Ein Herz für die Astrofotografie: IC 1805 (Heart Nebula) im Sternbild Kassiopeia

Ein Herz für die Astrofotografie: IC 1805 (Heart Nebula) im Sternbild Kassiopeia

Der Herznebel (IC 1805) ist ein wunderschöner Emissionsnebel im Sternbild Kassiopeia, der sich im Perseus-Arm unserer Milchstraße befindet.
Die Teilstruktur in der unteren linken Bildhälfte trägt die eigene Bezeichnung IC 1795 ("Fischkopfnebel"). In der oberen rechten Ecke des Bildes sehen wir noch Ausläufer vom benachbarten "Seelennebel" (IC 1848). Im Zentrum des Herznebels eingebettet seht ihr den offenen Sternhaufen Melotte 15 ("Mel 15", nach dem Astronomen Philibert Jacques Melotte benannt). Andere Bezeichnungen für diesen Sternhaufen sind "Collinder 26", "Raab 11" und "IC 1805". Letztere aber wie gesagt meist für den kompletten Herznebel verwendet. Mel 15 enthält einige helle Sterne mit fast 50 Sonnenmassen sowie viele schwächer strahlende Sterne mit weniger als einer Sonnenmasse. Melotte 15 ist umgeben von (dunklem) Staub und leuchtendendem Gas. Der Sternhaufen selbst dehnt sich über ca. 20 x 20 Bogenminuten am Himmel aus. Das Gesichtsfeld des ganzen Herznebels beträgt hingegen ca. 1 x 1 Grad (soviel Himmelsfläche, wie er durch etwa 2 x 2 Vollmonde bedeckt würde) . Mit einer angenommenen Entfernung von ca. 7500 Lichtjahren liegt seine reale Ausdehnung bei über 150 Lichtjahren.
Das Herz leuchtet vorwiegend im hellen roten Licht, welches von atomaren ionisiertem Wasserstoff als (interstellares Plasma) abgestrahlt wird. Auch bei diesem Astronebel tritt die berühmte rote H-Alpha-Emissionslinie bei 656 nm Wellenlänge, charakteristisch für solche "H-II"- Gebiete, also deutlich hervor. Besonders im Inneren des Herzens, in der Umgebung des Sternhaufens, sehen wir aber auch relativ starke grün-blaue Emissionen, welche von 2-fach ionisiertem Sauerstoff bei Wellenlänge von 496 und 501 nm stammen. Die Energie sowohl für das rote wie auch für das grün (-blaue) Leuchten des Nebels stammt von Sternenwinden und der Strahlung (vor allem UV) der massereichen heißen Sterne von Mel 15 im Zentrum, welche die umgebenden Gaswolken zur Lichtemission anregen. Mel 15 ist selbst eine aktive Geburtsstätte neuer "junger" Sterne. Neben den bereits entstandenen sichtbaren Sternen vollzieht sich im Innern weitere Sternentstehung, die wiederum von den umgebenden Gasmassen befeuert wird. Diese umgebenden Gaswolken werden andererseits aber durch den enormen Strahlungsdruck immer weiter nach Außen gedrängt und nach und nach durch die Sternentstehung im Innern abgebaut (wir reden hier von "nur" wenigen Mio. Jahre Zeiträumen.) Der Strahlungsdruck hat gut sichtbar den gesamten Nebelkomplex, insbesondere die roten Wasserstoff-Plasma Regionen, bereits jetzt schon stark auseinander "geblasen". (Ganz ähnlich ist das auch bei den Astrofotos des Rosettennebels zu sehen, wo noch deutlicher als hier, quasi schon fast ein "Loch" frei "geblasen" wurde.) Auch zeigen sich im Zentrum von IC 1805 bizarre Strukturen aufgrund dieses Abbaus der ursprünglich vorhandenen Materie-Wolken, was ebenfalls typisch für derartige Nebelgebiete ist. (Ganz analog wie die als "Pillars of creation" ("Säulen der Schöpfung") benannten Strukturen im Adlernebel, welche vor allem durch die Fotos des Hubble-Weltraumteleskops weltberühmt wurden.)
Sämtliche Einzel-Aufnahmen, die in mein heutiges Astrobild eingingen, wurden entweder mit H-Alpha-oder mit O-III -Schmalbandfiltern aufgenommen. H-Alpha Aufnahmen gingen ausschließlich in den Rot-Kanal des Bildes ein, alle O-III Aufnahmen sowohl in den blauen wie auch den grünen Farbkanal, wie es in etwa auch einer natürlichen Farbgebung entspricht (außer bei den Sternfarben).
Dieses Bild stellt für mich selbst eine Premiere dar: Es ist entstanden aus vielen Einzelbildern meiner unmodifizierten EOS 760d einerseits und, und das ist das Neue, einer astromodifizierten SONY NEX5. Die NEX5 hat mir Astrofreund und FC-Mitglied Stephan Reinhold für "Forschungszwecke" ;-) freundlicherweise zur Verfügung gestellt, da er inzwischen selbst mit neueren Kameras arbeitet (und, nebenbei erwähnt, ganz phantastische Astrofotos macht, die auch hier in der FC zu finden sind :-) ) .
Im Effekt ist der Hauptanteil des roten H-Alpha Signals meines heutigen Astrofotos auf meine Aufnahmen mit dieser modifizierten Nex5-Kamera zurückzuführen, da sie durch die Astromodifikation (Komplett-Entfernung aller Filter vor dem Kamera-Sensor) deutlich an S/N (Signal-zu Rauschverhältnis: signal/noise) im roten Spektralbereich gewonnen hat. Aufnahmen mit meiner unmodif. 760d bei Verwendung desselben H-Alpha-Filters habe ich schon zuvor (Oktober 2017) gemacht und ebenfalls mit in das Bild gestackt. Auch für die Aufnahmen mit dem O-III Filter kamen beide Kameras für dieses finale Summenbild zum Einsatz, da ich über mehrere Wochen (immer wenn der Himmel es mal zuließ)erforscht habe, wie viel welche Kamera
im blauen und grünen Spektralbereich sensitiver ist. Dabei sind viele O-III-Einzelbilder des Herznebels entstanden, die ich nun in das finale Bild eingearbeitet habe. Letztendlich hat für den grün-blauen Spektralbereich - im Gegensatz zu rot - die unmodifizierte 760d die Nase vorn bzgl. des besseren Signal-Rauschverhältnisses. Da ich aber nun auch mal eine ganze Menge Aufnahmen mit der für O-III weniger effizienten NEX-5 erstellt habe, hat deren skalierter Beitrag das finale S/N natürlich trotzdem noch etwas verbessert.

