M33 als Indikator in der Bortleskala

[Walter41]

Hallo,

M33 auf der Emberger Alm (ITT vor ein paar Jahren) bei gutem Wetter: Kein Problem mit freiem Auge zu erkennen.
M33 in meiner Heimat in der Weststeiermark: Nicht sichtbar, auch bei sehr klarer Luft. M31 geht aber recht gut ?

 

[Stathis]

Interessant, dass bei Ronald Stoyan Bortle Skala "berichtigt und erweitert" steht und es sich von der ursprünglichen Version unterscheidet. Das überrascht mich jetzt jedoch nicht - zu unterschiedlich sind Erfahrung, Herangehensweise, Augen, momentane Fitness. Unter meiner Einschätzung von Bortle 3 sehe ich M33 nur mit größerer Mühe und nur, wenn sie sehr hoch am Himmel steht.

Meine eindrücklichste Beobachtung von M33 habe ich im Astrotreff Objekt des Monats 10/2023 aufgeschrieben.

Geübte Veränderlichen-Beobachter kommen ja auf nahe 0.1mag Messgenauigkeiten. D.h. das dürfte auch (ganz grob) die mit Übung erreichbare Grössenordnung für fst Bestimmung sein.

Hallo Peter, das sehe ich anders. Als ich mich systematischer mit Veränderlichen- Beobachtung beschäftigt hatte (seeehr lange her), konnte ich mit steigender Routine sicher auf 0,1 mag genau schätzen, mit Mittelwertbildung und mehr Mühe sogar noch besser. Das gelang jedoch nur bei hinreichend hellen Sternen, das war mindestens 1 mag heller als die Grenzgröße. Nahe am Limit wird die Streuung immer größer. Wenn ich z.B. 6,3 mag indirekt immer wieder sicher aufblitzen sehe, sage ich fst=6,3. Hänge ich mich jetzt aber richtig rein (gut essen, gut trinken 10 Kniebeugen ein FlikFlack) , kann ich unter denselben Bedingungen auch auf 6,5 mag kommen, vielleicht nur 5% der Zeit indirekt aufblitzend, oder gar 6,6 mag 1 mal aufblitzend mit Fragezeichen und "Averted Imagination".

Das Alter der Augen, die (korrigierte) Sehschärfe oder die absolute Dunkelheit am Platz spielen eine untergeordnete Rolle.

Hallo Uwe, interessante Aussage. So geht es mir auch, allerdings bezogen auf die Stern- Grenzhelligkeit fst. Die absolute Dunkelheit verschafft mir nur einen geringen Grenzgrößenzuwachs. Bei gutem Wetter sehe ich fst=6,2 bereits 10 km südlich des Münchener Stadtrandes. fst=6,5 sehe ich aus den bayerischen Voralpen mit inzwischen überall Lichtglocken am Horizont, es muss dafür somit nicht besonders dunkel sein. Unter Hochgebirgshimmel komme ich in Sachen fst kaum weiter, nur mit Mühe schaffe ich die 6,7 mag. Weiter als 6,9 mag bin ich glaube ich selbst in der Atacama/Altiplano nie gekommen, obwohl dort die Milchstraße diese wild zerklüftete körnige Struktur bekam, die jeden Sternfreund mit der Zunge schnalzen lässt. Der Unterschied erscheint mir bei flächigen Deep Sky Objekten im Fernglas/ Teleskop viel größer als meine persönliche fst Schätzung vermuten lässt. Vielleicht ist mein Visus nicht so gut?

Mit wem kommunizieren wir bei der Ermittlung von FST/SQM/Bortle-Werte oder der Bestimmung anderer Kriterien wie Sichtbarkeit der Milchstrasse?

Hallo Christopher, danke für diesen Aspekt. Da ich während der Beobachtung nicht weiß, wohin das führen wird und wie ich das später verwenden werde, schreibe ich lieber mehrere Kriterien auf. Erscheint mir eine Beobachtung wichtig, wird es für ein komplettes Bild eine halbe Erzählung. Dann steht da z.B.: Voralpen 900 mm hoch, fst=6,3 mag, Sommermilchstraße im Schwan kräftig, aber ohne viel Struktur, bis in den Adler deutlich, zum Horizont absaufend, Horizont leicht dunstig, Bortle 4 minus.

