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M31 - Karte vom Zentrum und Animation
#1
Hallo zusammen,

am 20.09.2018 hatte ich mit dem AOM 160/1600 einfach mal vom Zentrum des Andromedanebels eine Serie kurz belichteter Aufnahmen gemacht - ganz ohne konkrete Erwartung, was dabei herauskommen könnte. Im vollen Format der ASI1600mmc kamen 48 GBit an Daten zusammen, verwendet wurden 1.127 x 3 Sekunden, also keine ganze Stunde Gesamtbelichtungszeit.

Natürlich ergibt das bei 1.200 mm Brennweite und dem Öffnungsverhältnis 1 : 7,5 keine "tiefe" Aufnahme, aber das helle Zentrum hat eine kleine Überraschung preisgegeben.
Hier aber zunächst das Gesamtbild in Form einer Karte, die ich gestern endlich fertigstellen konnte - eine reine Fleißaufgabe.

http://www.sternwarte-usedom.de/bilder/A...9x1900.jpg

Der erste umfangreiche Katalog von Kugelsternhaufen in M31 scheint der "Atlas of the Andromeda Galaxy" vom Kitt Peak - Observatorium aus dem Jahr 1981zu sein, den man sich allerdings im Original beschaffen müsste. Daher habe ich mich auf zwei andere Darstellungen mit den Eintragungen der "G"-Objekte verlassen. Es haben sich später einige fehlerhafte Identifizierungen herausgestellt, mehr dazu findet sich hier:
http://www.astrotech-hannover.de/projekt...renzen.htm

Historisch besonders interessant ist natürlich der Veränderliche V1, der von Edwin Hubble auf seiner Aufnahme am 2,5 m - Hooker - Spiegel vom 5. Oktober 1923 als Delta Cepheid erkannt wurde. Er bestimmte die Periode zu 31 Tagen und die Entfernung nach der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung zu 980.000 Lichtjahren. Walter Baade hat ja später die fehlerhafte Eichung der dabei verwendeten Perioden-Leuchtkraft-Beziehung erkannt und die Entfernung "verdoppelt". Aber immerhin war die extragalatische Natur von M31 durch Hubble schon erwiesen. 

Vom Zentrum hatte ich als erstes den Ausschnitt mit den schönen Staubstrukturen bearbeitet. Der Bildausschnitt von 1800 x 1350 ist hier auf die Hälfte 900 x 675 verkleinert:

[Bild: M31-2018-09-20-Zentrum-900x675.jpg]

Das gleiche Bild nun mit dem Rahmen für den folgenden Ausschnitt:

[Bild: M31-2018-09-20-Zentrum-900x675-a.jpg]

Dieser Ausschnitt von 600 x 600 Pixeln wurde nun weiter geschärft, ohne Rücksicht auf die Sterne, um die Dunkelstrukturen besser herauszuarbeiten. Jetzt ist das Bild auf 150% vergrößert, also 900 x 900 Pixel groß:

[Bild: M31-2018-09-20-Zentrum-x-600x600-vergr900x900.jpg]

Nach weiterer Anpassung sieht das so aus(Ausschnitt 360x360 Pixel):

[Bild: M31-2018-09-20-Zentrum-xx-360x360.jpg]

An dieser Stelle wird es spannend, wenn man das Bild mit Hubble-Bildern von M31 vergleicht.
Es gibt ein Release vom 5.01.2015 mit einem grossen Mosaik aus Aufnahmen, die zwischen Juli 2010 und Oktober 2013 gewonnen wurden. Den passenden Ausschnitt davon habe ich als Graustufenbild verwendet und genau ausgerichtet, und die Animation ist nochmal vergrößert:

[Bild: M31-Zentrum-Vergleich.gif]


Dies Arbeit hat sich wirklich gelohnt, denn es zeigen sich bei einzelnen Sternen Positionsveränderungen. Einige sind mit schwarzen Pfeilen markiert - die Mitte zwischen den Pfeilspitzen zeigt auf die mittlere Position des Sterns. Für eine Zeitspanne von 5 bis 8 Jahren finde ich das recht erstaunlich, aber nicht unplausibel. Es dürfte sich um Vordergrundsterne der Milchstraße handeln.

So hat eine harmlose Aufnahmeaktion ein für mich erstaunliches Ergebnis gebracht.

Gruss Lars
Folgenden 11 Usern gefällt Lars's Beitrag:
Andreas-TAL (17.03.2019), Astrokarsten (19.03.2019), Christoph (17.03.2019), Florian B. (17.03.2019), Herbipollution (18.03.2019), Karsten (19.03.2019), LarsL. (20.03.2019), Ralf (17.03.2019), tschetto (24.03.2019), Ulf (17.03.2019), Uwe (17.03.2019)
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#2
Hallo Lars!
Was Du da zeigst ist absolut spannend und eine tolle Idee! Daumen hoch Daumen hoch Daumen hoch 

Woher kannst Du sagen, dass Du Positionsänderungen von Sternen (oder Sternhaufen?) in M31 hast und nicht Sterne in unserer Milchstraße "blinken"?
Oder geben die Kugelsternhaufen von M31 auch schon Veränderungen her?
Ist der berühmte Cepheide H1 von Hubble ortsfest oder bewegt der sich auch?
Viele Grüße
Christoph

https://www.klostersternwarte.de
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#3
Hi,

spannender Bericht. Inwieweit kannst du davon Ausgehen atmosphärische Störungen und der Mechanik ausgeschlossen zu haben? Ich habe die Daten jetzt auch nicht mit öffentlichem Material Gegenprüfen können.

