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Was sieht man im Teleskop?

Inhalt
1. Einleitung
2. Nebel und Galaxien
3. Sterne
4. Sternhaufen
5. Mond
6. Planeten
7. Einfluss der Lichtverschmutzung

Einsteiger auf dem Gebiet der Amateurastronomie haben oft falsche Vorstellungen von dem, was beim Blick durch ein Fernglas oder Teleskop zu erwarten ist. Diese falschen Eindrücke werden in aller Regel durch die in Astronomie-Büchern und im Internet veröffentlichten, qualitativ hochwertigen Astrofotos geschürt. Dieser Artikel soll möglichst realistisch darlegen, wie astronomische Objekte im Teleskop erscheinen.

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Nebel und Galaxien

Interstellare Gaswolken erscheinen auf Farbfotos rötlich und blau, mitunter auch in Grüntönen. Galaxien sind in der Regel weißlich mit zahllosen lachsroten Flecken, bei denen es sich um Sternentstehungsgebiete handelt. Diese Farbdarstellung beruht auf der lichtsammelnden Eigenschaft von Bildsensoren. Sie sammeln das schwache Farbsignal über die Dauer der Belichtung ein, so dass ein farbintensives Bild entsteht.

Diese Farben sind zwar real (sonst könnte sie das Farbbild nicht darstellen), aber für die Wahrnehmung mit dem bloßen Auge sind sie viel zu schwach. Die Folge ist, dass wir diese Objekte in Fernglas und Teleskop visuell in Graustufen wahrnehmen. Lediglich die größten Amateurteleskope sind in der Lage, einige ganz wenige helle Gasnebel schwach farbig, dann meist in Brauntönen, darzustellen.

Visuell erscheinen diese Objekte auch mit wesentlich geringerer Auflösung als mit Fotos von vergleichbaren Teleskopen. Das ist wiederum auf das Lichtsammelvermögen der Aufnahme zurück zu führen: Objektdetails, die für die visuelle Beobachtung zu lichtschwach und kontrastarm sind, werden beim Blick durch das Teleskop nicht erfasst. Es sind meist diffus auslaufende Objekte, die ggf. Helligkeitsunterschiede zeigen. Galaxien zeigen meist eine Helligkeitszunahme zum Zentrum und mit größerer Öffnung (mindestens etwa 20 Zentimeter, abhängig vom einzelnen Objekt) im Fall von Spiralgalexien Spiralarme und Dunkelwolken.

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Sterne

In Amateurteleskopen werden Sterne generell nur als Lichtpunkte dargestellt. Lediglich die weltgrößten Teleskope sind in der Lage, einige große Sterne, beispielsweise Beteigeuse im Orion, als winzige Scheibchen aufzulösen, wie wir es von Planeten her kennen. Das Scheibchen, das wir in Amateurteleskopen bei starker Vergrößerung und ruhiger Luft an Sternen erkennen, ist das sog. Beugungsscheibchen, das aufgrund der Beugungserscheinungen an mechanischen Komponenten am und im Strahlengang entsteht.

Mit zunehmender Teleskopöffnung kann man die Eigenfarben der Sterne in farbrein abbildenden Teleskopen deutlicher als mit dem bloßen Auge erkennen.

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Sternhaufen

Offene Sternhaufen sehen im Okular fast genauso aus wie auf Fotografien. Je nach Belichtungszeit erscheinen die Sterne auf Fotos etwas heller und vor allem zahlreicher als bei der visuellen Beobachtung. Einige offene Sternhaufen enthalten Reste des Gasnebels, aus denen sie gebildet wurden. Diese erkennt man visuell nur unter extrem dunklem Himmel andeutungsweise, jedoch keinesfalls so hell wie auf Fotografien.

Kugelsternhaufen erscheinen in Teleskopen mit kleinen Öffnungen als diffuse Nebelchen, die zum Zentrum hin heller werden. Ab etwa zehn Zentimeter Teleskopöffnung werden größere Kugelsternhaufen in den Randpartien aufgelöst oder erscheinen je nach Sternendichte am Rand gesprenkelt. Ab ca. 20 Zentimeter Teleskopöffnung werden die größten Kugelsternhaufen praktisch bis ins Zentrum aufgelöst.