Ich finde das Sky Quality Meter (SQM) aussagekräftig und objektiv für mittlere bis stark lichtverschmutzte Himmel (Bortle 4-9). Hier dominiert die Himmelshelligkeit und genau das misst ja das SQM. Ist die Transparenz schlechter, streuen die künstlichen Lichtquellen auch mehr, der SQM-Wert sinkt - passt. Je besser jedoch der Himmel ist, um so geringer wird die Aussagekraft. Am Strand auf der einsamen Tropeninsel messe ich 21,9 mag/arcsec^2 und sehe vor lauter Dampf und unsichtbar dunklen Zirren im Zenit so lala und zum Horizont gar nichts mehr. Auf dem bolivianischen Altiplano auf 4.700 mm Höhe messe ich vielleicht nur 21,7 weil mir die Milchstraße vom Zenit runterknallt und bis zum Horizont praktisch gar nicht schwächer wird. Ich persönlich habe kein SQM und vermisse es auch nicht wirklich.

Oh, ist lang geworden, danke für's Durchhalten.

 

[ws_mak12]

Hallo Uwe, interessante Aussage. So geht es mir auch, allerdings bezogen auf die Stern- Grenzhelligkeit fst. Die absolute Dunkelheit verschafft mir nur einen geringen Grenzgrößenzuwachs. Bei gutem Wetter sehe ich fst=6,2 bereits 10 km südlich des Münchener Stadtrandes. fst=6,5 sehe ich aus den bayerischen Voralpen mit inzwischen überall Lichtglocken am Horizont, es muss dafür somit nicht besonders dunkel sein. Unter Hochgebirgshimmel komme ich in Sachen fst kaum weiter, nur mit Mühe schaffe ich die 6,7 mag. Weiter als 6,9 mag bin ich glaube ich selbst in der Atacama/Altiplano nie gekommen, obwohl dort die Milchstraße diese wild zerklüftete körnige Struktur bekam, die jeden Sternfreund mit der Zunge schnalzen lässt. Der Unterschied erscheint mir bei flächigen Deep Sky Objekten im Fernglas/ Teleskop viel größer als meine persönliche fst Schätzung vermuten lässt. Vielleicht ist mein Visus nicht so gut?

Hallo Stathis,

ich denke im Hinblick auf den Visus sollte man noch etwas differenzieren: Wie sieht das tagsüber und nachts aus? Das muss nicht das gleiche sein, d.h. tagsüber (bei kleiner Pupille) kann der Visus recht gut sein und nachts bei weit geöffneter Pupille dann doch deutlich einbrechen, zumal zusätzliche Fehler der Hornhaut etc. die Abbildung verschlechtern. Evtl. kann dann eine zusätzliche Sehhilfe Abhilfe schaffen. Desweiteren ist m.E. Die Fähigkeit 2 Punkte voneinander zu trennen auch nicht mit der Fähigkeit direkt zu vergleichen, sehr schwache Lichtintensitäten wahrzunehmen. Das Ganze wird letztendlich etwas komplexer.

Im Hinblick auf die mit dem SQM erhaltenen Werte möchte ich zu bedenken geben, daß man nicht 100% sicher sagen kann, ob die Sensibilität des Chips über längere Zeiträume (über viele Jahre) tatsächlich konstant bleibt. Wer versichert mir, ob die erhaltenen Werte mit dem selben Gerät vor 10 Jahren oder mehr bei identischen Bedingungen genau den selben Skalenwert aktuell anzeigt? Digitale Medien „altern“. Nicht umsonst werden kritische Daten zyklisch auf neue Medien umkopiert.

Viele Grüße
Werner

 

[PeterSurma]

Hallo Peter, das sehe ich anders. Als ich mich systematischer mit Veränderlichen- Beobachtung beschäftigt hatte (seeehr lange her), konnte ich mit steigender Routine sicher auf 0,1 mag genau schätzen, mit Mittelwertbildung und mehr Mühe sogar noch besser. Das gelang jedoch nur bei hinreichend hellen Sternen, das war mindestens 1 mag heller als die Grenzgröße. Nahe am Limit wird die Streuung immer größer. Wenn ich z.B. 6,3 mag indirekt immer wieder sicher aufblitzen sehe, sage ich fst=6,3. Hänge ich mich jetzt aber richtig rein (gut essen, gut trinken 10 Kniebeugen ein FlikFlack) , kann ich unter denselben Bedingungen auch auf 6,5 mag kommen, vielleicht nur 5% der Zeit indirekt aufblitzend, oder gar 6,6 mag 1 mal aufblitzend mit Fragezeichen und "Averted Imagination".