Aber man muss arg aufpassen, denn die Weiterbearbeitung in den Bilder verrät irgendeine Verwendung von Schärfung und Erosion der größeren Strukturen. Durch einige der verwendeten mathematischen Algorithmen verschieben sich Objekte in eine bestimmte Richtung, das kann ich selbst bei meinen 50mm Widefields bei 200% Zoom sehr gut erkennen im Vergleich in Pixinsight - Reproduzierbar!!!  Exclamation

Wie bist du in der Bearbeitung vorgegangen?

Grüße,

Florian
DreamDiver.fb

Astronomie, einer der schönsten Gründe, nachts nicht schlafen zu gehen!
(Zeiss-Werbung)
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#4
Hallo Christoph, hallo Florian,

es kommen ja wirklich nur Bewegungen von Vordergrundsternen in Betracht, das hatte ich oben auch so gemeint. Bei Objekten, die Bestandteil von M31 sind, darf man als Amateur gar nichts erhoffen.
Das zeigt schnell die Abschätzung mit einem Schnellläufer wie Arktur: Für uns hat er eine jährliche Eigenbewegung von 1" in Rektaszension und 2" in Deklination. Das macht 2,2" jährlich und knapp 18 " in 8 Jahren - mal als Beispiel für einen Stern, der zügig am Himmel unterwegs ist. Wäre er (2.500.000 Lj / 37 Lj =) etwa 68.000 Mal weiter entfernt in M31, würden daraus 18" / 68.000 = 0,00026 " - keine Chance, selbst wenn er 100 Mal schneller wäre.
Die Profis dagegen sind mit Hubble so genau, daß sie die Tangentialgeschwindigkeit von M31 wenigstens näherungsweise schon bestimmt haben. Damit möchte man das Szenario für die Annäherung des Andromedanebels und der Milchstraße präzisieren.

Das Summenbild in DSS war etwas mühselig, weil diese Bilderanzahl mit dieser Größe nicht in einem Durchlauf funktioniert. Die Rohbilder habe ich daher in 6 Gruppen aufgeteilt und die 6 Summenbilder wiederum gestackt. Das alles im 2fach-Drizzling, um keine Auflösung zu verschenken.
Zur Schärfung wurde nur die PSF-Funktion in Fitswork genutzt, mit der ich bei diversen Nebeln und bei M13 gute Erfahrungen gemacht habe. Sie holt bei flächigen Strukturen sehr viel heraus, ruiniert aber hellere Sterne, wo also der Anfangskontrast schon recht groß ist. In dem Ausschnitt der Animation sind einige davon zu sehen. Ansonsten kam nur eine leichte unscharfe Maskierung zum Einsatz und natürlich Tonwertkorrektur / Gradationskurve, dies in Affinity Photo (ähnlich PS) für Mac. Mit dem Zentrum von M31 hat man im Prinzip dasselbe Problem wie mit der Region um das Trapez in M42 - der krasse Helligkeitsanstieg. Also bekommt man die Gradationskurve nur für einen kleinen Ausschnitt so gelegt, daß der Kontrast wirklich hoch ist und die Details bequem zu erkennen sind.

Die Animation hat einen Abbildungsmaßstab von 4,345 Pixel pro Bogensekunde, d.h. gegenüber dem Originalmaßstab ist sie mit dem Faktor 2,84 vergrößert. (Die erste 2fache Vergrößerung geschah zur besseren Ausrichtung mit dem Hubble-Ausschnitt. Für die Animation wollte ich mit Wurzel aus 2 vergrößern, musste die Pixelzahl aber noch ganz leicht verändern, weil PIPP die GIF-Bilder bemeckert hat.)
Die Bewegungen der beiden Sterne links unten sind damit rund 2 bzw. rund 3 Bogensekunden groß - ein Betrag, der mit der theoretisch möglichen Bildauflösung vereinbar ist. Wir wissen ja z.B. auch von Planetenaufnahmen, daß innerhalb des 5" langen GRF auf Jupiter Einzelheiten abgebildet werden können.
Wenn ich bedenke, daß ich z.B. beim Ringnebel mehrstufig geschärft habe und die Details nach sorgfältigem Vergleich mit Referenzmaterial trotzdem gestimmt haben, so scheint mir hier der Eingriff geringfügiger zu sein und das Ergebnis entsprechend vertrauenswürdig.
Aus den 2 bis 3 " in 5 - 8 Jahren (Zeitpunkt der Hubble-Aufnahme nicht genau bekannt) folgen 1/4 bis 3/5 " pro Jahr, also plausible Werte für mögliche Eigenbewegungen.

Spannend wird es sein, die Aufnahme nach frühestens 5 Jahren zu wiederholen. Dann würde sich zeigen, was aus den Bewegungen wird ;-)

Einen schönen Abend wünscht
Lars
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Clever42 (11.04.2019), Florian B. (18.03.2019)
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