Aufnahmen entfernter Objekte

longear · Beitrag von **longear** » 27. Jun 2007, 20:12

Hallo zusammen,

als Einstandspost möchte ich mal folgende Frage in den Raum stellen:

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Ich bin ja immer wieder fasziniert von den fabelhaften Hubble-Aufnahmen. Die Seite "Astronomy Picture of the Day" gehört zu meinem täglichen Rundgang durchs Netz!
Ich frage mich schon des längeren, wie es möglich ist, solch fantastische Aufnahmen von Objekten zu erhalten, die Tausende oder gar Millionen von Lichtjahren entfernt sind.
Wenn ich mich recht erinnere, nimmt die Strahlungsdichte quadratisch mit der Entfernung ab, und damit auch die optische Information. Von diesen weit entfernten Objekten erreicht uns also nur ein minimaler Bruchteil der insgesamt emitierten Wellen/Teilchen. Wie können wir trotzdem ein ganzheitliches Objekt mit meist fantstischen Einzelheiten erkennen (und dazu noch gestochen scharf!) ?
Wie ist eigentlich die Emisionsdichte eines Körpers, wenn es so etwas gibt? Ich meine, gibt es so etwas wie
1000 Photonen/m[math]2[/math]/sec?

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Gruß
longear

Beitrag von **Maclane** » 27. Jun 2007, 22:27

Hiho und herzlich Willkommen!

Für die tollen Fotos braucht das Hubble-Teleskop oftmals mehrere Stunden Belichtungszeit. Nur so kann man genug Licht einfangen.
Besonders die Fotos von Gasnebeln sind zudem sehr oft zusammengesetzt aus mehreren Aufnahmen in verschiedenen Spektralbereichen - Falschfarbenfoto o.ä. steht dann meist unten drunter.
Außerdem wandern die Daten vor der Veröffentlichung ja noch durch einen Computer. Der muss das Bild ohnehin invertieren, also kann er, wenn er eh schonmal dabei ist, auch gleich noch Artefakte und Verzerrungen entfernen usw.

Nichtsdetsotrotz sind die Leistungen des mittlerweile doch schon sehr betagten Hubble-Teleskops immer noch 1A.

Ich würde mich freuen, wenn die NASA es nach Außerdienststellung wieder runterholen und in ein Museum packen würde, anstatt es einfach verglühen zu lassen.

Beitrag von **wilfried** » 28. Jun 2007, 07:25

Lieber longear

ein herzliches Willkommen in unserem Froum!

die Qualität solcher Aufnahmen hat mit der Nachbereitung der Bilder zu tun. Zunächst wird eine Aufnahme mit langen Beliechtungszeiten oder mittels Abtatstung durchgeführt.
Lange Belichtungszeiten ist das klassische Verfahren herkommend aus der chemischen Fotographie.
Abtatsung ist ein elektronisches Verfahren der Bildverarbeitung oder Signalverarbeitung. Das Bild -hier eines aus dem Weltall- wird in einen elektronischen Datenstrom umgewandelt und kann damit elektronisch gespeichert werden. Jetzt können zu unterschiedlichsten Zeiten auch in extrem langen zeitichen Abständen Bilder gesammelt werden. Diese Bilder werden in einem Rechner bearbeitet und mit Hilfe von speziellen Rechnerprogrammen aufbearbeitet. Dabei wird das Rauschen vermindert, die Aulösung, die Genauigkeit verbessert. Hinterher erhält man ein Bild, wie es Hubble dann zeigt und Begeisterung bricht aus. Ein Hoch auf unsere moderne Signalverarbeitung!

Gruß

Wilfried

Beitrag von **msueper** » 28. Jun 2007, 11:49

Fàilte,
@ MacLane und Wilfried : Ihr habt Recht, die Fotos werden aus mehreren Einzelaufnahmen "konstruiert". Und jede Einzelaufnahme erforderte "lange" Belichtungszeiten.

Ich verstehe die Frage von Longear eher so: Kann man sich soweit von einer Lichtquelle entfernen, das gar kein Photon mehr in das Objektiv fällt? Wieviele Photonen kommen pro m² und Sekunde hier an, von irgendeinem Stern etwa?
[Du kannst zur Berechnung einfach annehmen, alle Photonen seien von einer Sorte und dann über die scheinbare Helligkeit an die Gesamtzahl kommen, würde ich vorschlagen.]

Hier spielt der Teilchen / Welle Dualismus eine Rolle, ist ähnlich wie beim Doppelspaltexperiment. Eine Welle würde sich unendlich verdünnen und wir würden immer noch das Objekt sehen, nur eben extrem schwach. Bei Teilchen - und ich fürche an dieser Stelle sind Photonen solche - ist bei einem Photon nach unten hin schluß. Danach ist's dunkel.

Aber die Optiken sind von solcher Qualität noch meilenweit weg.
Martin

longear · Beitrag von **longear** » 28. Jun 2007, 20:00

Hallo und Danke für Eure Antworten.

Ihr habt Recht, die Fotos werden aus mehreren Einzelaufnahmen "konstruiert". Und jede Einzelaufnahme erforderte "lange" Belichtungszeiten.

Das finde ich ja sehr interessant!
Dass so etwas möglich ist, und mit diesen Resultaten .... einfach super[math]2[/math] (einmal dass es möglich ist und einmal für die Resulate

)

Und mit meiner 'Verdünnungstheorie' bin ich also gar nicht so auf dem Holzweg

longear

Beitrag von **gravi** » 29. Jun 2007, 18:43

Meine "Vorredner" haben schon alles Wesentliche gesagt, dem ist nichts hinzuzufügen.

Doch auch von mir ein herzliches Willkommen und viel Spaß bei den künftigen Diskussionen!

Gruß
gravi