Dieses Bild bietet einen faszinierenden Einblick in die Tiefen des Universums, während es die Galaxien Messier 59 und 60 sowie NGC 4647 präsentiert. Aufgenommen wurde es vom heimischen Balkon aus, aber seine Bedeutung reicht weit über unsere irdischen Grenzen hinaus.
Die Entdeckung einer Supernova
Besonders bemerkenswert ist die Galaxie NGC 4647, die eine aktive Supernova namens SN 2022hrs beherbergt. Diese Supernova wurde erst kurz zuvor, am 16. April 2022, von dem japanischen Amateur-Astrofotografen Koichi Itagaki entdeckt. Trotz der enormen Entfernung von etwa 60 Millionen Lichtjahren zu uns erreichte die Helligkeit der Supernova 13 mag, was bedeutet, dass sie über Tage Milliarden Mal heller als unsere Sonne war. Diese interstellare Katastrophe ist nicht nur ein spektakuläres Ereignis, sondern wirft auch ein faszinierendes Licht auf die Natur des Universums und die Entfernungen, die wir im Kosmos überbrücken.
Ein Blick in die Vergangenheit
Die Entfernung von 60 Millionen Lichtjahren bedeutet auch, dass das Licht, das wir heute von NGC 4647 sehen, etwa 60 Millionen Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Als dieses Licht ausgestrahlt wurde, herrschte auf der Erde eine ganz andere Welt vor – die Dinosaurier waren gerade ausgestorben, und die Säugetiere begannen, die Erde zu beherrschen. Diese Tatsache lädt uns dazu ein, über die Unendlichkeit des Universums und unsere winzige Rolle darin nachzudenken.
Eine kosmische Nachbarschaft und ihre Folgen
Während wir uns über die Schönheit und das Wunder des Universums freuen, sollten wir uns auch bewusst sein, dass eine solche Supernova in unserer kosmischen Nachbarschaft, sagen wir innerhalb von 25-30 Lichtjahren, verheerende Auswirkungen auf das Leben auf der Erde haben könnte. Ein weiteres Massenaussterben wäre wahrscheinlich unausweichlich.
Dieses Bild lädt uns ein, über unsere Stellung im Universum nachzudenken und die Schönheit und die Gefahren zu schätzen, die in den Tiefen des Weltraums lauern.
Aufnahmedaten
- Aufgenommen in zwei Nächten im Mai 2022 vom Balkon in der Nähe von Ulm.
- Belichtungszeit: ca 4,5 Stunden RGB, aufgeteilt in 91 einzelne Bilder mit jeweils 180 Sekunden Belichtungszeit
- Aufnahmeequipment: Celestron EdgeHD 8″, 0.7 Reducer, ZWO ASI2600MC Pro auf einer Celestron Advanced VX und Nachführung mit ASIAIR plus.
- Bildbearbeitung erfolgte in PixInsight, GraXpert und Photoshop
Was ist eine Supernova?
Eine Supernova ist eine der faszinierendsten und energiereichsten Explosionen im Universum. Während dieser Explosion wird eine enorme Menge an Energie freigesetzt, die oft die gesamte Energie übertrifft, die eine Sonne während ihrer gesamten Lebenszeit ausstrahlt – das sind etwa 10 Milliarden Jahre.
Der Ursprung einer Supernova
Die fotografierte Supernova gehört zur Klasse Ia und wird als thermonukleare Explosion bezeichnet. Sie wird durch einen Weißen Zwerg verursacht, das Überbleibsel eines sonnenähnlichen Sterns am Ende seines Lebens. Ein Weißer Zwerg ist ein extrem dichter Körper mit etwa der Masse unserer Sonne, komprimiert auf die Größe eines erdgroßen Objekts. Die Dichte eines Weißen Zwergs ist so enorm hoch, dass sie ungefähr einer Tonne pro Kubikzentimeter entspricht – verglichen mit der mittleren Dichte der Erdkruste von etwa 3 Gramm pro Kubikzentimeter.
Das Problem des Weißen Zwergs
Ein Weißer Zwerg kann zusätzliche Materie ansammeln, und wenn genug Materie hinzukommt, kann die Temperatur im Kern des Weißen Zwergs aufgrund der Kompressionserwärmung die Zündtemperatur für die Kohlenstoff-Fusion erreichen. Dies führt zu einer unkontrollierten Kernfusion, bei der der Weiße Zwerg auseinandergerissen wird.
Die Explosion einer Supernova
Die Temperatur im Kern steigt auf Milliarden Grad an, was zu einer rapiden Fusion von Kohlenstoff und Sauerstoff führt. Die resultierende Explosion erzeugt Schockwellen, die mit einer Geschwindigkeit von 5.000 bis 20.000 km/s auseinander fliegen – das sind mehr als 6% der Lichtgeschwindigkeit! Die Leuchtkraft einer Supernova kann bis zu fünf Milliarden Mal stärker sein als die der Sonne. Innerhalb von etwa 60 Tagen nimmt ihre Helligkeit jedoch rapide ab, bis sie nach etwa 10.000 Jahren ihren ursprünglichen Wert erreicht.
