Flächenhelligkeitsgrenze mit 114/900

[timebirts]

Hallo liebe Forengemeinde,
ich wollte fragen wie ich die Flächenhelligkeitsgrenze von meinem 114/900 Vixen bestimmen kann. Habe zwar bereits im Forum gelesen, dass diese bei 12,4 mag/arcmin^2 liegen müsste, habe allerdings keine Ahnung wie man auf diese Zahl kommt. Stellarium zeigt mir nur die Flächenhelligkeit des jeweiligen Objektes an, Einschränkungen durch den Spiegeldurchmesser werden allerdings nicht mit simuliert. (Oder ich habe die richtige Einstellung noch nicht gefunden)

Danke im voraus
LG timebirts

 

[moos]

Hi Tim,
a) das kann man einfach ausrechnen, wie es die Hersteller machen: Das ist eine mathematische Näherung:
Man nimmt an, dass zwischen zwei Magnituden ein linearer Faktor 2.5 besteht. ( = 5. Wurzel aus 100) Damit ist man kompatibel zu den "Alten Astronomen".
Dann rechnest Du den Logarithmus zur Basis 2.5 von der theoretischen Lichtsammeleistung.
Man sagt, das freie Auge erreicht bei 6mm Öffnung (= Pupillendurchmesser ) maximal 6. Größenklasse.
Dein Teleskopchen verstärkt das Licht daher um 361x gegenüber dem Auge.
Der Logarithmus daraus ist 6.4. Diesen Werte addieren die Hersteller zu den 6 Mag des freien Auges und erhalten 12.4

b) man kann es selbst ausprobieren am Okular: wie hell ist der schwächste Stern im Okular oder der schwächste Nebel. Am besten dazu in der chilenischen Wüste und mit Samttuch über dem Kopf und viel, viel Möhrchensaft oder Sauerstoff. Dann kommst Du auf 12 Mag.

 

[Nik Skysurfer]

Sag mir, wo du beobachtest, und ich sage dir welche Flächenhelligkeit du dort noch vom Himmelshintergrund unterscheiden kannst, unabhängig vom Instrument und dessen Öffnung.

Maßgeblich für die sichtbare Flächenhelligkeit im Okular ist die Austrittspupille, die von Vergrößerung und Öffnung abhängt und maximal bis zum Durchmesser der geöffneten Pupille des Auges (altersabhängig ca. 4-7mm) sinnvoll genutzt werden kann. Ein flächiges Objekt kann im Fernrohr also immer nur größer, aber niemals heller (maximal gleich hell) erscheinen als mit freiem Auge. Bei der europäisch üblichen Aufhellung des Nachthimmels (siehe https://www.lightpollutionmap.info/...=6053019&lon=1665803&layers=B0FFFFFTFFFFFFFFF) liegt das sinnvolle Maximum aber je nachdem bei nur ca. 2-3mm Austrittspupille, entspricht in deinem Fall einem Okular von 16-24mm Brennweite.

Größere Öffnungen ändern daran nichts, man erreicht dieselbe sichtbare Flächenhelligkeit (=dieselbe Austrittspupille) allerdings bei größeren Vergrößerungen, wodurch kleinere Objekte beobachtbar werden und zu große Objekte nicht mehr ins Blickfeld passen.

Was zählt, ist der Kontrast zum Himmelshintergrund, und der kann durch das Teleskop leider nicht verbessert, sondern weiter nur verschlechtert werden, Stichwort "Streulichttuning".
Unter sehr dunklem Nachthimmel (grüne und besonders blaue Zone) kann man allerdings größere Öffnungen nützen, um lichtschwache, flächige Objekte heller darzustellen.

Bei einem bestimmten, flächigen Objekt gibt es also 2 Kriterien:
1. Hebt es sich noch vom Hintergrund am Beobachtungsplatz ab oder "ersäuft" es darin?
2. Ist es:
2.a) von der Gesamthelligkeit her hell genug?
2.b) in der Ausdehnung groß genug, um mit dem gegebenen Instrument beim gegebenen Seeing erkannt zu werden?

Wenn 1) nicht erfüllt ist, kann man es an diesem Ort mit keinem Instrument sehen.
Wenn nur 2.a) nicht erfüllt ist, braucht es mehr Öffnung, Wenn nur 2.b) nicht erfüllt ist, auf besseres Seeing warten und/oder ein höher auflösendes Teleskop verwenden.

Mein Praxistipp wäre, sich an die optimale Austrittspupille heranzutasten, die bei 114/900er objektabhängig zwischen 10 und 15mm liegen dürfte.

Hoffe das trägt zum Verständnis bei,

CS Nikolaus

 

[Nik Skysurfer]

oops, jetzt haben wir ganz verschiedene Fragen beantwortet... ich dachte es geht um die Wahrnehmbarkeit schwacher, flächiger Objekte.

 

[Heljerer]

Hi!
Ich hab gerade meinen angefangen Beitrag wieder gelöscht als ich gesehen habe, dass Nikolaus im Grunde schon alles beantwortet hat.

