Spaziergang am Südhimmel

Zum Abschluss meiner Berichte über unseren Südafrikabesuch (zu den Hintergründen siehe hier) gibt es hier noch einen Spaziergang am südlichen Nachthimmel.

Bereits am Mittwoch hatten wir vom Hinterhof unseres Hotels aus die den hiesigen Himmel in Augen- und Kameraschein genommen. Freitag nacht dann hatten wir dann noch die Gelegenheit, von einem sehr günstigen Standort aus zu beobachten, nämlich vom südafrikanischen Nationalobservatorium SAAO aus (dort hatten wir vorher bereits den professionellen Beobachtern über die Schulter schauen können, vgl. Beobachtungsnacht mit einem 10 Meter-Teleskop). Das SAAO hat für Besuchergruppen extra eine kleine Beobachtungshütte mit zwei festinstallierten Kleinteleskopen eingerichtet – einem 14 Zoll-Celestron (Spiegeldurchmesser 36 Zentimeter) und einem noch etwas größeren 16 Zoll-Meade. Hier ist das Hütteninnere zu sehen – mit einer Belichtungszeit von einigen Sekunden, beleuchtet durch unsere roten Stirnlampen:

alt

Das 16-Zoll-Teleskop hatte allerdings die betreffende Nacht ein Steuerungsproblem und wir hatten es entsprechend nicht in Benutzung.

Das Teleskop haben wir vor allem zum direkten Beobachten genutzt – bei so großer Öffnung kann man selbst mit dem Auge, das ja bekanntlich bei schwachen Lichtquellem weniger farbempfindlich ist (“nachts sind alle Katzen grau”), rötliche oder bläuliche Schattierungen wahrnehmen. Insbesondere, weil Olaf Hofschulz exzellent ausgerüstet war und eigene, sehr gute Okulare dabei hatte.

Fotografiert haben wir vor allem direkt mit den Kameras, wobei wir zum Teil ausgenutzt haben dass das Teleskop nachgeführt wurde: eine auf dem Teleskop angebrachte Kamera wird mit der Zeit gerade so gedreht, dass sie der Erddrehung entgegen immer auf den gleichen Zielpunkt am Sternenhimmel weist. So werden Aufnahmen mit längerer Belichtung möglich, ohne dass die Sterne gleich zu Strichspuren auseinandergezogen werden. Olaf hat dabei mit größerer Brennweite (Canon 85 mm/1,8) einige wunderschöne Detailaufnahmen hinbekommen, die ich unten mit wiedergebe; ich habe einige Weitwinkelaufnahmen gemacht, mit denen ich sehr zufrieden bin.

Ich habe die Aufnahmen dabei nicht nach dem Aufnahmedatum (Hotel-Hinterhof vs. SAAO) sondern thematisch geordnet. Im Gegensatz zu meinen sonstigen Gepflogenheiten sind die Fotos in diesem Blogbeitrag anklickbar, und man kommt dann auf eine etwas größere Version. Ansonsten wären die Bilder bei einer Maximalbreite von knapp 500 Pixeln doch arg eingezwängt.

Also: der Südhimmel. Das bedeutet zunächst einmal natürlich, dass die uns aus der Heimat bekannten Sternbilder auf dem Kopf zu stehen oder zumindest deutlich verdreht zu sein scheinen. Hier ist ein (freilich noch ein paar Tage vorher vom Hotel in Grahamstown aus aufgenommener) Orion:

alt

Der arme Kerl macht Kopfstand (unten rechts: Beteigeuze), und sein Schwertgehänge – der Orionnebel ist als rötlicher Fleck sichtbar – hängt schräg nach oben.

Kommen wir lieber zu den für uns Nordler neuen Sternbildern. Zu Beginn unserer Beobachtungsnacht ist es zwar noch nicht sehr dunkel – der Mond steht am Himmel, und leider machen uns auch einige Wolken zu schaffen. Aber die wohl bekanntesten Südsternbilder können wir trotzdem sehen. Hier erst einmal ein Foto ohne weitere Markierungen:

alt

Und hier eines mit Markierungen:

alt

Das untere (grüne) der eingezeichneten Kreuze ist das Kreuz des Südens. Es ziert unter anderem die Nationalflaggen Brasiliens, Australiens und Neuseelands. Der untere der beiden mit einem Strich verbundenen Sterne darunter ist Alpha Centauri (Eigennamen: Rigil Kent oder Toliman). Dies einer der sonnennächsten Sterne; bis 1915 ganz in der Nähe (und vielleicht im gleichen System) Proxima Centauri entdeckt wurde, war Alpha Centauri sogar der sonnennächste bekannte Stern. Am oberen Ende des Strichs liegt Beta Centauri (Eigenname: Hadar).

