In voller Pracht: Der Reflexionsnebel M78

  • <b>Im Mittelpunkt dieses Bildes, das mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile aufgenommen wurde, steht das Nebelgebiet Messier 78. Die Sterne, die dieses kosmische Stillleben beleuchten, halten sich dabei dezent im Hintergrund. Das Sternlicht streut an Staubteilchen in der Nebelwolke und verleiht dem Ganzen so einen bläulichen Farbton. Mit seiner Bildvariante dieses eindrucksvollen Himmelsobjekts gewann Igor Chekalin den Astrofotografie-Wettbewerb “ESO’s Hidden Treasures 2010”.</b>


    Messier 78 ist ein Paradebeispiel für einen Reflexionsnebel. Die ultraviolette Strahlung der Sterne, die ihm seinen Glanz verleiht, ist zwar nicht stark genug, um das Gas des Nebels zu ionisieren und auf diese Weise zum Leuchten zu bringen. Stattdessen reflektieren Staubteilchen das Sternenlicht, das auf sie fällt. Messier 78 ist einer der hellsten Reflexionsnebel am Himmel und kann bereits mit kleineren Teleskopen beobachtet werden. Er befindet sich in einer Entfernung von 1600 Lichtjahren im Sternbild Orion, links oberhalb des linken Sterns aus dem “Gürtel” des Himmelsjägers.



    M78 mit dem Wide Field Imager. Image Credit: ESO und Igor Chekalin


    Diese Aufnahme von Messier 78 stammt vom MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla Observatorium in Chile und basiert auf Daten, die Igor Chekalin für das Gewinnerbild des “Hidden Treasures”-Wettbewerbs zusammengestellt hat [1].


    Die schwach bläuliche Färbung, die der Nebel in dieser Aufnahme zeigt, entspricht seiner tatsächlichen Farbgebung. Blaue Schattierungen sind typisch für Reflexionsnebel: Sternenlicht wird von kleinen Staubpartikeln innerhalb des Nebels gestreut, und dieser Prozess ist für Licht mit kürzeren Wellenlängen, also blauem Licht, viel effektiver als für rotes Licht, das längere Wellenlängen hat.


    Zusätzlich zu dem schimmernden Nebel selbst zeigt die Aufnahme viele weitere Details: Ein dichtes Band aus dunklem Staub durchzieht das gesamte Bild von oben links nach unten rechts. Es schirmt das Licht der dahinterliegenden Sterne ab. Oben links erkennt man seltsam geformte, rosafarbene Strukturen, so genannte Jets: eng fokussierte Materieströme, ausgeworfen von frisch geborenen Sternen, die noch in dichtem Staub verborgen sind.


    Die Haupt-Energielieferanten für Messier 78 sind zwei helle Sterne namens HD 38563A und HD 38563B. Der Nebel beherbergt aber noch viele weitere Sterne, unter anderem eine Ansammlung von 45 massearmen, jungen Sternen, so genannten T-Tauri-Sternen, die weniger als 10 Millionen Jahre alt sind und in deren Zentralbereichen die notwendige Temperatur zum Einsetzen der Wasserstoff-Kernfusion noch nicht erreicht wurde. Die Kernfusion ist die Energiequelle, die für das Leuchten von erwachsenen Sternen wie unserer Sonne verantwortlich ist. Untersuchungen an T-Tauri-Sternen sind von großer Bedeutung für das Verständnis der ersten Stadien der Sternentstehung und die Klärung der Frage wie sich Planetensysteme bilden.


    Bemerkenswert an Messier 78 ist, dass der Nebelkomplex sich im Laufe der letzten zehn Jahre deutlich verändert hat. Im Februar 2004 fotografierte der erfahrene Amateurastronom Jay McNeil die Himmelsregion mit einem Teleskop von nur 75 mm Durchmesser und fand auf der Aufnahme überraschenderweise einen hellen Nebel – das fächerförmige Objekt am unteren Bildrand –, und dies an einer Stelle, an der zuvor auf den meisten Bildern nichts zu erkennen war. Es stellte sich heraus, dass es sich bei dem hellen Objekt um einen stark veränderlichen Reflexionsnebel um einen jungen Stern handelt. Inzwischen trägt es den Namen “McNeils Nebel”.


    Das hier gezeigte Farbbild wurde aus vielen Einzelbildern erstellt, die in Schwarzweiß mit farbigen Filtern gewonnen wurden, die nur blaues, gelbgrünes beziehungsweise rotes Licht durchlassen. Ergänzt wurden die drei Farben durch Aufnahmen mit einem so genannten H-alpha-Filter, der nur das Licht von leuchtendem Wasserstoffgas passieren läßt. Die Belichtungszeiten für die verschiedenen Filter betrugen 9, 9, 17.5 beziehungsweise 15.5 Minuten.


