34. Woche - Zwei klassische Sommerobjekte: Messier 8 und Messier 20

 -  Astrofoto der Woche
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Etwa 14-17° über dem Südhorizont kulminieren derzeit Lagunennebel Messier 8 und Trifidnebel Messier 20. Das heutige AdW zeigt, dass diese zwei beliebten Objekte des Sommerhimmels bei guten atmosphärischen Bedingungen auch aus Mitteleuropa sehr schön zu fotografieren sind. Bildautor Robin Peter nahm die Szenerie von seinem Wohnort Ammerndorf im Landkreis Fürth (Mittelfranken) auf. Das war am 30/31.05.22 und am 03.06.22 in Farbe, dazu kamen dann am 11./12.06.22 noch Aufnahmen mit dem Dual-Schmalbandfilter Optolong L-eXtreme. Das Teleskop ist ein Skywatcher Evostar 80ED mit 600 mm Brennweite, reduziert auf 510 mm mit 0,85-fachem Reducer. Die Kamera war eine Canon 60Da. Belichtet wurde 146 x 60 s RGB, dazu dann noch 53 x 300 s mit dem L-eXtreme, alles bei ISO 3200. Als Montierung wurde eine Skywatcher EQ6R-Pro verwendet. Das Autoguiding lief über Mgen3 an einem 9x50-Sucher. Verwendete Software: Siril, Photoshop CS2 und Starnet V2 ein. Der hier im AdW direkt gemessene Abbildungsmaßstab beträgt 1,709"/px, so dass sich ein Bildfeld von 2° 20' x 1° 30' ergibt, Norden liegt auf 13:15 Uhr.

Was zeigt uns das AdW? Der riesige Lagunennebel präsentiert sich als typische HII-Region. Eine solche ist aber nicht nur der gasförmige Nebelanteil, sondern auch die darin eingelagerten Sterne. So lautet die klare Definition. Wieso auch die Sterne im Nebel? Wenn es eine HII-Region ist, dann wird das Gas erst durch enthaltene Energielieferanten (junge, heiße, blaue O-Sterne) zum Leuchten angeregt bzw. ionisiert. Die Natürlichkeit einer solchen Aufnahme besteht also darin, auch diese Sterne mitzunehmen. Welche sind es? Zunächst sitzt bei den Pixelkoordinaten (1190/1920) der offene Sternhaufen NGC 6530. Er umfasst eine größere Anzahl von Sternen des Typs Bo bis B2, so dass hier bereits eine der genannten Energiequellen liegt. Die meiste Energie für M 8 liefert jedoch der Stern 9 Sagittarii (kurz 9 SgR) =  HD 164794 bei (1369/2159). Er hat den seltenen Spektraltyp O4V, ist sehr massereich und heiß. Seine Helligkeit beträgt V = 5,97 mag bei einer Farbe B-V = 0 mag, und das ist leuchtend blau. Weitere O-Sterne in M 8 liegen bei (903/1731) und (1425/2066). Das sind HD 165052 (ein spektroskop. Doppelstern mit den beiden Komponenten O5,5+O8) und HD 164816 (auch ein Doppelstern mit O9.5V+B0V).

Ein kleiner Zusatz zum Hauptstern 9 Sgr in M 8. Eine recht neue Forschungsarbeit stammt von M. Fabry et al. (2021): „Resolving the dynamical mass tension of the massive binary 9 Sagittarii“, Astron. & Astrophys. 651, id. A119, 14 Seiten. Es handelt sich demnach um einen sehr massiven Doppelstern. Mit spektroskopischen Mittel konnte gezeigt werden, dass die Hauptkomponente 53 Sonnenmassen besitzt und die zweite 39 Sonnenmassen, was ausgezeichnet zu den Spektraltypen O3 und O5 passt. Der oben genannte Spektraltyp O4 ist also „der Durchschnitt“. Die Vermessung der Bahn beider Komponenten ergab Rückschlüsse auf eine Entfernung von (1.31 ± 0.06) kpc = 4270 Lj und aus der Fotometrie folgt, dass 9 Sgr rund 1 Mio. Jahre alt ist – das ist sehr jung! Mit der genannten Entfernung lässt sich für den 90' x 35' großen M 8 sofort ganz simpel eine wahre Abmessung von etwa 110 Lj berechnen.

Welche Bedeutung haben diese heißen, blauen O-Sterne noch, außer dass sie den Nebel überhaupt zur Emission anregen? Sie geben im auch maßgeblich die Form. Eine HII-Region entsteht nicht aus dem Nichts, sondern dort, wo sich neue Sterne bilden können. Und das passiert stets im Inneren oder am Rande von dichten Molekülwolken, die mit Staub durchmengt sind. Nur dieses Material ermöglicht die Bildung von Sternen. Man sieht bei M 8 sehr schön, wo die stark ionisierten Ränder der Molekülwolke hell leuchten (bright rims), innerhalb der bright rims ist eine Höhle zu sehen, da schauen wir durch die Molekülwolke und sehen in diesem Loch den Sternhaufen NGC 6530 und die hellsten Gebiete von M 8. Außerhalb der bright rims schließt sich die ungestörte dichte und dunkle Molekülwolke an, wo keine Sternentstehung hat stattfinden können. Man sollte also dieses Bild von M 8 nicht als eigenständige dreidimensional aufgeblasene Kugel im leeren Raum ansehen, sondern definitiv als dreidimensionales Loch, eingebettet in eine dichte umgebende olekülwolke, und da „kucken wir rein“ ...