Hi Stathis,

Damit hast Du sicher Recht, differentielle Genauigkei beim 1:1 Sternvergleich ist etwas anderes als die Detektions-Genauigkeit am Limit, aus verschiedensten Gründen.

Der eine Grund ist, wie Du sagst, der Stretch Effect: jeder will möglichst gut sein, und definiert 'Detektion' daher einfach etwas softer (10% der Zeit gesehen, anstatt vllt. Mehr als 60% der Zeit gesehen). 'recordism' treibt also die Grenzgrösse hoch (sicher (nur) EIN Effekt in den recht extremen Limits, die in US Foren manchmal genannt werden). Das geht dann nahtlos über in AI = averted imagination. ;-)

Dann gibt es auch noch - am Limit - den Bias Effekt. Wenn ich weiss, dass hier ein Stern steht (z.B. wenn immer wieder die gleiche Polsequenz benutzt), dann seh ich ihn tendenziell eher, insbesondere bei soften Limits in der Detektions Definition (s.o.). Das kann man nur vollständig verhindern, wenn man immer wieder neue (unbekannte) Sterne benutzt, und bei DSO keine Bilder vorher ansieht (zumindest nicht im Detail). Eine gewisse Strenge mit sich selbst (harte Detektions-Definition) hilft auch, aber nicht jeder möchte immer den Preis dafür zahlen und sagen müssen 'nee, hab ich nicht gesehen'. (Bem.: Hiermit soll wirklich NIEMAND - so hinterhältig zwischen den Zeilen - angesprochen sein, es geht hier nur ums Prinzip und die menschl. Psychologie, die hier eben auch schon mitwirkt an der Grenze des Machbaren !!!)

Gruss,
Peter

 

[PeterSurma]

Hallo Uwe, interessante Aussage. So geht es mir auch, allerdings bezogen auf die Stern- Grenzhelligkeit fst. Die absolute Dunkelheit verschafft mir nur einen geringen Grenzgrößenzuwachs. Bei gutem Wetter sehe ich fst=6,2 bereits 10 km südlich des Münchener Stadtrandes. fst=6,5 sehe ich aus den bayerischen Voralpen mit inzwischen überall Lichtglocken am Horizont, es muss dafür somit nicht besonders dunkel sein. Unter Hochgebirgshimmel komme ich in Sachen fst kaum weiter, nur mit Mühe schaffe ich die 6,7 mag. Weiter als 6,9 mag bin ich glaube ich selbst in der Atacama/Altiplano nie gekommen, obwohl dort die Milchstraße diese wild zerklüftete körnige Struktur bekam, die jeden Sternfreund mit der Zunge schnalzen lässt. Der Unterschied erscheint mir bei flächigen Deep Sky Objekten im Fernglas/ Teleskop viel größer als meine persönliche fst Schätzung vermuten lässt. Vielleicht ist mein Visus nicht so gut?

Hierbei stimme ich @ws_mak12 also Werner oben zu, den Unterschied Sterne versus Flächenhelligkeiten reime ich mir etwa so zusammen/dies wäre eine mögliche Erklärung

STERNE:
Wenn die Augenpupille noch nicht max geöffnet ist, sieht man schon schwache Sterne, ok. Wenn sie in (fast) völliger Dunkelheit maximal öffnet, kommen tatsächlich mehr Photonen in die Augenlinse, prima. Aber die perfekte sphärische Linse hat zunehmende spärische Abberation, je mehr Randstrahlen (durch weite Öffnung) man berücksichtigt. D.h. die Photonen werden nicht mehr gut fokussiert. Dazu hat die Linse bei grosser Öffnung (mehr Oberfläche) schon rein statistisch mehr Chancen, Fehler zu haben, was ebenso die Abbildung schlechter macht. Auf der Retina kommen also Photonen auf grössere Bereiche verteilt an und eben nicht perfekt fokussiert. Daher könnte ich mir gut vorstellen, dass bei dunklerem Himmel und somit grösserer Pupillenöffnung dennoch die GG kaum mehr steigt. (aber man müsste hier für alle Effekte die Zahlenwerte haben, um das sicherer sagen zu können).

