Spektralatlas für Astroamateure - UrsusMajor

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Spektralatlas für Astroamateure 124 27 Das Nachthimmel-Spektrum 27.1 Einführung Hauptsächlich infolge Lichtverschmutzung und Airglow wird der Nachthimmel deutlich aufgehellt und astronomische Beobachtungen dadurch wesentlich beeinträchtigt. Die Lichtverschmutzung entsteht vorwiegend durch Strassenlampen und andere terrestrische Beleuchtungskörpern. Das Licht wird grossenteils an Molekülen und Partikeln in der Mesopause in ca. 80 – 100km Höhe gestreut. Das Airglow entsteht tagsüber in der Erdatmosphäre durch Photoionisation von Sauerstoff infolge der solaren UV Strahlung und chemischer Reaktionsketten. Nachts erfolgt dann die Rekombination unter Aussendung von Emissionslinien bei diskreten Frequenzen. Wirklich auffällig sind dabei lediglich zwei O I Linien bei λλ 5577.35 und 6300.23. Letztere ist sogar nur unter sehr gutem Nachthimmel sichtbar und fehlt daher im Spektrum von Tafel 96. Zum Airglow zählen aber auch die Rotations- und Vibrations Banden der OH Moleküle im nahen Infrarotbereich, welche 1950 von A.B. Meinel nachgewiesen wurden. Weitere Beiträge, vor allem an das Kontinuum des Nachthimmel-Spektrums, liefert das reflektierte Zodiakallicht (ZL), welches auch Elemente des Sonnenspektrums beisteuern kann. Weiter das Diffuse Galaktische Licht (DGL) und das Integrierte Sternenlicht (ISL) (www.caltech.edu). 27.2 Auswirkungen auf das Spektrum Abhängig von der Qualität des Nachthimmels können bei langen bis sehr langen Belichtungszeiten vor allem die Emissionen des Airglow und der Lichtverschmutzung das aufgezeichnete Nutzsignal des untersuchten Objektes störend überlagern, Beispiel siehe M1, Tafel 85 und 96. Die Auswirkungen des Airglow auf das Spektrum sind wesentlich harmloser als die Lichtverschmutzung, welche aus Duzenden von Emissionslinien bestehen kann und vom Beleuchtungsmix der weiteren Umgebung, sowie von meteorologischen Faktoren abhängt. Unter perfektem Nachthimmel ist nur noch das Airglow im Spektrum erkennbar. 27.3 Gegenmassnahmen Bei Langzeitbelichtungen hilft die Aufzeichnung des Nachthimmel-Spektrums in unmittelbarer Nähe des untersuchten Objektes (gleiche Belichtungszeit). Dieses muss dann nachträglich vom Objektspektrum abgezogen werden, z.B. mit Fitswork. 27.4 Kommentar zu Tafel 96 Dieses Nachthimmel-Spektrum wurde zur Korrektur der M1 Aufnahme von Tafel 85 aufgezeichnet. Es entstand an meinem Wohnort in Rifferswil auf ca. 610m Meereshöhe, unter einem eher mässig guten Landhimmel mit Grenzgrösse von ca. 4–5 m und einem Elevationswinkel von ca. 50°. Der Tubus des C8 wurde für diese Langzeitaufnahme (30 Minuten) mit einer langen Taukappe verlängert, um den Einfluss des Streulichts aus der näheren Umgebung zu reduzieren. Die Siedlungsbeleuchtung besteht aus Gasentladungslampen, wovon einige, jedoch nicht alle Linien im Spektrum erscheinen. Durchgangsstrassen mit Natrium Dampflampen-Beleuchtung sind einige 100m entfernt ohne direkte Sichtverbindung zum Standort. Als schädlichste Verschmutzungsquelle werden in der Literatur übereinstimmend die Natrium Hochdruck Dampflampen bezeichnet, da sie eine glockenförmige Emission um die Fraunhofer D Lininen 5890/96 erzeugen (siehe auch Tafel 104). Diese kann kaum wirksam herausgefiltert werden, ohne dass auch das Nutzsignal beeinträchtigt wird. Deshalb wurde z.B. auf La Palma und Teneriffa im dortigen Beleuchtungsgesetz („La Ley del Cielo“) unter anderem die Verwendung von Natrium Hochdruck Dampflampen stark eingeschränkt [190]!
Spektralatlas für Astroamateure 125 TAFEL 96 Spektrum des Nachthimmels Rifferswil Schweiz M1 Spektrum + Lichtverschmutzung M1 Spektrum 6115 Ar II / Xe II Na I 5890/96 HG I 5790 HG I 5770 Na I 5683/88 [O I] 5577.35 Airglow Hg I 5460.75 Xe II 5419.15 OH Meinel Bands: Molekulare Rotations- und Vibrations Banden Na I 6154/65 Hg I 4358.34 O 2 Linien ? Na Dampf Hochdruck [O I] 4802 ? ©Richard Walker 2010/05
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