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Die Geschichte eines "pretty pictures"


von Claudia Lercher


Anfang 2014 ereignete sich in der Galaxie M82 eine Supernova. Dieser Artikel beschreibt meine Bemühungen dieses besondere Ereignis im Bild festzuhalten.



Warum gerade dieses Bild?

Unser Foto zeigt einen Ausschnitt der M81-Galaxiengruppe im Sternbild großer Bär, darunter die Galaxien M81 und M82. M81 ist eine von der Erde aus betrachtet relativ große und helle Spiralgalaxie. M82 ist ebenfalls eine Spiralgalaxie, allerdings von der Seite gesehen. In ihr entstehen zur Zeit besonders viele Sterne (Starburst)!

In M82 ereignete sich Mitte Januar 2014 eine Supernova, die Explosion eines Weißen Zwerges. Die Supernova bekam den Namen SN 2014J. Das Besondere an SN 2014J ist, dass er einer der nächsten Supernova-Ausbrüche seit Jahrzehnten ist, da er in "nur" 11 Millionen Lichtjahren Entfernung passierte. Das ist natürlich etwas Besonderes, und deshalb hat sich die Astrogruppe entschlossen, davon ein Bild zu machen.



Woher bekommt man die Fotos?

Natürlich mit einem Teleskop, allerdings haben wir nicht unseres, sondern eines von "itelescope" benutzt. itelescope ist ein Unternehmen, das an mehreren Stellen auf der Erde Teleskope gebaut hat. Diese Teleskope können gegen Gebühr benutzt werden. Die Astrogruppe benutzt itelescope zum Beispiel für das CY-Aquarii-Projekt oder eben für das M81/M82-Bild, wenn das Wetter in Südtirol wieder mal schlecht ist, wie etwa diesen Winter des öfteren. Die Teleskope der Firma haben verschiedene Filter: Luminanz, Rot, Blau, Grün, H-alpha... Für die Galaxienbilder haben wir jeweils mehrere Fotos in Luminanz (also der ganzen Bandbreite des sichtbaren Lichts), Rot, Grün und Blau gemacht. Zudem eine Reihe von Kalibrationsaufnahmen. Allein das hat schon ziemlich Geduld gebraucht, weil das Teleskop manchmal besetzt war und als wir an die Reihe kamen, war das Wetter schlecht. Jedenfalls hatten wir nach einer Weile die Rohaufnahmen endlich beisammen und konnten mit der Bearbeitung beginnen.



Wie bekommt man aus etwa 20 verschiedenen Bildern ein einziges?

Dafür können verschiedene Programme verwendet werden; die Astrogruppe hat PixInsight benutzt. Zuerst einmal ging es darum die Bilder zu "kalibrieren" und störende Hintergrundsignale herauszurechnen. Nun mussten die Bilder passend ausgerichtet und dann zusammengefügt werden. Wir erhielten so je ein Summenbild in Luminanz, Rot, Grün und Blau, die alle Informationen der Einzelbilder in sich vereinten. Dann wurden die fertigen Bilder der Einzelfarben zueinander ausgerichtet und zusammengefügt. Damit die Farben realistisch waren, haben wir einen Weißabgleich auf M81 durchgeführt (sodass die Farbe dieser Galaxie in Summe Weiß ergab) und das Histogramm verändert. Das Farbbild war nun mehr oder weniger in Ordnung.

Danach war das Luminanzbild dran, welches die Strukturinformation möglichst scharf wiedergeben sollte! Zuerst einmal mussten hier das Rauschen (also ungewollt hellere oder dunklere Pixel) und der immer noch ungleiche Hintergrund verbessert werden, der dazu möglichst gleichmäßig mit Messpunkten bedeckt wurde. Dann berechnete das Programm daraus einen Hintergrund, der abgezogen wurde. Um die Helligkeit so zu verteilen, dass Sterne und Galaxien gut erkennbar sind, haben wir wieder am Histogramm geregelt. Damit die innergalaktischen Strukturen besser sichtbar wurden, kam eine Maske über das Bild, die die Bereiche, die wir schärfen wollten, aussparte. Jetzt kamen der Schärfe-und der Kontrastregler sowie nochmals die Rauschreduzierung zum Einsatz. Als nächsten Schritt mussten wir das Farbbild, das kleiner als das Luminanzbild war, auf dessen Größe hochrechnen und die Pixel bei beiden auf genau die gleiche Anzahl bringen. Dann konnten wir schließlich Farb- und Luminanzaufnahme zusammenfügen. Dabei musste man noch ein wenig mit Farbsättigung und Helligkeit experimentieren, bis das Bild einen ästhetischen Eindruck machte.



Was sieht man auf dem Bild?

Links befindet sich die Galaxie M82; der helle rötliche Punkt knapp oberhalb des Zentrums ist die Supernova. Ein bisschen sieht man auch die roten Staubmassen, die senkrecht zur Galaxienebene herausragen, was eine Folge des Starburst ist. Die große Spiralgalaxie rechts ist M81, etwas unterhalb davon sieht man die Satellitengalaxie Holmberg IX (UGC 5336). Von letzterer aus muss sich ein atemberaubender Anblick auf M81 ergeben. Auch sonst sind noch ein paar verwaschene Flecken im Bild zu finden, die ebenfalls Zwerggalaxien sind.



Wie geht's weiter?

Julian Durnwalder ist dabei, eine Lichtkurve der Supernova anzufertigen. Er möchte daraus die Entfernung der Galaxie selbst bestimmen und dieses Projekt bei der Matura vorstellen. Vielleicht machen wir in den nächsten Jahren auch noch eine sog. "Hubble-Stimmgabel" aus eigenen Aufnahmen. Das ist eine Übersicht über verschiedene Galaxientypen, die ihre Klassifizierung vereinfacht beschreibt

Claudia Lercher, Klasse 3eR, seit heuer bei der Astrogruppe


Rechts M82 mit SN2014J (der rötliche Stern oberhalb des Galaxienzentrums) und links M81 mit unterhalb Holmberg IX.


Detail M81.


Detail M82.