Vielleicht nur noch eines ergänzend betreffend der typischen Situation bei der Beobachtung von (kleinen) Galaxien. Zwar ist bei gleicher Austrittspupille der Kontrast immer der gleiche, egal wie groß das Teleskop ist. Das größere Teleskop liefert aber die höhere Vergrößerung. Speziell bei geringen Leuchtdichten (Flächenhelligkeiten) ist die Kontrastwahrnehmung des Auges stark vom Sehwinkel (Größe im Okular) abhängig. Das ist der eigentliche Grund, warum man dunkle Funzeln im großen Gerät sieht, im kleinen aber nicht.

CS
Wolfgang

Mein Praxistipp wäre, sich an die optimale Austrittspupille heranzutasten, die bei 114/900er objektabhängig zwischen 10 und 15mm liegen dürfte.

15 mm Austrittspupille?

 

[Nik Skysurfer]

Danke Wolfgang! Sorry, ich meinte natürlich 10-15mm Okularbrennweite, nicht Austrittspupille
LG Nikolaus

 

[timebirts]

Erstmal vielen Dank für eure hilfreichen Antworten!

Dass sich rein rechnerisch auch nur theoretische Werte ergeben, welche ich so in der Realität nicht erwarten kann, hatte ich mir schon fast gedacht. Aber was glaubt ihr welche `Einstiegs-Objekte´ ich mit meinem Gerät ansteuern könnte und welche Grenzen mich da erwarten werden?

Hatte in der letzten Nacht mit einem 25mm Okular (hoffentlich) M31 drauf bekommen, konnte aber nur einen schwachen Lichtfleck erkennen (es gelang mir nicht ihn scharf zu stellen). Ich gehe davon aus, dass es die lichtstarke Mitte des Objektes war.

Hatte vom Aussichtspunkt "Altenberg" 35457 Lollar-Odenhausen aus beobachtet. Da wir keinen Neumond haben wird der Kontrast der Galaxie zum Himmelshintergrund eher schwach gewesen sein. Werde es in einer Woche nochmal versuchen.

Mir ist schon klar, dass ich keine bunte Galaxie wie mit langer Belichtungszeit auf der Spiegelreflexkamera sehen werde. Kann ich dennoch bei optimalen Bedingungen mehr Feinheiten als den bloßen Lichtfleck erwarten?
Würden da vielleicht bestimmte Filter Sinn machen?

LG timebirts

 

[Nik Skysurfer]

Hallo "timebirts",
für Kontinuumstrahler wie M31-Andromedagalaxie helfen Filter kaum, die sind für Emissionsnebel.

Für Deep-Sky Objekte gilt generell:
- Beobachten, wenn das Objekt hoch im Zenit steht
- Zu einer Jahreszeit, wenn der Himmel von Natur aus dunkler ist als jetzt
- Mondlicht unbedingt vermeiden
- Möglichst in der dunkelgrünen oder blauen Zone auf möglichst hoher Seehöhe beobachten
- an einem Abend mit dunklem, wenig dunstigem Himmel
- Dunkeladaption der Augen abwarten und bewahren
- Du kannst deinem Teleskop ein Streulicht-Tuning verpassen (Taukappe, Veloursauskleidung von Okularauszug und Tubusinnenseite neben dem Fangspiegel etc.)

All das wird an M31 aber keine Wunder wirken, du siehst maximal auch äußere, schwächere Bereiche der Galaxie und vielleicht ein dunkles Staubband darin, sowie die beiden ziemlich kleinen Begleitgalaxien, aber keine weiteren Details. Ein Großfeldstecher - egal welcher optischen Qualität - so um die 100mm Öffnung wäre bei guten Bedingungen auch eine Option, weil 2 Augen mehr wahrnehmen, zeigt aber auch nichts prinzipiell anderes. Sonst führt kein Weg an mehr Öffnung (Dobson) vorbei, aber auch dieser braucht den dunklen Himmel und zeigt bei M31 nicht unbedingt irgendwelche tollen Details. Ich war damals auch enttäuscht, als ich M31 mit dem gleichen Gerät sah.

Ein lohnendes Objekt ist M13 (Kugelsternhaufen im Herkules), den man jetzt noch sehr gut sieht, den musst du aber unbedingt mit einem Okular von ca. 10mm Brennweite beobachten, das dunkelt den Himmelshintergrund ab und du kannst auch von daheim schon Einzelsterne auflösen. Hier bringt mehr Öffnung deutlich mehr Bildeindruck.

Und im Winter wartet der Orionnebel mit Details auf, die allerdings stark von der Erfüllung der obigen Punkte abhängen. Diesen würde ich allerdings nicht (nur) mit dem 25mm Okular beobachten, sondern eher 10-15mm bevorzugen, weil damit Details an der Wahrnehmungsgrenze mit indirektem Sehen sichtbar werden, wenn man sich Zeit nimmt und Erfahrung sammelt. Du wirst so die ausgebreiteten Flügel sehen und im Zentrum feine Strukturen im Nebel.

Generell würde ein 8-16 Zöller neue Perspektiven für Deep Sky eröffnen, das 114-900 ist aber ein nettes Gerät (bei Windstille) und sehr gutmütig bei Okularauswahl und Justierung. Und an Planeten gar nicht so übel, aber das ist ein ganz anderes Kapitel. Und was den Kontrast betrifft, läßt es sich sogar leichter optimieren als ein großer Dobson.

Viel Spaß und LG Nikolaus