Schwenk zum Trifidnebel M 20. Das AdW zeigt ihn als Doppelnebel. Der südliche Bereich ist rund mit den darin enthaltenen Dunkelwolken, die die charakteristische Dreiteilung (trifid) hervorrufen. Anregender Stern ist der 6,8 mag helle O7-Stern HD 164492 bei (3974/902). Der nördliche Nebelbereich erscheint als bläuliche Wolke. Hier ist der zentrale Stern bei (4135/680) zu sehen, der 7,42 mag helle HD 164514 mit dem Spektraltyp A7Iab. Dieser Überriese erzeugt nicht genügend UV-Energie, um auch diesen Nebelteil zur roten Hα-Emission bringen zu können. Daher kommt es im Nebel lediglich zur Streuung und Reflexion des blauen Sternenlichts, so dass dieser Nebel eine blaue Farbe aufweist.

Eine interessante Forschungsarbeit zum Trifidnebel hat V.M. Kalari kürzlich publiziert: „The young stellar population, distance, and cloud-cloud collision induced star formation scenario of the Trifid Nebula“, Astrophys. J. 921, 81 (11/2021). Darin wird die Entfernung von M 20 zu 1250 pc (~4000 Lj) angegeben, gemäß der Gaia-Parallaxe. Damit steht M 20 (so wie M 20) im Sagittarius-Arm der Milchstraße. Im Inneren von M 20 wurden sehr viele Proto-Sterne gefunden, die also auf dem Weg sind, „richtige Sterne“ zu werden und dann stabil Wasserstoff zu Helium zu fusionieren. Für M 20 wird anhand der Protosterne, die bei einer Kollision zweier Molekülwolken entstanden sein sollen, ein Alter von ca. 1 Mio. Jahre veranschlagt.

Anmerkungen: Es handelt sich bei dem heutigen AdW um ein Falschfarbenbild. Falschfarben, weil ein wesentlicher Bildanteil über eine Schmalbandfilterung erhalten wurde. Für die reine RGB-Farbe wurde 146 Minuten Licht gesammelt, während für die Hα-Linie und [OIII] insgesamt 265 Minuten aufgewendet wurden. Die Astrohändler schreiben ganz unverblümt, ich zitiere: „Der L-eXtreme Dual Bandpassfilter ermöglicht die Nebelfotografie mit extremem Kontrast - Lichtverschmutzung ist kein Thema mehr.“ Dass sich durch Ausschalten der absorbierten Spektralbereiche die Farben im Bild verschieben, wird nicht erwähnt. So fällt überwiegend Rot und Türkis auf den Chip. Blau, Grün, Gelb und Orange können also nur dadurch angepasst werden (wenn man das wollte), dass längere RGB-Belichtungen gewählt und entsprechend eingearbeitet werden.

Kann man denn für so eine Aufnahme mit L-eXtreme und dazu erstellt mit einer DSLR (Chip mit Bayer-Matrix) überhaupt eine annähernd natürliche Farbe erzeugen? Der Leser schaue sich das Zusatzbild an. Links ist Robin Peters Darstellung zu sehen, rechts habe ich eine angepasste Version erstellt, die die Farben zugegeben etwas „knallig“ wiedergibt, aber dafür die Sterne auch farblich differenziert. Dieses Zusatzbild habe ich ohne großartige Erklärungen an die VdS-Fachgruppe Astrofotografie geschickt mit der Bitte: Welche Darstellung gefällt Euch besser – links oder rechts? Dazu gaben 29 Kollegen ihre Stimme ab. Resultat: Das rechte Bild gefällt 25 eindeutig besser. Zwei Leuten gefallen beide, einem gefällt keines von beiden, er schlägt einen Mittelwert vor. Und nur einer bevorzugt das linke Bild. Ich fand dieses Rückmeldung sehr informativ, zumal ein Teil klar formuliert hat, dass die Sterne nach ihrem Empfinden mit dazu gehören.

Klar, dass Robin Peter in seiner Darstellung (die ich hier keinesfalls anmeckern will) die Nebel in ihrer Formenvielfalt und auch in ihren schwachen Ausläufern betonen wollte. In der Tat kommen alle durch Sterne verdeckten schwachen Nebel zwischen M 8 und M 20 und seitlich davon im linken Bild besser heraus. Aber was besser ankommt, ist die Bildvariante mit den Sternen. Einer merkte noch an, dass die reduzierten Sterne auch keine Farben zeigen. Nun – das ist die Folge der oben geschilderten Aufnahmetechnik und -bearbeitung.

Es ist immer schön, wenn Astroaufnahmen zu Überlegungen, Diskussionen und Austausch führen. Das war hier der Fall! Wir bedanken uns für dieses in seiner Zielsetzung gut gelungene Bild und gratulieren Robin Peter herzlich zum Astrofoto der Woche!

 

Peter Riepe
Bildautor: Robin Peter

 

Mittlere Koordinaten (J2000) für M 8 / M 20:
RA = 18 h 03 min 12,8 s, DE = -23° 33' 33''

 

 

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