An dieser Stelle nochmals meinen ganz herzlichen Dank an Stephan Reinhold, dass er mir seine astromodifizierte SONY NEX 5 zur Verfügung gestellt hat !!!
Für H-Alpha (und zukünftig auch für S-II) Aufnahmen stellt die Kamera einen gewaltigen Gewinn an Empfindlichkeit gegenüber meiner unmodifizierten DSLR dar und ermöglicht so vehement kürzere Gesamtbelichtungszeiten, um auf dieselbe Bildqualität (S/N) zu kommen.

Weitere Infos zur Aufnahme-Ausrüstung und zu den Einzelaufnahmen:
Teleskop: TS-APO 704, Brennweite 331 mm (mittels Reducer TS-RED279, f/4.74)
Gesamtes Gesichtsfeld: 4,5 x 3 Grad (entspricht einer scheinbaren Brennweite von 300 mm bezogen auf APS-C-Sensor)
Hinweis: das resultierende Gesichtsfeld dieses Astrobilds ist durch leichten Versatz bei verschiedenen Aufnahme-Sessions,
durch Dithering und wegen des etwas größeren Sensors der NEX5 als der Canon APS-C Sensoren ca. 10 % größer als es einer einzelnen Aufnahme der EOS 760 d mit f_eff=331 mm entspricht.
Montierung: Cel. AVX, Auto-Guiding mit Lacerta MGEN 2.2, Kameras: unmodif. CANON EOS 760d UND astromodif. SONY NEX 5
Filter: 8,5 nm O-III(Baader), 7nm H-Alpha (Baader)

Einzelaufnahmen:
EOS 760d (ohne Astromodif.) :
34 x 280 sec (H-Alpha, ISO 1600) , 32 x 280 sec (O-III, ISO 1600)
Modif. Sony Nex 5:
17 x 280 sec (H-Alpha, IS0 200) 35 x 140 sec (H-Alpha, ISO 200),
1 x 280 sec (H-Alpha, ISO 1600) 57 x 280sec (O-III, ISO 200)
Damit:
Gesamtbelichtungszeit H-Alpha und modif. Nex 5: 2,76 Stunden
Gesamtbelichtungszeit H-Alpha und EOS 760d: 2,64 Stunden
Gesamtbelichtungszeit O-III und modif. Nex 5: 4,43 Stunden
Gesamtbelichtungszeit O-III und EOS 760d: 2,49 Stunden
Totale Belichtungszeit für dieses Foto: ca. 12,3 Stunden
Bias- Darks- und Flat-Korrektur, gestackt in Fitswork, bearbeitet in Fitswork und DPP4,
Aufnahmedaten: 15.10.2017 (H-Alpha, 760d), 16.10.2017 (O-III, 760d), 14.01.2018 (H-Alpha, Nex5)
07./08./13. und 17.02.2018 (O-III, Nex5) und 05.03.2018 (O-III, 760 d)
loc: 51.3°n.Br., 310 m NHN
Viel Freude mit dem Foto und
LG, Dirk