Zusammen bilden Alpha und Beta Centauri die Zeigersterne, die ziemlich genau auf das Kreuz des Südens zeigen. Die Zeigersterne bewahren den Südhimmelbetrachter davor, auf das “falsche Kreuz” hereinzufallen, das obere (rote) der beiden eingezeichneten Kreuze.

Kreuz des Südens und Zeigersterne sind außerdem nützlich, um die Südrichtung zu bestimmen. Das ist etwas komplizierter als auf der Nordhalbkugel, wo der Polarstern (aufgefunden evt. mit Hilfe des Großen Wagens) ziemlich genau am Himmelsnordpol steht und so die Nordrichtung anzeigt. Auf der Südhalbkugel muss man wie hier gezeigt vorgehen:

alt

Man verlängert den unteren Teil des Kreuz des Südens und zieht außerdem mittig eine Linie senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Zeigersterne. Wo diese beiden Linien sich kreuzen, ist näherungsweise der Himmelssüdpol. Geht man von dort nach unten zum Horizont, erhält man die Südrichtung.

In unserer Mondnacht, aufgehellt zudem von reflektierenden Wolken, sah man vom Kreuz des Südens und Umgebung tatsächlich vor allem die gezeigten Sterne. Allerdings sah man bereits den Schimmer der Milchstraße dahinter, und als der Mond nach 3 Uhr nachts verschwunden war und die Wolken uns auch weitgehend verlassen hatten, kam die Milchstraße voll zur Geltung – so schön, wie man sie nur irgend mit bloßem Auge sehen kann. Es ist immer schwierig, mit Fotos wiederzugeben, was das Auge am Sternenhimmel sieht. Meinem subjektiven Eindruck nach in der oben gezeigten Region (Kreuz des Südens und falsches Kreuz) ungefähr dies hier:

alt

Alleine ein Himmelsspaziergang mit dem Fernglas ist unter solchen Verhältnissen ein Erlebnis – immer wieder entdeckt man neue, schöne Sternkonfigurationen oder offene Sternhaufen.

In diesem Himmelsausschnitt gibt es bereits eine Reihe interessanter Objekte, die wir uns mit Fernglas, Teleskop und Kamera näher angeschaut haben. Das erste davon ist Omega Centauri, ein Kugelsternhaufen (oder möglicherweise eine Zwerggalaxie?): Eine kugelförmige, dichte Anordnung von abertausenden von Sternen.

Man findet das Objekt, indem man vom obersten der Zeigersterne, Beta Centauri, nach links oben geht, in etwa parallel zur Längsachse des Kreuz des Südens. Man erreicht als nächsten Stern Epsilon Centauri (durchgezogene Linie). Geht man fast noch einmal genauso lang in die gleiche Richtung weiter, dann sieht man bereits mit bloßem Auge ein diffuses Fleckchen:

alt

Durch das Fernglas erkennt man schon eine gewisse Helligkeitsverteilung, spätestens durchs Fernglas dann eine Körnigkeit, die anzeigt, dass da tatsächlich ganz viele Sterne zusammenhocken. Mit der Spiegelreflexkamera per Adapter ans Teleskop gepackt sieht das wie folgt aus:

alt

Man kann sogar unterscheiden, dass es zwei Sorten unterschiedlicher Sterne in diesem Haufen gibt: eher bläuliche und solche, die eher gelblich sind. Damit war allerdings auch schon die Grenze dessen, was ich mit der Kamera direkt am Teleskop zustandegebracht habe, erreicht. Die nachfolgenden Detailaufnahmen hat Olaf Hofschulz gemacht, indem er seine Kamera mit einem guten Objektiv auf dem Teleskop hat huckepack reiten lassen.

Bereits in den Bildern oben war direkt unter dem Kreuz des Südens eine dunklere Region sichtbar. Das ist der Kohlensack, eine der bekanntesten Dunkelwolken, sprich: eine der bekanntesten Gas- und Staubwolken, die so dicht sind, dass sie das Licht der dahinterliegenden Sterne schlucken und das betreffende Himmelsareal dunkel und sternleer scheinen lassen. Hier ist die Lage des Kohlensacks eingezeichnet:

alt

Von der Orientierung her genauso hingedreht wie in der Übersichtsabbildung oben sieht das ganze in der Huckepack-Aufnahme von Olaf Hofschulz so aus:

alt

 

