Dopplerverschiebung an der Sonne

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wynnie

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Hallo zusammen.

nachdem es an meinem Sol'ex und dessen Montierung noch einiges zu verbessern gab, sind mir nun erstmals Aufnahmen gelungen, mit denen ich soweit zufrieden bin. Dabei musste ich lernen, dass die Tragfähigkeit einer Montierung für das Scannen der Sonne nur eine geringe Rolle spielt. Vielmehr ist es entscheiden, den Aufbau resistent gegen Schwingungen zu machen. Dabei erwies sich meine AZ GTI als nicht hilfreich, erst die EQ6-R bot hinreichende Stabilität und auch das erst, als ich die Befestigung des Sigma Teles an mehreren Stellen mit Moosgummi gegen mögliche Schwingungen bedämpft habe. Es ist noch nicht perfekt, aber deutlich besser als vorher und das ist ja auch schon mal etwas.

Kurz zur verwendeten Ausrüstung. Als Optik kommt ein altes Sigma APO 400mm f5.6 mit Hoya ND 8 Filter zum Einsatz. Als Kamera fungiert eine ASI 178mmc deren Kühlung aber nicht aktiv war. Montiert wurde alles, wie gesagt auf einer EQ6-R.

Da ich ja immer noch bei den Basics der Spektrographie bin, habe ich mich erstmal auf den Wasserstoff beschränkt und je 10 Scans in H-Alpha und H-Beta gemacht. Die Rekonstruktion der Bilder erfolgte mit SHG v4.2.1, das stapeln der Resultate übernahm AutoStakkert, die Nachverarbeitung erfolgte in Photoshop. Ein, wie ich finde, Highlight der neuen SHG Version ist die 'Pixel offset Live' Funktion. Diese ermöglicht es nicht nur die Dispersion pro Pixel anhand von Referenzspektren zu berechnen, sie zeigt auch (fast) live das Bild welches aus dem Offset Resultiert. Damit macht das erstellen von Bilder, welche die Dopplerverschiebung rund um die H-Alpha Linie zeigen nicht nur deutlich mehr Spaß, die Geschwindigkeiten des Gases lässt sich auch viel einfacher berechnen.

SpektrumHa.jpg


Mein Setup liefert bei 6562,808 Å eine Dispersion von 0,0998 Å/Pixel. Schaut man sich jetzt die H-Alpha Linie an, kann man an den Flanken der Linie nach Bewegung suchen. Ein Offset von 7 Pixeln entspricht dann 0,699 Å. Nach der Doppler-Formel ergibt sich daraus v = ((6562,808Å / 6563,507Å)-1) x c = -31,9 km/s bzw. der positive Betrag, wenn man die andere Richtung berücksichtigt. In der bildlichen Darstellung wird dem rotverschobenen Bild der Rot Kanal und dem blauverschobenen der Blau Kanal zugewiesen. Der Grünkanal wird aus dem Mittelwert von Rot- und Blau-Kanal gebildet. Das Resultat zeigt, wie ich finde, recht deutlich die Dynamik mit der sich das Gas auf der Sonne bewegt. Hier ein Ausschnitt mit einer aktiven Zone :

Stack_Doppler_32km-s_cut.jpg

Wenn man die Bilder anklickt, wird das Bild in der vollen Auflösung gezeigt.

Durchläuft man den Prozess für eine geringeren Verschiebung von 4 Pixeln erhält man 0,4 Å bzw. v = +-18,3 km/s. Dann sieht man z.B. die Rotation der Sonne deutlich und auch welche Seite sich auf den Beobachter zu- und welche sich von ihm wegbewegt :

Stack_Doppler_18km-s_sm.jpg

Auch den Vergleich zwischen den Emissionen in H-Alpha und H-Beta finde ich interessant. Er zeigt meiner Meinung nach auch, warum es kaum H-Beta Teleskope gibt ;)

Stack_Ha_BW_sm.jpgStack_Hb_BW_sm.jpg

Alles in allem ist das Sol'ex für mich ein faszinierendes Instrument um Einblicke in die Vorgänge auf der Sonne zu erhalten. Es existieren ja noch viele weitere Phänomene, die man damit untersuchen kann. Das gezeigte hat mich aber schon sehr fasziniert. Auf jeden Fall finde ich es deutlich spannender als das Bild der Sonne im Weißlicht.

Viele Grüße
Michael
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn du jetzt den Dopplereffekt der Rotation global als Gradient abziehen könntest, bleibt nur noch die Eigenbewegung vom Wasserstoff übrig.

