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DIE STORY: Eine M31, die vom Himmel fiel

Die Andromedagalaxie hat wohl jeder Amateurastronom schon einmal gesehen, mit eigenen Augen oder im Foto. Es reizte mich besonders, unsere faszinierende Nachbargalaxie einmal mit der “rasenden Schmidtkamera” RASA 8" - Rowe-Ackermann Schmidt Astrograph (#822252, € 2139,67) unter perfekt dunklem Himmel abzulichten. Unter anderem war dies einer der Gründe, warum mich meine Wege im Oktober 2019 für eine Woche nach La Palma führten, zum Athos Centro Astronómico (www.athos.org).

Am RASA 8" passt die QHY 163M Kamera perfekt zum Bildausschnitt und Pixelmaßstab für M31. Bei einer monochromen Kamera durfte der Baader FCCT (Filter Changer & Camera Tilter – siehe auch den Testbericht von Michael Jäger: RASA 8" Extrem) nicht fehlen. Diese Sonderentwicklung eines Filterwechslers für den kurzen Backfokus des RASA 8" ermöglicht nicht nur den raschen Austausch der verschiedenen Filter, sondern auch eine feinfühlige und stabile Justage der Kamera gegen Verkippung. Ich griff zu meinen bewährten LRGB und UHC-S Baader-Filtern, jedoch ergänzt um die allerersten Prototypen der kommenden neuen Baader f/2 ULTRA-Highspeed Narrowband Filter.

Eine sorgfältige Kabelführung vermeidet ungewünschte Spikes auf den Bildern.

Letzte Vorbereitungen: Jede optische Oberfläche muss für den höchstmöglichen Kontrast sauber sein

Nachdem ich mit diesem Setup auf La Palma wunderbar rasch angekommen war, konnte ich bereits am ersten Tag alles in Ruhe aufbauen und war bereit die Rohbilder von M31 aufzunehmen. Beim Aufbau achtete ich besonders auf die Lage des USB- sowie des Stromkabels, die zur QHY-Kamera angesteckt waren. Dazu führte ich beide Kabel möglichst exakt in einem 90° Winkel vor der Optik nach außen. Die Kabel fixierte ich mit dem Taukappenheizband. Durch diese sorgfältige Vorbereitung konnte ich sicherstellen, dass in den End-Bildern schöne und feine Spikes um helle Sterne erreicht werden können, wie man sie sonst nur von Spiegelteleskopen mit hochwertigen Sekundärspiegelhalterungen kennt.

In der ersten klaren Nacht konnte ich bereits mit meinem Vorhaben starten. Über den FCCT war das System sehr rasch perfekt justiert, für scharfe Sterne bis zum Rand. Bei jedem Filterwechsel fokussierte ich erneut, um für jede Aufnahme das maximale Signal bei perfekter Abbildungsqualität zu erhalten. Dabei hatte ich immer das Ziel vor Augen, möglichst alles aus M31 herauszuholen. Die neuen ULTRA Highspeed-Filter (coming soon) waren dazu eine sehr wichtige Hilfe, um die Farbtiefe in der Galaxie darstellen zu können.

Für die Belichtungen in Luminanz, UHC-S, R, G und B wählte ich aufgrund des extrem schnellen Öffnungsverhältnisses von f/2 – trotz des außergewöhnlich dunklen Nachthimmels auf La Palma – eine Einzelbelichtungszeit von nur jeweils 180 Sekunden. Für die H-alpha- und O-III-Daten belichtete ich dagegen je 300 Sekunden.

f/2 ULTRA-Highspeed O-III
8 x 300 s

f/2 ULTRA-Highspeed H-alpha
8 x 300 s

UHC-S + L-Filter
jeweils 13 x 180 s

RGB-CCD Filter
je Kanal 13 x 180 s


Jedoch war die Natur mit meinen Plan nicht ganz einverstanden. Die folgenden Tage und Nächte waren von Bewölkung und Regen geprägt, was zwar der Insel nach einem heißen, trockenen Sommer sehr gut tat, mir dagegen lange Wartestunden bereitete. Dieses Wetter ist ganz normal für diese Jahreszeit – das war mir bereits klar gewesen, als ich die Reise Ende Oktober plante. Meine Hoffnung war, dass mir zumindest ein paar klare Nächte vergönnt sein würden.

