehen)

    Krebsnebel – Wikipedia
    de.wikipedia.org

    (wobei ich mir vorstellen könnte, dass das genau wie oben beschrieben gemacht ist, weiss es aber nicht...)

    Servus Namensvetter,


    Wenn Du nur Beugung siehst, dann ist die *Form* des Sternbildes nur die Beugungsfigur. Wie diese geformt ist, kann man mathematisch (in Abhängigkeit von der Form der Eintrittspupille) angeben.


    Die aufsummierte *Anzahl von Photonen* in diesem Beugungsbild ist nur bestimmt durch Leuchtkraft des (punktförmigen) Objekts und seine Entfernung (also seine scheinbare Helligkeit bei uns).


    Jedes eintreffende Photon wird von der Quantenmechanik (manche sagen 'Natur' dazu ;) ) auf die Beugungsfigur verteilt, so dass diese bei genügender Anzahl von Photonen im statistischen Mittel dann (auf dem Detektor) erscheint...


    Lg,

    Peter


    PS: 'Virtuelles Bild' hat in der Optik eine spezifische Bedeutung, die hier nicht wirklich so passend zutrifft. Ausserhalb des Teleskops haben wir einfach (sehr genau) parallele Lichtstrahlen (Bahn der Photonen), oder im Wellenbild formuliert: (sehr genau) ebene Wellenfronten.

    (...)

    Aber mein Gehirn will nicht einsehen, dass ein Reststern mit 10-20 km Duchmesser so groß erscheint, dass wir ihn neben anderen Sternen in M1 Zentrum direkt sehen können. Klar ist die abgestrahlte Energie von dem Pulsar enorm. Aber nach meiner Meinung strahlt ein kugelförmiger Stern Licht von seiner Oberfläche in alle Richtungen ab und wir sehen in unserer Richtung eine Lichscheibe. Wenn die jetzt im Durchmesser sehr viel kleiner ist als bei einem normalen Stern (bei M1 sind die Energiemengen ja nicht genau bekannt, er war wohlursprünglich mal ca. 10 Sonnenmassen, jetzt evtl. 1 Sonnenmasse) , dann m üsste er sich doch bei nur 6500 Lichtjahren zu uns weniger stark auffächern als ein normaler Stern und kommt hier eher als Lichtpixel an ? Oder spielt das bei dieser Entferung schon keine Rolle mehr und wir sehen in jedem Fall (d.h. auch bei normalen Sternen) eher ein virtuelles Bild?

    Fragen über Fragen. (...)

    Servus,


    Ja, sehr gutes und interessantes Foto von M1 ! 8) Nochmal cooler auch mal die Diskussion über die Physik dahinter...


    Ich kenne die Leuchtkraftzahlen für den Pulsar/Stern nicht auswendig, müsste man nachsehen, wiki etc...


    Aber die Fragen zu Leuchtkraft und Helligkeit die wir sehen ist eigentlich ganz einfach erstmal, konzeptionell zumindest.


    Ein Stern emittiert die Photonen auf seiner 'Oberfläche', das sind soundsoviele N insgesamt oder soundsoviel Strahlungsleistung P ( Energie pro Sekunde, also Watt) insgesamt. Diese Photonen oder diese (über die ganze Sternoberfläche aufsummierte Gesamt-) Strahlungsleistung verteilt sich (wir nehmen mal hier an: keine Vorzugsrichtung) im Raum auf einer Kugelfläche. Je weiter man weg ist vom Stern, um so grösser wird diese Kugelfläche. Aber immer noch fliegen ALLE Photonen, die die Sternoberfläche verlassen haben durch diese (mit dem Radius immer grössere) Oberfläche. Wir nehmen an es gibt keinen absorbierenden Staub oder Gas oder sonstwas aussen herum...


    Wenn wir also in x Lichtjahren Entfernung den Stern beobachten, so schneidet unsere Teleskopöffnung (Durchmesser a, Fläche pi * (a/2)**2) eine kleine Fläche aus dieser Kugel aus und fokussiert die durch diese Teilfläche fliegenden Photonen/ Strahlungsleistung auf unseren Chip (auf ein paar Pixel).


    Wenn man alle Counts in allen Objektpixeln aufsummiert (nehmen wir an 1 count = 1 photon), dann bekommen wir die Anzahl der bei uns auf der Teleskopfläche auftreffenden Photonen von dem Objekt. Das kann man natürlich umrechnen auf wie viel Watt oder wieviele Photonen pro Quadratmeter bei uns ankommen.


    Wenn man die Fläche der (Strahlungs-Ausdehnungs-) Kugel des Objekts (in der Objektentfernung ) dividiert durch die Auffangfläche unseres Teleskops, dann bekommt man genau die scheinbare Helligkeit des Objekts raus, die wir sehen.


    Genau gesagt muss man - um Magnituden zu bekommen - die Anzahl der Photonen p, noch logarithmieren und mit -2.5 malnehmen und einen sog. Zeropoint aufaddieren (dieser enthält alles was Empfindlichkeit des Detektors, Transparenz der Atmosphäre, verwendetes Filterband, etc etc ausmachen).



    Eine ganz andere Frage ist, ob die Sternoberfläche den Strom an Energie pro Sekunde und Quadratmeter überhaupt wegstecken kann, ohne 'weggeblasen' zu werden.


    Eine nochmal andere Frage ist es, wie der Stern diesen dauernden Energiefluss (sein Energieverlust also) überhaupt aufrechterhält. ALso auch, woher diese Energie kommt (Kernfusion, Abstrahlung durch reine Abkühlung,

    Kontraktion, etc...).


    Alle Sterne sind so weit weg, dass sie sub-arcsec gross erscheinen, also als Punktquelle betrachtet werden können. Betaigeuze= alpha Ori ist z.B. ein riesiger Stern (800x Sonnendurchmesser) und hat einen Winkeldurchmesser von 0.05arcsec für uns. Man braucht also mindestens ein 2.5m Teleskop ausserhalb der Erdatmosphäre um die Oberfläche von Betaigeuze (marginal) aufgelöst zu sehen.


    Man sieht hier also keine 'Grösse' (des emittierenden Sterns) - die ist für die Betrachtung oben völlig irrelevant - sondern nur die (möglicherweise geringe Anzahl von) Photonen, die uns (auf der gegebenen Teleskopfläche) erreichen. (Sind es zu wenige Photonen/sec, belichten wir länger... allerdings gibts da natürlich noch den Untergrund und das Rauschen und das Signal- Rausch-Verhältnis etc etc).


    Schöne Grüsse,

    Peter