Ausserdem muss man ja bedenken: 0.2mag tiefer zu sehen heisst, dass ich mit 20% weniger Photonen auskomme, das ist schon ein grosser Unterschied - Mags sind logarithmisch !

Beugung sollte eigentlich keine Rolle spielen weil die Retina im menschl. Auge sowohl externes Seeing (2 Retinazellen = 40arcsec) als auch die Airy Disk bei voller Pupillenöffnung (etwa 2my) undersampled (also nicht auflöst). Eine Zelle ist ca 2my gross (minimal), mehr off-axis sind Zellen sogar grösser (plus Zusammenschaltung bei niedrigen Beleuchtungs-Levels).

Und FLÄCHIGE OBJEKTE dann:
Die leiden nicht unter einer etwas schlechteren/verbreiterte pont spread function, weil das Licht ja nur innerhalb der Fläche hin und her verteilt wird, netto aber gleich hell bleibt (lediglich Softening an scharfen Rändern tritt dadurch auf).

Gruss,
Peter

 

[PeterSurma]

Im Hinblick auf die mit dem SQM erhaltenen Werte möchte ich zu bedenken geben, daß man nicht 100% sicher sagen kann, ob die Sensibilität des Chips über längere Zeiträume (über viele Jahre) tatsächlich konstant bleibt. Wer versichert mir, ob die erhaltenen Werte mit dem selben Gerät vor 10 Jahren oder mehr bei identischen Bedingungen genau den selben Skalenwert aktuell anzeigt? Digitale Medien „altern“. Nicht umsonst werden kritische Daten zyklisch auf neue Medien umkopiert.

Hi Werner,

ja sowas kann sein. Man könnte ja mal ein neu gekauftes, frisches SQM-L gegen meines( >10 J alt, weiss nicht mehr genau) messen. Dann sähe man das (am besten nicht am Himmel sondern unter festen, künstlichen, konstanten Bedingungen, dunkler Keller etc).

Aber ich schätze/hoffe (weiss es aber nicht), das sind in 10J Effekte im 1% Bereich, also 0.01mag. Externe Genauigkeit am Himmel etwa 0.05mag. (Anders wäre das sicher im Weltraum wo Detektoren unter intensivem Beschuss durch solare Teilchen stehen etc., aber auf der Erdoberfläche ohne grosse Radioaktivität etc ???)

Gruss,
Peter

 

[Olaf_M]

Hallo in die Runde,
ich gehöre hier im Forum bereits seit über 2 Jahren zu den "stillen Mitlesern", wie sie von den "Aktiven" hier gern mal genannt werden. Ich habe mich auch vor ein paar Monaten gefragt, wie die Bortle Skala eigentlich funktioniert (gerade wegen widersprüchlicher Angaben) und mich dazu eine Weile eingelesen. Da es nach meinem Verständnis in diesem Thread Missverständnisse gibt, die ich auch hatte, möchte ich versuchen ein paar Dinge zu korrigieren.

• Zur Definition der Bortleskala (das betrifft direkt die Frage in der Threaderöffnung): Die Bortle-Skala wurde 2001 von Bortle in Sky and Telescope veröffentlicht. Wenn man von Bortle Skala spricht ist das eigentlich die einzige wirkliche Referenz (https://skyandtelescope.org/astrono...tion-and-astronomy-the-bortle-dark-sky-scale/ ). Der Link beschreibt einen Artikel aus 2006, ob es der identische von 2001 ist, habe ich nicht herausgefunden. Der Bortle Wert wird dabei nur durch Beobachtung bestimmt.
• Bzgl. SQM: Es wurde hier bereits geschrieben, dass der SQM Wert keine direkte Aussage über die Beobachtbarkeit macht, da z.B. Transparenz nicht berücksichtigt wird. Auf der englischen Wiki Seite werden ungefähre SQM Werte zu den Bortle-Werten angegeben. Da gibt es natürlich auch einen starken Zusammenhang, keine Frage, aber in der originalen Definition ist kein SQM Wert vorhanden.
• Die Auswahl der Objekte zur Klassifizierung der Skala berücksichtigt vor allem, dass flächige Objekte (Nebel, Galaxien) von Lichtverschmutzung visuell stärker beeinflusst werden. NELM ist auch Kriterium, wird aber als schwach gewertet.