Bereit für die Nacht: Kamera, Heizband und Autoguider am Teleskop.

Aber erst als sich mein einwöchiger Aufenthalt auf La Palma bereits dem Ende zuneigte, folgte eine sehr gute Nacht. Das Seeing lag über den Erwartungen, und die Transparenz war nur durch einen ganz leichten Calima geringfügig beeinträchtigt.

Der lichtstarke RASA 8 machte es mir möglich, in einen Nacht alle noch fehlenden Filter einzusetzen beziehungsweise die Aufnahmen aus der ersten Nacht nachzubessern. Zum Verständnis: bei einem Öffnungsverhältnis von (z.B.) f/5,6 hätte ich 36 St. Belichtungszeit gebraucht – und jede Nacht auf der Insel hätte gleich gut sein müssen…

Alle Daten wurden mit Dark und Bias verarbeitet. Auf die Verwendung von Flats verzichtete ich, weil Vorabtests bereits gezeigt hatten, dass mit dem gewählten Setup eine außerordentlich gute Ausleuchtung erreicht werden konnte.

Alle Einzelbilder wurden in PixInsight vermessen und bezüglich FWHM, Rundheit und Signal bewertet. Auf das beste Einzelbild registrierte ich alle Subframes. So konnte ich in Summe 275 min Belichtungszeit bei f/2,0 sammeln, was bei f/2,8 = 550 min, bei f/4 = 1100 min und bei f/5,6 vollen 2200 min oder 36,6h entsprechen würde!

Nachdem ich die Daten für jeden Filter zu einem Summenbild aufintegriert hatte, konnte ich die gemittelten Bilder vorab begutachten. Die 3,5nm H-alpha Daten zeigten einen Ring und einzelne HII-Regionen in der M31-Galaxie, klar und scharf aufgelöst, und das bei nur 400mm Brennweite! Die O-III Daten waren dagegen ohne besondere Auffälligkeiten.

Das final bearbeitete Summenbild: Andromedagalaxie (M31), © Christoph Kaltseis

Bei der Bildbearbeitung führte ich zuerst das gemittelte Luminanz-Bild mit dem gemittelten UHC-S-Bild zusammen. Diese beiden Bilder bildeten die Basis für eine enorme Tiefe. Die RGB Daten wurden in ein Farb-Summenbild verrechnet und (mit GAIA + APASS) farbkalibriert.

Danach führte ich in Adobe Photoshop die Luminanz- und UHC-S-Daten mit den RGB-Daten zusammen, ohne dabei einen Verlust bei der Tiefe bzw. bei der Farbinformation zu erleiden. In dieses Bild bettete ich dann das H-Alpha-Signal in den Rot-Kanal so ein, dass es zum R passte. Ebenso ging ich mit Grün-Kanal und dem O-III-Signal vor.

Die Balance in der Tiefe und die Wiedergabe der Schmalband-Daten waren sehr wichtig und mit etwas Wissen machbar. Danach hatte ich eine tiefe Aufnahme von M31, die UHC-S + Luminanz + R + H-alpha + G + O-III + B in sich vereinigt.

Meine M31-Aufnahme habe ich damit in Photoshop schon fast final bearbeitet, und nun kam der letzte Schliff. Damit ich das sehr helle Zentrum natürlich wirken lassen konnte, überlagerte ich das Bild mit den H-alpha Daten. Das war extrem heikel! Mit dem Ergebnis bin ich jedoch mehr als zufrieden, da eine ganze Fülle an Details bei nur 400mm Brennweite herausgearbeitet werden konnte.

Aus meiner Sicht haben sich der Aufwand und die strenge Selektion der Daten bezahlt gemacht. 275 min Belichtungszeit und 400 mm Brennweite, mit einer sehr handlichen und absolut fokusstabilen Optik – wer hätte das gedacht?!

