{"id":4399,"date":"2025-11-24T11:47:32","date_gmt":"2025-11-24T11:47:32","guid":{"rendered":"https:\/\/webservatory.eu\/?p=4399"},"modified":"2025-11-24T13:50:05","modified_gmt":"2025-11-24T13:50:05","slug":"deep-sky-astrophotography-part-1-following-in-the-footsteps-of-hubble-and-co","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/webservatory.eu\/de\/deep-sky-astrophotography-part-1-following-in-the-footsteps-of-hubble-and-co\/","title":{"rendered":"Deep Sky Astrofotografie (Teil 1): Auf den Spuren von Hubble und Co?"},"content":{"rendered":"
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Wie (und warum) man heutzutage mit kleinen Teleskopen und der Lucky-Imaging-Methode von Mond, Planeten und einigen helleren Deep Sky Objekten extrem scharfe Bilder bekom-men kann, die vor wenigen Jahrzehnten nicht einmal mit Gro\u00dfteleskopen m\u00f6glich waren, hatten wir in einem vorherigen Artikel bereits beschrieben (Outsmarting Earth\u2019s Atmosphere<\/a>). Doch wie sieht es mit der klassischen Langzeitbelichtung von Sternhaufen, Nebeln und Galaxien (der sogenannten \u201eDeep-Sky-Fotografie\u201c) aus? Auch hier bieten sich ganz neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr jede Instrumenten-gr\u00f6\u00dfe...<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Bei der Verbindung der Begriffe Astrofotografie und Hubble kommen Astronomie-Interessierten vermutlich zwei Dinge in den Sinn: einerseits die fantastischen Aufnahmen des Weltraumtele-skops Hubble, andererseits die f\u00fcr das kosmologische Weltbild revolution\u00e4ren Beobachtungen von Edwin Hubble von vor etwa 100 Jahren, die es wirklich rechtfertigen, dass das ber\u00fchmte Teleskop nach ihm benannt wurde. Nehmen wir dann noch das \u201eCo\u201c aus dem Titel hinzu \u2013 n\u00e4mlich die extremen M\u00f6glichkeiten moderner, erdgebundener Gro\u00dfteleskope \u2013 dann mag mancher Laie meinen, ernsthafte astronomische Beobachtungen sind heute nur noch sinnvoll, wenn man die gr\u00f6\u00dften Ger\u00e4te zur Verf\u00fcgung hat.<\/p>

Doch dass dies nicht stimmen kann, zeigt ausgerechnet die Profiastronomie selbst. Spitzenforschung wird n\u00e4mlich heute sowohl mit Gro\u00dfteleskopen als auch mit kleinen Kameraobjektiven betrieben, denn das gew\u00e4hlte Instrument h\u00e4ngt zum Beispiel von der Forschungsfrage und den Eigenschaften der Zielobjekte ab. So gibt es tats\u00e4chlich zahllose Objekte, f\u00fcr deren Untersuchung ausgerechnet ein Gro\u00dfteleskop die denkbar schlechteste Wahl w\u00e4re. Und umgekehrt gibt es Himmelsk\u00f6rper, deren Studium mit einer kleinen Optik keinen Sinn macht. Und die herausragenden Techniken im Bereich der Kameras und Sensoren, die im Fokus von astronomischen Ger\u00e4ten aller Art heutzutage eingesetzt werden, erlauben selbst mit kleinen Instrumenten Leistungen, die noch vor Jahrzehnten mit gr\u00f6\u00dferen Teleskopen kaum denkbar erschienen. Dies gilt f\u00fcr jeden Zweck \u2013 um beeindruckende Bilder zu bekommen, um Ausbildung und Lehre zu betreiben, und sogar f\u00fcr das Sammeln \u201erichtiger\u201c, wissenschaftlicher Daten.<\/p>

Wie der bereits genannte Beitrag zum Lucky Imaging sollen auch die folgenden Beispiele aus dem Bereich der Deep Sky Astrofotografie einen kleinen Eindruck vermitteln, \u201ewas heutzutage so geht\u201c. Einige Beispiele gehen an die Grenzen und eifern Hubble nach (dem Teleskop und dem Forscher), andere sind noch nicht einmal so besonders schwierig.<\/p>