Auch direkt über dem Kreuz des Südens sind einige interessante Objekte. In der Übersichtsabbildung sind sie bereits zu erkennen, und eines davon hat eine deutliche Rotfärbung:

alt

Hier sind die vier Objekte, die ich meine, mit üblichen Katalognummern bezeichnet:

alt

Hier sind die drei unteren Objekte in einer Aufnahme, die Olaf Hofschulz mit Huckepack-Kamera gemacht hat. Ich habe das kleine Bild nachträglich so hingedreht, dass die Orientierung dieselbe ist wie oben:

alt

NGC 3532, hier links im Bild, ist ein hübscher offener Sternhaufen. IC 2602 ist gleichfalls ein offener Sternhaufen. Er trägt den Beinamen “südliche Plejaden”, weil er in der Tat den Plejaden ähnelt. Rechts unten NGC 3372 ist der Carina-Nebel – hier ein Ausschnitt aus dem obigen Bild von Olaf Hofschulz:

alt

Exakt in der Bildmitte dieses Ausschnitts sitzt der Stern Eta Carinae: der massereichste und leuchtstärkste Stern, den wir in unserer Milchstraße kennen, umgeben von mehreren Sonnenmassen an Material, das er 1850 in einem großen Ausbruch von sich geschleudert hat.

Der Carinanebel selbst ist eines der größten HII-Gebiete in unserer Milchstraße: ein Sternentstehungsgebiet, rot leuchtend durch den darin enthaltenen Wasserstoff, der von der Strahlung junger Sterne immer wieder ionisiert wird (sprich: seine Elektronen weggeschossen bekommt). Finden die Elektronen wieder zum Wasserstoffkern zurück, kommt es zu dem charakteristischen rötlichen Leuchten.

Ab etwa 22 Uhr stand dann der Skorpion schön deutlich über dem Horizont. Von diesem Sternbild bekommt man von Deutschland aus ja immer nur einen Teil mit. Hier ist es schön zu sehen:

alt

Und hier sind die Verbindungslinien eingezeichnet:

alt

Nach oben hin spreizt der Skorpion seine beiden Scheren, unter ihm krümmt sich sein Schwanz.

altDer hellste Stern im Skorpion ist Antares, rechts mit einem Pfeil markiert. Antares ist ein Roter Riesenstern und erscheint auch am Himmel entsprechend orange-gelblich.

Je nach Abstand des Mars von der Erde haben Mars und Antares die gleiche scheinbare Helligkeit. Aus der Verwechslungsgefahr ergibt sich der Name des Sterns: Antares ist der Anti-Ares, der Gegen-Mars.

Olaf Hofschulz hat von Antares und seiner direkten Umgebung wieder eine schöne Huckepack-Aufnahme gemacht:

alt

Antares ist der gelbe große Stern. Direkt darüber ist der Kugelsternhaufen M4 zu sehen. Etwas links von Antares und M4 ziehen sich die Dunkelwolken Barnard 42, 44 und 45 fingerartig nach unten. Dass es sich bei M4 in der Tat um einen Kugelsternhaufen handelt, ist in diesem Ausschnitt von Olafs Aufnahme schön zu sehen:

alt

Antares ist der Stern unten rechts; seine Zackenstruktur kommt durch das verwendete Objektiv zustande. M4 ist direkt darüber.

Links unterhalb des Skorpionschwanzes (siehe Übersichtsbild) kann man zwei diffuse Objekte sehen. Das sind die offenen Sternhaufen M6 und M7, die hier auch wieder in einer Huckepackaufnahme von Olaf Hofschulz zu sehen sind:

alt

Links ist der offene Sternhaufen M6, manchmal auch Schmetterlingshaufen genannt; rechts ist “Ptolemäus’ Sternhaufen” M7, so genannt, weil er offenbar bereits in der Antike bekannt war.

Dass die Milchstraße hier bereits mit bloßem Auge recht hell aufscheint, hatte ich bereits erwähnt – insbesondere nach 3 Uhr, in Abwesenheit des Mondes. Einen Eindruck davon, wie sehr die Milchstraße den Anblick dominiert, kann man höchstens mit einem Fischauge einfangen. Das hatte ich dieses Mal nicht mit; daher als Ersatz ein Bild von meinem vorigen Besuch in Sutherland, im Frühjahr 2010:

alt

Das Bild zeigt sehr schön die Dunkelwolken vor dem helleren Sternhintergrund. (Der Schatten im Vordergrund gehört zur Kuppel des Southern African Large Telescope, SALT). In den Wolken in diesem Bild hier haben die australischen Aborigines übrigens ein “Dunkelwolkenbild” gesehen, nämlich ein Emu, wie hier grob skizziert:

