18. Woche - Der Rosetten-Nebel, Prototyp einer HII-Region

 -  Astrofoto der Woche  - 

Eine rundliche HII-Regionen mit eingebetteten jungen, blauen Sternen – ein untrügliches Zeichen für eine gerade stattgefundene Sternentstehung. Der Rosetten-Nebel, ein auffälliges Objekt im Einhorn und etwa 5500 Lj entfernt, ist ein Musterbeispiel für eine sich dynamisch entwickelnde HII-Region. Bei etwa 80´ scheinbarem Außendurchmesser bemerkt man im Nebelring eine zentrale Höhle, darin den 13´ messenden offenen Sternhaufen NGC 2244. Das AdW zeigt ein Feld von 80´ x 60´, Norden oben und Osten links. Schon im Feldstecher wird bei transparentem Himmel klar, dass Nebel und Sternhaufen offensichtlich zusammengehören.

In NGC 2244 gibt es 17 OB-Sterne, deren Spektraltyp von O5 bis B3 reicht. Der hellste ist HD 46150 bei den Pixelkoordinaten (1650/1244) mit 6,73 mag. Diese OB-Sterne sind die Quelle der anregenden Energie, durch die der Rosetten-Nebel zur Emission gelangt. Sie heizen auch den Staub auf, der den Rosetten-Nebel erfüllt. Daher ist das Nebelgebiet auch durch eine starke FIR-Strahlung (fernes Infrarot) charakterisiert. Ferner wurde schon in den 1980er Jahren eine große Menge an CO festgestellt. Es befindet sich zum größten Teil südlich des Rosetten-Nebels und gehört der Molekülwolke an, aus welcher NGC 2244 einst entstand. Am Südostrand des offenen Sternhaufens entdeckt man den einzigen hellen gelben Riesen in NGC 2244. Es ist 12 Mon mit 5,83 mag bei (1403/1462). Da er den Spektraltyp K besitzt und deshalb bereits weiter entwickelt ist als die jungen blauen Haufensterne, bleibt seine Haufenzugehörigkeit fraglich.

Die Sternwinde von NGC 2244 blasen den Rosetten-Nebel auf und lassen ihn expandieren, so dass das dunkle Loch in seiner Ausdehnung wächst. An einigen Stellen sind feine Filamente zu sehen, die auf eine andauernde Expansion hinweisen. Sehr schön kommen auch zahlreiche Globulen und dunkle Rüssel zum Vorschein. Sie bestehen aus nichtleuchtender Materie, d.h. Staub und neutraler Wasserstoff HI.

Die LRGB-Aufnahme entstand am 28.01. und 29.02.2016 in Wasbüttel/Niedersachsen. Hartmut Bornemann, Mitglied der Fachgruppe Astrofotografie, benutzte einen Takahashi-Refraktor TOA-150, dazu eine CCD-Kamera Finger Lakes Instrumentation ML8300. Mit Astronomik-Filtern LHαRGB wurde 70/70/50/40/70 min ohne Binning belichtet. Dabei wurde ein CLS-Filter für die Luminanz verwendet. Nachführteleskop war ein Takahashi FS60C mit SBIG ST-402ME. An Software wurde eingesetzt: Eigensoftware zur Aufnahmesteuerung und PixInsight für die Bildbearbeitung.

Natürlich wurde der Rosetten-Nebel auch schon in der Zeit der chemischen (bitte nicht „analogen“) Fotografie gern und gut abgelichtet, so von Fachgruppenmitglied Josef Müller (hier klicken). Am 23.03.1998 wurde in Irmtraud/Westerwald gashypersensibilisierter 6x6-Mittelformatfilm Kodak TP 6415 für 30 min belichtet, mittels Schmidtkamera 225/255/450 mm (wir sehen einen Ausschnitt von ca. 2° x 2° aus dem Original). Zur Hα-Filterung diente ein roter Kantenfilter Kodak Wratten 92. Die Nachführung geschah über einen 80-mm-Refraktor von Vixen. Im Vergleich zur CCD-Aufnahme von Hartmut Bornemann, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich abdeckt, zeigt Josef Müllers monochrome Rotaufnahme die Nebelfilamente zwangsläufig betonter und ein wenig kontrastreicher, allerdings auch viel stärker rauschend wegen der Filmkörnung.