Die Nutzung ist dabei denkbar einfach. Man benötigt kein Gerät, man schaut einfach, was man sehen kann. Das Ergebnis gilt dann natürlich auch nur für den Moment und kann bei Änderung der Bedingungen anders ausfallen. Und natürlich ist es auch durch die persönlichen Fähigkeiten geprägt. Das ist aber auch nicht unbedingt schlecht, wenn ich lese, was Person XY am Teleskop sehen konnte, dann ist das gut ins Verhältnis zu setzen, was dieselbe Person gleichzeitig freiäugig sehen konnte.

Was bei mir zu Verwirrung führte waren die Angaben, die man z.B. bei Lightpollutionmap erhält. Diese sind aus SQM-Werten. bzw. von aus der Abstrahlung rückgerechneten SQM-Werten abgeleitet. Dazu kann ich nur den bereits von Ulrike2312 empfohlenen und verlinkten Artikel Die Bortle Skala – ein modernes Missverständnis der Astrofotografie wärmstens ans Herz legen, der erklärt das Thema wirklich gut!!!!! Grobe Quintessenz: diese Angaben aus Lightpollution Map sind nicht als Bortle Werte zu gebrauchen. Sie geben zwar auch eine Richtschnur, aber die Bortle Klasse ist meist falsch. Für meinen Garten, gut gegen direkte Beleuchtung abgeschirmt, wird Bortle 4 angegeben. Nichts der Beobachtungsbeschreibungen für Bortle 4 trifft zu. Wende ich das korrekt an, bin ich eher bei Bortle 6, in seltenen guten Fällen mit Tendenz zu 5 (fast nie) in schlechteren auch häufig eher bei Bortle 7.

Wenn man akzeptiert, dass der Bortle Wert meist viel schlechter ist, als bei Lightpollution Map oder hier im Forum (viele verwenden als Quelle sicherlich auch die Lightpollution Map) angegeben wird, und sich am besten (meine Wertung) auf die originalen Definitionen bezieht, dann ist das eine durchaus gut verwendbare Skala. Einfach und schnell verwendbar.

Man muss auch akzeptieren, dass wir in Deutschland keinen wirklich dunklen Himmel haben, nicht einmal in den Alpen (das ist meist nur rural sky"). Ich persönlich kenne den 1er Referenzhimmel nicht, zumindest nicht, seit ich mich mit Astronomie wieder bewusster beschäftige.

Und bezgl. der Frage am Anfang des threads: ist M33 nicht sichtbar -> schlechter als Bortle 4.

Viele Grüße, Olaf

 

[starway to heaven]

Hallo @all!
krass, was hier an Erfahrung und Wissen zum Thema zusammen kommt. Danke an alle!

Meine Ausgangsfrage war:
Kann es sein, dass ich bei einem Himmel, der mir dunkler vorkommt als ein Vergleichhimmel von Bortle 4, trotzdem M 33 indierekt nicht einmal erahnen kann?

Aus allem, was ich gelesen hab, komm ich zu dem Schluss: Ja, das kann sein.
- weil M33 mit bloßem Auge zu sehen tatsächlich keine alltägliche Erfahrung ist
- weil die Bortel-Skala die Flächenhelligkeit nutzt, und Flächenhelligkeit nicht eins zu eins koreliert mit Punkthelligkeit
- weil nicht die Dunkelheit allein das Maß der Bortle-Skala ist, sondern auch der Transparenz eine große Bedeutung zukommt und diese sich auch zeitlich ändert
- weil die Bortle-Skala auch subjektive Faktoren abbildet (Alter, Tagesform, ...)

Fazit für mich:
Es gibt dunklen Himmel. Und es gibt hellen Himmel. Guter Himmel ist beides.

Viele Grüße
Sebastian