November 2019, Christoph Kaltseis
www.cedic.at


DAS EQUIPMENT: Perfekt aufeinander abgestimmt

Die ausgedehnte Andromedagalaxie passt ideal für den RASA 8" mit 400 mm Brennweite und eine Kamera mit Micro-Four­thirds Sensor. Mit einem Gewicht von knapp 7,7 kg ist das Teleskop sehr gut transportabel. Für dieses Bild wurde eine Belichtungsserie erstellt (siehe oben). Bis in die Randbereiche sind die Sterne scharf – für diese Schärfe müsste ein lichtstarkes Kameraobjektiv abgeblendet werden.

RASA 8" Astrograph

Celestron RASA 8" f/2,0 Schmidt-Astrograph

Der RASA 8" - Rowe-Ackermann Schmidt Astrograph (#822252, € 2139,67) überträgt das Konzept der lichtstarken Schmidt-Kamera in das digitale Zeitalter: Die Kamera wird im Primärfokus des Teleskops montiert, ein Korrektor sorgt für ein ebenes Bildfeld. So konnte mit dem 8" RASA bei 400 mm Brennweite und 203 mm Öffnung ein sehr kompakter und hochwertiger f/2-Astrograph gebaut werden. Da der RASA auf dem Schmidt-Cassegrain-Design basiert, ergibt sich zudem ein sehr attraktiver Preis.

Beispielabbildung: QHY 174 Kamera

QHY 163M Kamera mit Baader FCCT

Die QHY 163M ist eine gekühlte CMOS-Kamera mit Micro-Fourthirds Sensor. Ihr kompaktes, leichtes Gehäuse ist ideal für digitale Schmidt-Kameras, bei denen sie vor der Optik sitzt. Der Schwarz-Weiß-Sensor ist im gesamten Spektrum empfindlich und zeigt außerordentlich gute Sensitivität für feinste Helligkeitsabstufungen. Zusammen mit den geeigneten Filtern sind Farbaufnahmen mit sehr kurzen Belichtungszeiten möglich. Mit dem kurzbauenden Baader FCCT (Filter Changer & Camera Tilter) können die Filter leicht getauscht werden, und vor allem kann die Bildlage der QHY-Kamera problemlos am Teleskop justiert werden.

Coming Soon: Baader f/2 ULTRA Highspeed Filter

COMING SOON:
Baader f/2 ULTRA-Highspeed Filter

Bei einem Öffnungsverhältnis von f/2 funktionieren normale Schmalbandfilter nicht mehr. Durch die extrem schräg einfallenden Lichtstrahlen mit Eintrittswinkeln von 0 Grad (Bildmitte) bis 14 Grad (Bildrand) ergeben sich höchste Ansprüche an die Filter-Beschichtungstechnologie. Die bald erhältlichen neuen Baader f/2 ULTRA-High­speedfilter wurden für schnelle Astrographen mit Öffnungsverhältnissen zwischen f/1,8 und f/3,5 konstruiert. Sie werden für die Wellenlängen H-Alpha, S-II und O-III in allen Standardabmessungen erhältlich. Mit solchen Filtern lassen sich die Farben in den Sternentstehungsgebieten, z.B. hier von M31, in größter Intensität darstellen.


Über den Autor

Christoph Kaltseis

Christoph Kaltseis ist nicht nur Adobe Photoshop Spezialist und als Nikon Professional für Nikon unterwegs, sondern auch ein erfahrener Astrofotograf. Er gehört zu den Gründern der Central European DeepSky Imaging Conference (www.cedic.at), die seit 2009 regelmäßig alle zwei Jahre in Linz stattfindet.

Neben seiner diversen Projekten hat Christoph mit APF-R (Absolute Point of Focus) in den letzten Jahren einen neuartigen Bildschärfungsprozess entwickelt. Die Prozedur ist dabei nicht immer gleich, sondern wird auf die Kombination von Objektiv und Kamera angepasst. Daher war eine flexible Methode nötig, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

In seiner Karriere als Astrofotograf hat Christoph auch bereits einige APODs (NASA Astronomy Picture of the Day) erstellt, z.B. die mit APF-R bearbeitete Aufnahme der M33 Galaxie oder das Herz des Orionnebels (M42).

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