Text zum Objekt und den Aufnahmedaten: Peter Riepe

Erneut haben wir es beim aktuellen AdW mit einem Bild zu tun, das aus breitbandig und schmalbandig gefilterten Aufnahmen kombiniert wurde. Hartmut Bornemann belichtete den bekannten Rosettennebel mit einer CCD-Kamera in der LRGB-Variante als auch mit einem Hα-Filter. Üblicherweise wird die Hα-gefilterte Aufnahme dem Rotkanal der LRGB-Aufnahme zugemischt, um eine Farbkontraststeigerung zu erzielen. Dieses Zumischen verfälscht jedoch die Farben der im Aufnahmefeld befindlichen Sterne. Es geht aber auch anders: mit Hilfe der Verhältnisse der Halbwertsbreiten der verwendeten Filter lässt sich ein Faktor ermitteln, mit dem das Licht des breitbandig gewonnenen Rotkanals abgeschwächt wird. Anschließend kombiniert man den Rotkanal und den Hα-Kanal zu einem neuen Rotkanal, bei dem die Intensitätswerte für die Sterne wieder stimmen. Gleichzeitig werden die Hα-Anteile der Nebel verstärkt. Dazu benötigt wird lediglich eine Bildberechnungssoftware, die aber an Bord vieler Bildbearbeitungssoftwares vorhanden ist.

Publiziert wurde diese Methode bereits vor etlichen Jahren vom Berufsastronomen Mischa Schirmer, der selbst auch Amateurastrofotograf ist. Er hat diese Vorgehensweise in Form einer Eingabemaske in seine frei erhältliche Software Theli implementiert. Nur kurze Zeit später fand sich ein solches Script auch in der kommerziell vertriebenen Software PixInsight wieder.

Die Methode funktioniert zuverlässig. Führt man anschließend eine Farbkalibration der Sterne durch, erhält man ein Bild mit physikalisch korrekten Sternfarben bei gleichzeitiger Verstärkung der leuchtenden Emissionsnebel. Dabei zeichnen sich diese Bilder durch einen satten tiefroten Bildeindruck wieder und nicht durch den typischen lachsrosa Farbton, der bei anderen Methoden auftritt.

Hartmut Bornemann benutzte die Software Pixinsight und das darin verwendete Script, um diese beeindruckende und farblich dramatische Aufnahme zu erstellen. Wir gratulieren zum Ergebnis. Bei hoher Vergrößerung zeigen sich allerdings merkwürdige Artefakte an den helleren Sternen. Hier müsste man den Bearbeitungsablauf noch einmal Schritt für Schritt durchgehen und kontrollieren, welcher Schritt für diese Veränderung im Bild verantwortlich war.

Wir möchten das Bild zum Anlass nehmen und einen Blick zurückwerfen auf die Astrofotografie der 1980er und 1990er Jahre. Auch damals war es eine spannende Zeit, in der es viele Entwicklungen in der Astrofotografie gab. Hier zeigen wir im Klickbild eine Aufnahme des Rosettennebels von Josef Müller mit einer Schmidtkamera auf Schwarz-Weiß-Film. Zum Einsatz kam der Rollfilm Kodak TP 6415, der vor allem als Kleinbildfilm unter der Bezeichnung TP 2415 Verbreitung fand. Diese Emulsion zeichnete sich durch eine beeindruckende Feinkörnigkeit und eine besondere Empfindlichkeit im roten Spektralbereich aus. TP steht hierbei für Technical Pan, wobei Pan wiederum die Abkürzung für panchromatisch ist - im Gegensatz zu orthochromatischen SW-Filmen, die überwiegend im Blauen und Grünen empfindlich sind. Zusätzlich wurde ein Rotfilter vom Typ Wratten 92 verwendet, um den Kontrast im roten Spektralbereich weiter zu steigern – vergleichbar der heute üblichen Hα-Kanal-Zumischung. Außerdem wurde der Film hypersensibilisiert. Dabei wird die Filmemulsion unter Wärme und Druckzufuhr mit einem Gasgemisch geflutet. Darüber lässt sich der Schwarzschildeffekt (eine exponentielle Abnahme der Filmempfindlichkeit bei langen Belichtungszeiten) deutlich abmildern. Die auf diese Art und Weise gewonnenen Aufnahmen von HII-Regionen waren beeindruckend und zeigten eine Tiefe, die bis dahin von Amateuren nicht erreicht werden konnte.

Wir gratulieren beiden Bildautoren zu ihren gelungenen Aufnahmen.

Kommentar zum Bild: Frank Sackenheim und Dr. Stefan Binnewies

Koordinaten J2000.0:
RA = 06 h 31,9 min, DE = 04° 56’

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