6. Woche - Die HII-Region Sh2-129 und ihr aktives Zentrum

 -  Astrofoto der Woche  - 

In der Assoziation Cepheus OB2 findet man die HII-Region Sh2-129. Dieser U-förmige, rot leuchtende Emissionsnebel zählt zu den lichtschwächeren Deep-Sky-Objekten und muss deshalb bei dunklem Himmel schon ein wenig länger als üblich belichtet werden. Das ist erst recht nötig, wenn man Details "herauskitzeln" möchte. Schauen wir uns das heutige AdW an. Das Bildfeld beträgt 142' x 106' mit Norden oben, Osten links. Das anregende Zentrum der Emissionsblase bildet der 5,7 mag helle Stern HD 202214. Ihn sehen wir 13' östlich der Bildmitte, auch wenn er nicht in der geometrischen Nebelmitte liegt. Er ist vom Spektraltyp O9.5 und liefert damit genug Energie, um das Gas von Sh2-129 zur Emission zu bringen. Die Entfernung von HD 202214 beträgt neueren Messungen zufolge 712 pc (~2300 Lj), was dann auch für den Nebel zutrifft (Corradi et al. 2014). Die hier im Bild messbare Breite von Sh2-129 liegt bei 0,7° und erreicht damit einen wahren Wert von 28 Lj. Das ist etwas kleiner als der Orionnebel M 42.

Das AdW zeigt im Inneren von Sh2-129 einen blaugrün leuchtenden Nebel von symmetrischer Gestalt. Sein südlicher Bereich ist heller als der nördliche. HD 202214 sitzt im Nebelmittelpunkt. Ganz im Süden sieht man am hellsten Knoten des HII-Ringes eine blaue, parabolische Stoßfront. Sie ist ein untrügliches Zeichen für einen Gasausstoß, der mit genau hier hoher Geschwindigkeit in die HII-Region kracht. Der gesamte blaue Nebel kommt aber erst dann zum Vorschein, wenn die Aufnahme auch genügend lange durch einen [OIII]-Filter belichtet wurde. Das gelang 2011 erstmals dem Amateur Nicolas Outters. Mit einem Refraktor FSQ 106 (f/5, Marke Takahashi) belichtete er in Südfrankreich 18 h in Hα, 8 h in [S II] und 12,5 h in [O III]. Da dieser blaue Nebel zunächst als Planetarischer Nebel angesehen wurde, bekam er  den Namen Ou4 (die vierte PN-Entdeckung durch Outters). Heute ist man sich ziemlich einig: Ou4 ist kein PN, schon deshalb nicht, weil ein PN immer von "sterbenden Sternen" des alten Typs "Weißer Zwerg" ausgeht. Und hier liegt ein sehr junger Stern vor. Außerdem gibt es keinen so riesigen PN wie Ou4. Ou4 wird heute als ein bipolarer Nebel angesehen.

Kai Wicker ist Bildautor. Am 17.07., 14.08., 21. und 22.08. sowie am 15. und 18.10.2017 nahm er dieses Objekt ins Visier. Aufnahmeort war Bremen-Borgfeld. Aufnahmeoptik: Starwatcher Esprit 100ED mit 415 mm Brennweite, dazu eine CCD-Kamera Atik 383L+. Durch den Hα-Filter von Baader (HWB 7 nm) wurde 12 x 30 min belichtet, durch den [OIII]-Filter von Astrodon (HWB 3 nm) 27 x 30 min, und durch die RGB-Filter von Baader (bei schlechtem Seeing) jeweils 5 x 10 min. Das macht alles in allem 22 Stunden!

Text zum Objekt und Aufnahmedaten: Peter Riepe

Die lange Belichtungszeit wurde gerade zuvor beschrieben. So viele Stunden waren nötig, um diese extrem schwachen Nebel überhaupt sichtbar zu machen. Damit meine ich nicht nur den erst 2011 entdeckten OU4, auch die HII Region Sh2-129 gehört nicht zu den hellsten Objekten am Himmel. Doch nicht alleine die lange Belichtungszeit machte dieses Bild möglich, auch spezielle Techniken der Bildbearbeitung wurden angewandt. Der Bildautor schreibt dazu: "Trotz der 13,5 h [OIII] war das Signal schwach und musste per Tonemap bearbeitet werden. Die Schwierigkeit lag darin, nicht zu viele Details des schwachen Nebels zu verlieren.“ Mit Tonemap ist das Tonemapping gemeint, und auch dieser Begriff wird hier leider falsch verwendet, hat sich aber unter den Astrofotografen durchgesetzt. Unter Tonemapping versteht man nämlich zunächst einfach nur die Zuordnung eines in Schwarzweiß aufgenommenen Kanals zu einem Farbkanal. Nimmt man also z.B. ein mit einem Hα-Filter aufgenommenes Bild, und ordnet dieses dem Rotkanal eines RGB-Bildes zu, spricht man von Tonemapping. Der finnische Astrofotograf Jukka-Pekka Metsävainio hat vor einigen Jahren eine Methode publik gemacht, die es erlaubt, insbesondere schwache Signale wie z.B. des [OIII]-Kanals farblich deutlich zu verstärken. Diese Methode nannte er ebenfalls Tonemapping, und so hat sich dieser Begriff unter den Astrofotografen verbreitet, als eine Technik zur Verstärkung schwacher Signale.

Was geschieht bei dem Tonemapping nach Metsävainio? Die Schwarzweißkanäle werden zunächst mit geeigneten Filtern von den Sternen befreit, danach weichgezeichnet und extrem gestreckt. In der Folge zeigen sich im späteren RGB-Bild diese schwachen Signale sehr viel deutlicher. Dabei geht allerdings einiges an Auflösung verloren, denn Signal-zu-Rausch-Verhältnis und Auflösung halten sich immer in Waage. Ein weiteres Problem ist, dass beim Entfernen der Sterne immer Halos der Sterne zurückbleiben, die man mühsam mit Retuschewerkzeugen entfernen muss, was zu einer echten Geduldsarbeit wird. Tut man das nicht, so bleiben im fertigen Farbbild unschöne, fleckenartige Strukturen übrig.

Ohne diese spezielle Bildbearbeitung würde insbesondere OU4 nur als schwacher Geist im Bild erkennbar sein, erst durch das „Tonemapping“ (nach J.P. Metsävainio) wurde diese beeindruckende Darstellung möglich. Eine Alternative wäre gewesen, die ohnehin sehr lange Belichtungszeit noch um ein vielfaches zu steigern, was unter mitteleuropäischen Wetterbedingungen nahezu unmöglich ist.

Wir gratulieren Kai Wicker zu diesem Fang und zum AdW.

Kommentar zum AdW: Frank Sackenheim

Koordinaten J2000.0:

RA = 21 h 11 min 48 s, DE = +59° 59' 12''

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