    Fußnote:


    [1] Igor Chekalin aus Russland entdeckte die Rohdaten, aus denen dieses Bild von Messier 78 entstanden ist, im Rahmen des Wettbewerbs “ ESO's Hidden Treasures” (eso1102) im Datenarchiv der ESO. Mit seiner Version des Bildes demonstrierte er seine herausragenden Fähigkeiten in der Kunst der digitalen Bildbearbeitung, die ihm verdientermaßen bei den ersten Preis des Wettbewerbs sicherten. Das Team von Bildbearbeitungsexperten bei der ESO hat die Rohdaten unabhängig von Chekalin in der höchstmöglichens Auflösung aufbereitet und so das hier gezeigte Bild erzeugt.


    Mehr Infos und Videos zum Bild gibt es auf den deutschen Seiten des ESO Science Outreach Network (ESON) unter:
    http://www.eso.org/public/germany/news/eso1105

  • Hey Jan,


    auch wenn der Wide Field Imager ungefähr genauso alt ist wie die Firma Astronomik, wage ich doch arg zu bezweifeln, daß die Kollegen vom Max-Planck-Insitut für Astronomie damals ihre Filter bei einer kleinen, unbekannten deutschen Firma bestellt haben, die amateurastronomische Produkte vertreibt[;)]


    Näheres zum WFI und seinen Filtern: http://www.eso.org/sci/facilit…ruments/wfi/inst/filters/


    Was mir an den WFI-Bildern immer auffällt, ist daß die Halos gegenüber dem Stern versetzt sind, und zwar je deutlicher desto weiter von der Bildmitte entfernt. Der Versatz zwischen Stern und Reflex muß ja durch die Korrekturoptik verursacht werden, die es schafft bei einem so ein großen Teleskop (das 2.2m-Teleskop ist ein RC mit f/8) ein Objekt wie M78 in einem Stück und bis in die Ecken randscharf abzubilden.


    Vielleicht sollten die Kollegen bei der ESO aber mal die neuen Astronomiks testen[:)]


    Viele Grüße,
    Caro


    (==&gt;)Timm:


    Alles eine Frage der Evolution. Man nehme ein Pärchen geringfügig größerer Augen (50 cm AP-Durchmesser sollten reichen) und schon klappts auch mit der Farbe von M78 visuell[;)]

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was mir an den WFI-Bildern immer auffällt, ist daß die Halos gegenüber dem Stern versetzt sind, und zwar je deutlicher desto weiter von der Bildmitte entfernt. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hi Caro,


    die Geisterbilder entstehen ja durch Reflexion an Glasluftflaechen, die entweder am Filter oder in der Korrekturoptik liegen. Hierdurch wird ein Fokus erzeugt, der ausserhalb der Fokalebene liegt und deshalb in der Fokalebene unscharf abgebildet wird. Durch den Feldwinkel ensteht ausserdem ein Versatz, sodass das Geisterbild feldwinkelabhaengig weiter nach aussen wandert.


    Die Ghosts im Bild scheinen farbunabhaengig gleich gross zu sein. Entweder entstehen die Geisterbilder nicht in den Filtern, oder falls doch, so laesst sich auf eine konstante Filterdicke schliessen. Und die Filter muessen gleich dick sein, wenn sie im konvergierenden Strahlengang sitzen. Ist der Strahlenverlauf nicht telezentrisch (d.h. am Feldrand steht das konvergierende Lichtbuendel nicht senkrecht auf der Fokalebene), so muss jeder durch eine detektornahe Planflaeche erzeugte Ghost zwangslaeufig weiter nach aussen wandern, je groesser der Feldwinkel ist. Liegt das Filter also nahe am Detektor und im konvergierenden Buendel, dann wuerden die beobachteten Ghosts entstehen.


    Ein anderer Verdaechtiger waere das Detektorfenster, das als planparallele Platte ausgefuehrt aehnliche Effekte zur Folge hat. Auch Verguetungen koennen diese Effekte nicht vermeiden, sondern nur unterdruecken. Eine gute AR-Schicht, die breitbandig ausgelegt ist, hat eine Restreflexion von ca. 0.5%. Eine Doppelreflexion am Detektorfenster erzeugt folglich eine Intensitaet, die 1/40000 der originalen Durchgangsintensitaet entspricht (oder 11.5 mag schwaecher). Klingt wenig, zumal das Geisterbild sich auf eine groessere Flaeche verteilt. Bei hellen Sternen kann es aber dennoch auffallen.

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