alt

Dieses Mal habe ich zumindest mit einem Weitwinkelobjektiv (11 mm) ein paar Aufnahmen des Emu gemacht – ebenfalls Huckepack, so dass ich länger belichten konnte:

alt

Unten rechts ein Objekt, das bei keiner Beschreibung des Südhimmels fehlen darf: die große Magellansche Wolke. Tatsächlich gibt es ja zwei Magellansche Wolken, zwei unserer Milchstraße sehr nahe Zwerggalaxien. Auf dem folgenden Bild sieht man sie beide:

alt

Links die kleine Magellansche Wolke, rechts die große, darüber das Band der Milchstraße. Am unteren Rand unsere offene Beobachtungshütte, unten links die letzten Streifenwolken.

Olaf Hofschulz hat von der großen Magellanschen Wolke jedenfalls noch eine Huckepackaufnahme mit größerer Brennweite gemacht, auf der man die Galaxie und sogar den Tarantelnebel darin schön sehen kann:

alt

Die Weitwinkel-Emu-Aufnahme umfasst außerdem bereits das Zentrum unserer Heimatgalaxie. Hier ist eine weitere Weitwinkel-Huckepack-Aufnahme, diesmal direkt mit der Zentrumsregion:

alt

Das Zentrum befindet sich etwas unterhalb des sogenannten Pfeifennebels, wie hier eingezeichnet:

alt

Das galaktische Zentrum mit dem supermassereichen Schwarzen Loch ist uns freilich durch dichte Staub- und Gaswolken verborgen – das ist ja auch der Grund, warum Beobachtungen der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs Infrarotstrahlung nutzen, die Staub weitgehend ungehindert durchdringen kann.

Mittlerweile ist es so spät geworden, dass es bereits wieder früh ist – genauer: es ist bereits 5 Uhr vorbei. In einer guten halben Stunde geht die Sonne auf. Jetzt lohnt es sich, dorthin zu sehen, wo wir den Sonnenaufgang erwarten. Dort ist nämlich bereits jetzt ein deutliches Leuchten zu sehen. Es handelt sich um das sogenannte Zodiakallicht, das erzeugt wird, weil das Licht der von unserer Position aus noch nicht sichtbaren Sonne von Staubpartikeln in der Ekliptik, also der Hauptebene unseres Sonnensystems, gestreut wird:

alt

Wir sind anschließend noch die Straße zum eigentlichen Observatorium hochgewandert – die Beobachtungsplattform ist etwas unterhalb – um den Sonnenaufgang mitzuerleben. Dann kam auch schon Anthony mit dem Kleinbus, um uns zurück nach Sutherland ins Hotel zu fahren – nach einer Nacht, deren Spaziergang über den Südhimmel wir so schnell nicht vergessen werden.

Und hier zum Abschluss noch ein paar Strichspuren über den Kuppeln von Sutherland, die Olaf Hofschulz aufgenommen hat:

alt

Und, ebenfalls von Olaf Hofschulz, eine Strichspuraufnahme rund um den Südpol – wer findet das Kreuz des Südens und die Zeigersterne?

alt

 


 

Alle Fotos und Grafiken in diesem Artikel stammen von Markus Pössel oder, wo namentlich entsprechend gekennzeichnet, von Olaf Hofschulz. Alle Rechte vorbehalten.

[Der Bericht wurde nachträglich veröffentlicht; er bezieht sich auf die Woche vom 18. bis 22.3.2013]

Alle Artikel zur Südafrikareise:

  1. SciFest Africa!
  2. Zu Besuch in drei Township-Schulen
  3. Beobachtungsnacht mit einem 10-Meter-Teleskop
  4. Hier entsteht das größte Radioteleskop der Welt
  5. Spaziergang am Südhimmel


Markus Pössel hatte bereits während des Physikstudiums an der Universität Hamburg gemerkt: Die Herausforderung, physikalische Themen so aufzuarbeiten und darzustellen, dass sie auch für Nichtphysiker verständlich werden, war für ihn mindestens ebenso interessant wie die eigentliche Forschungsarbeit. Nach seiner Promotion am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam blieb er dem Institut als "Outreach scientist" erhalten, war während des Einsteinjahres 2005 an verschiedenen Ausstellungsprojekten beteiligt und schuf das Webportal Einstein Online. Ende 2007 wechselte er für ein Jahr zum World Science Festival in New York. Seit Anfang 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, wo er das Haus der Astronomie leitet, ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit. Pössel bloggt, ist Autor/Koautor mehrerer Bücher, und schreibt regelmäßig für die Zeitschrift Sterne und Weltraum.

Schreibe einen Kommentar