Aber eines muss vorab erw\u00e4hnt werden: Astroaufnahmen spielen sich aufgrund meist schwacher Signale fast immer an der Grenze des Detektierbaren ab. Die hier gezeigten Endbilder sind alle das Ergebnis von in der Profiastronomie \u00fcblichen Standards der Datenaufnahme und der Kalibration. Selbst die Rohdaten von Hubble sind verrauscht und zun\u00e4chst weit von den sch\u00f6nen Bildern entfernt, die man \u00fcblicherweise kennt. Aber legen wir los...<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Galaktische Nebel im Bild \u2013 wie \u201eGro\u00df\u201c und \u201eKlein\u201c sich erg\u00e4nzen und wie Instrumente astrotauglich werden\u2026<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abbildung 1: Der Nordamerikanebel NGC 7000 im Sternbild Schwan. Links: Aufnahme mit einer handels\u00fcblichen DSLR (Canon EOS 600d). Rechts: Aufnahme mit einer sonst nahezu baugleichen, aber astromodifizierten DSLR (Canon EOS 700dA). Verwendete Optik: Samyang f=135mm, f\/2. Einzelheiten: siehe Text (Bilder: K. J\u00e4ger)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abbildung 1 zeigt zwei Bilder des bekannten Nordamerikanebels NGC 7000, einer Sternentstehungsregion in unserer Milchstra\u00dfe. Die linke Aufnahme entstand mit einer handels\u00fcblichen normalen digitalen Spiegelreflexkamera (DSLR) \u2013 also quasi mit Technik \u201evon der Stange\u201c \u2013 wenn auch hier best\u00fcckt mit einem in Astrokreisen wegen seiner Lichtst\u00e4rke und exzellenten Bildqualit\u00e4t sehr gesch\u00e4tzten Teleobjektiv mit f=135mm und einem extremen \u00d6ffnungsverh\u00e4ltnis f\/2, was die Erfassung lichtschwacher fl\u00e4chenhafter Objekte sehr erleichtert. Die Gesamtbelichtungszeit betr\u00e4gt lediglich 20 Minuten. Dass das m\u00f6glich ist, liegt vor allem an der Quanteneffizienz der verbauten digitalen CMOS-Detektoren. Diese liegt bei normalen Kameras bei etwa 30-40 Prozent, d.h. gut ein Drittel der Photonen des Objekts, die auf den Sensor fallen, werden auch registriert. Das klingt erstmal nach nicht viel, aber bei der klassischen Fotografie lag die Effizienz gerade mal bei etwa einem Prozent!<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Abbildung 2: Der Nordamerikanebel NGC 7000, aufgenommen mit der gleichen Optik wie bei Abbildung 1. Als Kamera kam hier jedoch eine dedizierte Astrokamera (ZWO ASI 183 MC Pro) mit hoher Aufl\u00f6sung und Quantenausbeute in Kombination mit einem Duo-Schmalbandfilter f\u00fcr Emissionsnebel zum Einsatz. Einzelheiten: siehe Text. (Bild. K. J\u00e4ger)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Doch mit einer relativ einfachen Modifikation geht es noch besser. Im rechten Bild oben mit fast identischem Setup (und direkt danach in der gleichen Nacht, also bei gleichem Wetter und gleicher Transparenz der Luft aufgenommen!) kommt der r\u00f6tlich leuchtende Nebel viel deutlicher heraus. Die r\u00f6tliche Farbe entsteht durch leuchtendes Wasserstoffgas, welches Licht bei etwa 656 nm Wellenl\u00e4nge abstrahlt und das unserem Auge als r\u00f6tlich erscheint. Genau dieser Spektralbereich wird bei handels\u00fcblichen Kameras (linkes Bild) jedoch weitgehend herausgefiltert, weil sonst bei Tageslichtaufnahmen die Farben nicht dem unserem Auge gewohnten Anblick entspre-chen (die Bilder w\u00e4ren rotstichig). Doch in der Astrofotografie galaktischer Nebel will man nat\u00fcrlich diese Frequenzen sehen. Die Kamera im rechten Bild wurde deshalb astromodifiziert, d.h. der Filter wurde ausgebaut. Mit dieser kleinen und mit wenigen Hundert Euro vergleichsweise billigen Ma\u00dfnahme wird eine digitale Spiegelreflexkamera (oder eine spiegellose DSLM) schon zu einer ordentlichen Kamera f\u00fcr den Astrobereich.<\/p>

Auch Abbildung 2 zeigt eine Aufnahme des Nebels mit der 135mm f\/2 \u2013 Optik \u2013 jedoch mit zwei entscheidenden Verbesserungen: Zum einen wurde nun eine dedizierte Astrokamera verwendet, d.h. in diesem Falle eine gek\u00fchlte Kamera, um das thermische Rauschen zu verringern, mit kleineren und vielen Pixeln f\u00fcr eine hohe Aufl\u00f6sung, und einer Quanteneffizienz von etwa 85 %. Zum anderen kam ein Schmalbandfilter zum Einsatz, der ausschlie\u00dflich das Licht rund um die OIII- und Halpha-Spektrallinien (Sauerstoff und Wasserstoff) durchl\u00e4sst \u2013 genau jenes Licht also, welches von vielen Emissionsnebeln ausgeht. Alle anderen Wellenl\u00e4ngen \u2013 insbesondere auch unser k\u00fcnstliches Licht der St\u00e4dte \u2013 wird herausgefiltert.<\/p>