Die positiven Auswirkungen einer Supernova
Ist wirklich alles an einer Supernova schlecht? Die Antwort lautet nein. Ähnlich wie Waldbrände oder Vulkanausbrüche auf der Erde, die der Natur neue Nährstoffe liefern können, spielen Supernovae eine entscheidende Rolle im Universum.
Die Entstehung schwerer Elemente
Supernovae bereichern das interstellare Medium mit schweren Elementen wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff. Diese Elemente sind entscheidend für die Entstehung neuer Planeten und letztendlich für die Entstehung von Leben. Ohne Supernovae wäre die Vielfalt der chemischen Elemente im Universum stark eingeschränkt.
Die Geburt neuer Sterne
Die Schockwellen einer Supernova können den Kollaps von Molekülwolken auslösen, was zur Bildung neuer Sterne führt. Diese neuen Sterne setzen den Kreislauf der Sternenentstehung fort und tragen zur Dynamik und Vielfalt des Universums bei.
Die Rolle von Supernovae vom Typ Ia
Supernovae vom Typ Ia spielen eine entscheidende Rolle bei der Entfernungsmessung im Universum. Da sie eine relativ konstante absolute Helligkeit haben, dienen sie als „Standardkerzen“ zur Messung von Entfernungen. Durch die Messung der Helligkeit einer Typ Ia Supernova auf der Erde können wir ziemlich genau die Entfernung der Galaxie bestimmen, in der sich das Ereignis ereignet hat. Dies hilft Astronomen, die Struktur und Entfernung des Universums besser zu verstehen.
Weitere Informationen zu dem Thema Supernova gibt es unter anderem Wikipedia, Spektrum der Wissenschaft und Sun.org.
Bildbearbeitung
Ein zentrales Element in der Asttrofotografie ist die Bildbearbeitung, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Dabei werden aus den rohen Daten die Details herausgearbeitet. Der Unterschied zwischen dem rohen Bilddaten und dem Bild nach der Bearbeitung ist deutlich zu sehen:
Die ersten Schritte umfassten das Stacken der einzelnen Rohbilder, um Rauschen zu reduzieren und die Signale zu verstärken. Mit dem WBPP -Skript in PixInsight die Bilder kombiniert und ein einzelnes gestapeltes Rohbild erzeugt.
Lineare Bildbearbeitung
Nach dem Rohbild-Stacking begann die lineare Bildbearbeitung. Hier wurden grundlegende Anpassungen vorgenommen, um Kontrast, Belichtung und Farbbalance zu optimieren. Dies umfasste die Korrektur von Gradienten mit GraXpert, die Farbkalibrierung mit der Spectrophotometric Color Calibration (SPCC) sowi der Dekonvolution und Rauschreduktion. Vor dem Wechsel in das nichtlineare Bild (stretchen) wurde das Bild in die Sternenmaske und das reine Hintergrundbild ohne Sterne mittels StarXTerminator getrennt.
Nicht-Lineare Bildbearbeitung
Das Stretchen erfolgt dann separat für beide Bilder (sternlos und Sterne) mit dem Generalized Hyperbolic Stretch (GHS). Anschließend wurde die nicht-lineare Bildbearbeitung durchgeführt, um die Details in den Galaxien und der Supernova hervorzuheben. Dies umfasste die Anwendung von Maskierungstechniken, um bestimmte Bereiche des Bildes selektiv zu bearbeiten, sowie die Anpassung von Kurven und Filtern, um Details zu verstärken und Rauschen zu reduzieren. Dabei ist insbesonders das GAME-Skript hilfreich um die Brightness-Maske zu erstellen.
Abschließend wurden Feinabstimmungen vorgenommen, um sicherzustellen, dass das Bild einen ausgewogenen und natürlichen Look aufweist. Dies umfasste die Anpassung von Farbton, Sättigung und Schärfe sowie das Entfernen von Artefakten im Bild. Der letzte Schritt der Bildbearbeitung in PixInsight ist das Zusammenführen der Sterne mit dem Hintergrundbild.
Nach Abschluss der Bildbearbeitung wurde ein Annotation-Overlay für die Objektbezeichnungen und Koordinatengitter erstellt und das Overlay zusammen mit dem fertigen Bild exportiert. Die Kombination und Erstellung der finalen Bildfassung erfolgten in Photoshop.
Die einzelnen Schritte der Bildbearbeitung in PixInsight sind im folgenden Ablaufdiagramm dargestellt.