Warum es keine H beta Teleskope gibt?
Es zeigt im Prinzip genau das gleiche wie H alpha, nur mit deutlich weniger Kontrast. Da bin ich ganz bei dir.

LG
Olli
 
Zuletzt bearbeitet:
Auf jeden Fall finde ich es deutlich spannender als das Bild der Sonne im Weißlicht.
Bei der Auflösung kein Wunder.
Grundsätzlich bin ich da aber anderer Meinung. Im Weißlicht gibts schon ziemlich geilen stuff zu sehen, aber man braucht für das geile zeug deutlich mehr Auflösung als im H alpha.
Wirkt vllt nur psychologisch weniger spannend, weil man nicht so krasse Filtertechnik braucht.
Das was schwer zu bekommen war war schon immer begehrter, als das einfach zu bekommende, selbst dann, wenns eigentlich schlechter ist.

LG
Olli
 
Hallo Olli,

da wäre einen Versuch wert. Klingt auf jeden Fall interessant.

Ich bin mir nicht sicher ob H-Beta nur weniger Kontrastreich ist. Mir kommt es so vor, als würde man viele Strukturen, die in H-Alpha zu sehen sind, dort gar nicht finden. Zudem zeigt sich die Linie auch deutlich schmaler als H-Alpha :

SpektrumHb.jpg

Man beachte die Skalierung im Vergleich zum oberen Bild.

Viele Grüße
Michael
 
Zuletzt bearbeitet:
Grundsätzlich bin ich da aber anderer Meinung. Im Weißlicht gibts schon ziemlich geilen stuff zu sehen,aber man braucht für das geile zeug deutlich mehr Auflösung als im H alpha.
Wenn ich mir anschaue, was andere da im Weißlicht zeigen, muss ich Dir ein Stück weit recht geben. Mit entsprechender Öffnung sieht man die Spekulen und deutliche Details in den Flecken. So pertty sind meine Pictures natürlich nicht :geek:
Gerade der hohe Preis, der für Etalons, Blockfilter & Co. zu zahlen ist, hat mich immer davon abgehalten. Das Sol'ex ist dagegen ja geradezu ein Schnäppchen.

Viele Grüße
Michael
 
Etalons und Blockfilter haben aber nix mit Weißlicht zu tun.

Penumbrafilamente, Lichtbrücken und Bright Spots lassen sich schon super mit nur 120mm Öffnung und Herschelkeil beobachten. Mit dem Baader Keil (Solar Continuum Filter drin) geht das auch ohne Einschränkungen mit einem "ollen FH".
150/1200 Achromat, Herschelkeil mit SC Filter, Bino dran, und plötzlich rockt das Weißlicht den Nachmittag.

LG
Olli
 
Hallo Olli,

nein haben sie natürlich nicht. Und Spektroskopie hat nix mit allen vorgenannten zu tun. Das sind alles getrennte Bereiche die ihre ganz eigene Faszination haben, für den einen mehr, für den anderen weniger :)

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael,

freut mich, dass es jetzt bei dir so gut klappt! Deutlich bessere Auflösung haben nur wenige Kollegen, die mit größerer Brennweite und damit weit höherem Aufwand aufnehmen. Da wird aber auch die Empfindlichkeit gegen das Seeing immer problematischer.

Ein scannendes Verfahren ist gegenüber einem direkten Bild immer im Nachteil und Vibrationen, Scann Geschwindigkeit und Seeing beeinträchtigen uns da, wo sonst Kurzzeitbelichtung und Lucky Imaging helfen. Aber die Resultate sind beachtlich.

Vergleiche mal H beta mit H alfa beim richtigen Offset: da bringt H alfa mit Offset 0.4 A fast dasselbe Bild wie H beta in Linienmitte, wie ich im Thread weiter oben gezeigt habe. Im Solar Chat Forum und im Solex Forum hat es da recht interessante Diskussionen gegeben. Die Strukturen von H alfa Linienmitte sind dagegen in H beta nicht zu sehen.

Einen guten Überblick über die beobachteten Schichten in H alfa, Mg und Ca K gibt der Blog von Alexandra.

Ich laufe immer den Bereich +/- 30 Pixel Offset durch, da sind oft überraschende Strukturen zu sehen. Tiefe der jeweils beobachteten Schicht der Photosphäre, aber auch die jeweiligen Radialgeschwindigkeiten geben mir noch viel zu knobeln auf. Es wird nicht langweilig :cool:

Viel Spass beim weiteren Experimentieren!
Arnold
 
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