Unterwegs mit dem Objektivprisma
Astronomen holen alles Wissen über die Himmelsobjekte aus deren Strahlung. Das funktioniert natürlich auch auf der Erde, so erkennt man deutlich den Fingerabdruck von Natrium bzw. Quecksilber in den Spektren der Straßenbeleuchtung. Die Sonne zeigt im Sichtbaren vor allem Absorbtionslinien von Metalldämpfen des Calciums und des Eisens in der oberen Sonnenatmosphäre. Diese in vielen Sternen wieder zu findenden Linien benutzen die Forscher, um die Entfernung von Galaxien durch Rotverschiebung zu messen. Im Gegensatz zu Gitterspektren nimmt bei Prismenspektren die Ablenkung mit steigender Wellenlänge immer mehr ab, daher ist der blaue Bereich besser aufgelöst als der rote. Das Sonnenspektrum entstand durch ein Paar Messerschneiden, ein Filter und besagtes Prisma. Betrachtet man nur einen kleinen Streifen der Sonne, dann verschmieren die Spektrallinien nicht und man erreicht eine bessere Auflösung.
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| Section | Natur: Astrofotografie |
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Sighard Schraebler 02/03/2007 9:22
Hallo Ingo,um eine Rotverschiebung von z = dlambda/lambda = 0.01 zu erreichen, muss das Licht 137 MLy laufen, legt man einen Hubble Parameter von 71 km/s pro Megaparsec zugrunde. Für große Entfernungen wichtig sind ferner Omega Matter = 0.27 (Dunkle + fermionische Materie) und Omega Lambda = 0.73 (Dunkle Energie).
Im Vergleich dazu reist das Licht der Galaxien des Virgo Clusters 65 MLy (z=0.0046), Perseus Cluster 300 MLy (z=0.022), für einen nahegelegener Quasar 3C273 sind es 2.5 GLy (z = 0.2), hier eine Aufsuchkarte http://de.wikipedia.org/wiki/3C273. In einem Quasar sieht man jedoch von der Host-Galaxie fast keine Linien mehr, es dominieren die Emissionslinien aus dem Kernbereich, der "Maschine" um das schwarze Loch, die Masse zu 30% in Energie wandelt.
Wahrhaft kosmologische Entfernungen sind das nicht:
z=1 bedeutet 7.7 GLy "Distance travelled by light"
z=2 bedeutet 10.3 Gly
z=3 bedeutet 11.5 GLy
z=4 bedeutet 12.1 GLY
z=7 bedeutet 12.9 GLy
z=1089 bedeutet 13.7 GLy, das ist die Strecke, die das Licht der Hintergrundstrahlung zurücklegt.
Nun versteht man auch, warum man selbst im Hubble Ultra Deep Field kaum Babygalaxien findet: Zwischen z=6 und z=1089 liegt die Epoche der Reionisation, die ersten Sterne, die ersten Galaxien.
In der Entfernung wird aus UV-Strahlung durch Rotverschiebung Radiostrahlung, deshalb erwartet man eher von LOFAR einen Beitrag zu diesem Thema:
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/hfalcke/LOFAR/Informationen%20zu%20LOFA1.htm
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/hfalcke/LOFAR/Bilder/lofar-stream.rm
Es gibt da einen schönen kosmologischen Taschenrechner, da kann man noch mehr Beispiele durchrechnen:
http://www.geocities.com/alschairn/cc_e.htm
Man sieht dabei, dass die weit entfernten Objekte scheinbar in einer letzten Kugelschale zusammengedrängt erscheinen.
Beobachtet habe ich all das noch nicht, aber es wäre sicherlich möglich und reizvoll. Dafür würde ich die Instrumente aber eher umgekehrt anordnen, erst das Teleskop, dann der Spektrograph, so wier hier:
http://www.astrosurf.com/aras/bareges/bareges_en.htm
Eine kleine Recherche was man alles beobachten kann, hat diese Artikel zutage gefördert:
http://www.astro.virginia.edu/class/majewski/astr511/lectures/spectroscopy/spec.html
http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect20/A9.html
http://www.astronomie.de/fachbereiche/spektroskopie/index.htm
Auf jeden Fall gehört die Messung der Rotverschiebung zu den schwierigeren Themen der Amateurastronomie. Man bräuchte als Referenz eine kleine Gasentladungslampe, die man über eine Glasfaser neben den Spalt des Spektrographen legt, dann hat man einige bekannte Wellenlängen, gegenüber denen sich eine absolute Verschiebung nachweisen lässt.
lg
Sighard
Ingo Scholtes 28/02/2007 19:53
Sehr interessante Aufnahmen, die sicher mit großem Aufwand verbunden waren. Ich finde das jedenfalls hochinteressant und freue mich, dass Du uns mit solchem Material versorgst. Wie sieht's eigentlich mit der Bestimmung der Rotverschiebung durch Amateure aus. Ist das noch machbar oder jedenseits von Gut und Böse? Habe ich im Hobby-Astro-Bereich jedenfalls noch nicht gehört...Viele Grüße, Ingo