Diese Methode erlaubt solche Aufnahmen auch in lichtverschmutzten Gebieten und erh\u00f6ht den Kontrast.\u00a0<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Abbildung 3: Detailaufnahme einer kleinen Region aus NGC 7000, aufgenommen mit der ZWO ASI 183 MC Pro Astrokamera und Duo-Schmalbandfilter an einem 15cm-Newton Spiegelteleskop bei f\/3.45. Einzelheiten: siehe Text. (Bild. K. J\u00e4ger)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abbildung 3 geht hingegen nun sehr ins Detail. NGC 7000 deckt am Himmel mehrere Vollmondfl\u00e4chen ab. Um das Gebiet als Ganzes in seinem Umfeld zu erfassen, ist i.d.R. bereits jedes mittelgro\u00dfe Amateurteleskop v\u00f6llig \u201e\u00fcberdimensioniert\u201c (gr\u00f6\u00dferer Abbildungsma\u00dfstab geht meist mit kleinerem Gesichtsfeld einher). F\u00fcr die Erfassung des gesamten Nebelgebiets sind daher die Setups in Abbildung 1 und vor allem in Abbildung 2 ideal. Abbildung 3 zeigt daf\u00fcr nun einen hochaufgel\u00f6sten Ausschnitt des Nebels in einer Qualit\u00e4t, wie sie vor Jahrzehnten nur an gro\u00dfen Teleskopen m\u00f6glich war. Das Bild hat eine Gesamtbelichtungszeit von nur 60 Minuten und entstand mit der genannten Kombination aus gek\u00fchlter Astrokamera und Schmalbandfilter, diesmal jedoch montiert im Fokus eines Newton-Spiegelteleskops mit 15cm Hauptspiegeldurchmesser und bei f\/3.45. Die Aufl\u00f6sung liegt bei etwa 0.9 Bogensekunden\/Pixel.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Abbildung 4: Komplexes Nebelgebiet um Gamma Cygni (Bildmitte). Weitfeldaufnahme mit f=135mm-Optik und Astrokamera. Der Sichelnebel NGC 6888 ist am oberen rechten Bildrand erkennbar. Einzelheiten: siehe Text. (Bild. K. J\u00e4ger)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein weiteres Beispiel f\u00fcr eine Weitfeldaufnahme mit der Astrokamera, dem Schmalbandfilter und dem 135mm-Teleoptik zeigt Abbildung 4. Hier sieht man den strukturreichen Nebelkomplex um den Stern Gamma Cygni (Bildmitte). Oben rechts ist als ein Detail der sogenannte Sichelnebel NGC 6888 in knapp 5000 Lichtjahren Entfernung erkennbar \u2013 ein Nebel um einen Wolf-Rayet-Stern. Ein detaillierter Anblick nur dieses Objekts erfordert dann wieder ganz andere Mittel.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Abbildung 5: Der Sichelnebel NGC 6888 im Detail. Aufnahme mit einem 25cm-Ritchey-Chretien-Teleskop, Astrokamera und Schmal-bandfiltern. Einzelheiten: siehe Text. (Bild. K. J\u00e4ger)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abbildung 5 zeigt den Sichelnebel formatf\u00fcllend aufgenommen mit Astrokamera und Schmalbandfilter \u2013 nun aber installiert an einem modernen Ritchey-Chretien Truss-Tube Spiegelteleskop mit 254mm \u00d6ffnung (siehe auch den Artikel zum Lucky Imaging). Die Abbildungen 4 und 5 haben beide jeweils ca. 50 Minuten Belichtungszeit.<\/p>

Mit diesen neuen M\u00f6glichkeiten lohnt es sich auch, Objekte abzulichten, die gerade durch das Hubble-Teleskop sehr popul\u00e4r geworden sind. So zeigt Abbildung 6 die ber\u00fchmten \u201eS\u00e4ulen der Sch\u00f6pfung\u201c im Nebelgebiet des offenen Sternhaufens Messier 16. Die Aufnahme entstand wieder mit einer Astrokamera, diesmal aber an einem kleinen Newton-Spiegelteleskop mit nur 13cm \u00d6ffnung.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Abbildung 6: Die ber\u00fchmten \u201eS\u00e4ulen der Sch\u00f6pfung\u201c im Adlernebel M16, aufgenommen mit einem 13cm-Newton-Spiegelteleskop und einer dedizierten Astrokamera. Rechts ist noch einmal an das ber\u00fchmte Hubble-Bild erinnert (https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Pillars_of_Creation). Bildquellen: Gro\u00dfes Bild: K.J\u00e4ger. Kleines Bild: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI\/AURA)<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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In a previous article (Outsmarting Earth’s Atmosphere), we have already described how (and why) small telescopes and the lucky imaging method can be used today to obtain extremely sharp images of the moon, planets, and some brighter deep sky objects that were not even possible with large telescopes a few decades ago. 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