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Mond

Das Teleskopbild des Mondes ist den modernen digitalen Fotografien des Mondes grundsätzlich sehr ähnlich. Das Bild der Mondformationen ist jedoch in aller Regel kleiner und etwas verwaschener als auf modernen Astrofotos. Das liegt daran, dass diese Fotos das Endergebnis der Überlagerung einzelner Bilder aus Videosequenzen sind, wobei die Verarbeitungssoftware die besten und am wenigsten seeing-beeinflussten Einzelbilder aussucht.

Das Mondbild im Teleskop sieht aufgrund des Seeings (Luftturbulenzen) bei starken Vergrößerungen etwa so aus, als wenn man den Boden eines Schwimmbeckens durch bewegtes Wasser betrachtet. Im Hochvergrößerungsbereich ab etwa 150- bis 180-fach ist die Abbildung des Mondes deshalb nur in seltenen sehr kurzen Momenten absolut scharf.

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Planeten

Planeten sind sehr kleine Objekte. Man muss mindestens 40- bis 60-fach vergrößern, um die größten Strukturen deutlich zu erkennen. Eine einfache Rechnung zeigt, dass man sehr stark vergrößern muss, damit Planeten im Okular eine brauchbare Vergrößerung zeigen:

Jupiter erscheint in günstiger Position (Opposition) mit einem scheinbaren Durchmesser von rund 48 Bogensekunden. Der Vollmond hat einen mittleren scheinbaren Durchmesser von 1920 Bogensekunden. Er hat also einen 40-mal größeren Durchmesser als Jupiter am Himmel. Es muss also 40-fach vergrößert werden, um Jupiter im Okular so groß wie den Vollmond am Himmel erscheinen zu lassen.

Saturns Planetenscheibchen hat ohne Ringe etwa den halben scheinbaren Durchmesser von Jupiter. Hier ist für eine nur vollmondgroße Darstellung also eine 80-fache Vergrößerung erforderlich.

Nun erscheinen die Strukturen auf Planeten sehr kontrastarm und oft nur zart angedeutet, also wesentlich undeutlicher als die Helligkeitsunterschiede auf der Mondscheibe. Erfahrungsgemäß ist für gute Planetenbeobachtungen mindestens eine 150-, besser 200-fache Vergrößerung erforderlich. Auch dann erscheinen die Planeten aus den oben bei der Beschreibung des Mondes genannten Gründen wesentlich kleiner als auf den allermeisten Fotografien im Internet. Der Kontrast der Planetendetails ist ebenfalls wesentlich geringer als auf modernen Fotos. Für das Erscheinungsbild in Bezug auf die Luftunruhe gilt das gleiche wie beim Mond.

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Einfluss der Lichtverschmutzung

Mit Ausnahme von Mond, Planeten und der Sonne reagieren alle Himmelsobjekte sehr anfällig auf die künstliche Aufhellung des Himmels, die sog. Lichtverschmutzung. Bereits der Halbmond stört so stark, dass er die Beobachtung extrem lichtschwacher Objekte unmöglich macht.

Zunächst verursacht künstliche (oder im Fall des Mondes natürliche) Aufhellung des Nachthimmels eine Steigerung der Hintergrundhelligkeit des Himmels. Dies hat eine Überstrahlung, also eine "Auslöschung" aller Objekte zur Folge, die gleich hell oder schwächer leuchten als die Helligkeit der Himmelsaufhellung.

Schwache Sterne werden komplett überstrahlt, und Kugelsternhaufen erscheinen abhängig von der Stärke der Lichtverschmutzung bestenfalls mit geringerer Ausdehnung. Von Gasnebeln erkennt man je nach Stärke der Himmelsaufhellung wenn überhaupt nur die hellsten Bereiche, in der Regel die Zentren.

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