NGC 7331: eine große Spiralgalaxie

teaser_7331 Die Spiralgalaxie NGC 7331 im Sternbild Pegasus ist bei dunklem Himmel bereits mit kleinen Teleskopen als schwach leuchtender, diffuser Fleck erkennbar. Es handelt sich um eine 50 Mio. Lichtjahre entfernte Sternenansammlung im Inseluniversum, ähnlich unserer eigenen Galaxie (möglicherweise aber etwas größer). In ihrer ganzen Pracht zeigt sich die 1784 von Wilhelm Herschel entdeckte Galaxie NGC 7331 auf lang belichteten Aufnahmen von großen Teleskopen.

Das hier gezeigte, an der Sternwarte auf dem Calar Alto aufgenommene Bild ist einer der besten jemals gelungenen Schnappschüsse dieses Sternensystems. Es wurde von der am 3,5-m-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums montierten LAICA-Kamera aufgenommen. Die infolge ihrer Kantenlage gestaucht erscheinende Scheibe, deren spindelförmige Struktur gut erkennbar ist, wird von einer Reihe von Sternen unserer Galaxie überlagert und scheint vor einem von weiter entfernten Galaxien in erstaunlicher Anzahl und Vielfalt reich bevölkerten Hintergrund auf. Ein großer Teil des Feldes ist vom feinen Dunst diffuser und gespenstisch anmutender Staubnebel bedeckt, bekannt als galaktische Zirruswolken.

Vom galaktischen Zirrus zu Sternen und Galaxien

Beim so genannten galaktischen Zirrus handelt es sich um filamentartige Wolken, die aus Staubteilchen, komplexen organischen Molekülen und Gas bestehen. Während normale Nebel unter der kräftigen Strahlung eines oder mehrerer heißer Sterne in der näheren Umgebung aufleuchten, reflektieren galaktische Zirrusnebel das schwache und weit gestreute Licht der ganzen Galaxie im interstellaren Strahlungsfeld. Die Gebilde sind am besten im unteren Teil des Bildes [bzw. bei gedrehtem Bild links] zu erkennen und konnten dank des guten Himmels über dem Calar Alto, der hohen Qualität der eingesetzten Instrumente und durch die sorgfältige Bearbeitung der Bilddaten mithilfe komplexer digitaler Verarbeitungsmethoden sichtbar gemacht werden. Wie Vicent Peris, der Astrofotograf der Sternwarte von der Universität von Valencia und Autor dieses Bildes, erläutert, „erlauben die guten Daten und eine sorgfältige digitale Bearbeitung die gesicherte Feststellung, dass alle auf dem Bild erkennbaren diffusen Gebilde real sind; die einzige Ausnahme ist das bläuliche Halo rund um den hellsten Stern.“ enlargement2_small

Die Aufnahme zeichnet sich vor allem durch die Vielfalt der gezeigten Objekte aus. Selbst für den erfahrenen Astronomen wäre es eine wissenschaftliche Herausforderung, jedes einzelne enthaltene Objekt genauer bestimmen zu wollen, angefangen bei den punktförmigen Sternen im Vordergrund, über die Hauptgalaxie mit ihrer verwirrenden Binnenstruktur, bis hin zu den nur ganz schwach schimmernden Galaxien im Hintergrund.

Bildbearbeitung: Form und Farbe sind entscheidend

Eine gute Bildbearbeitung darf nicht bestimmte Objekte gegenüber anderen bevorzugen; vielmehr muss ein Gleichgewicht angestrebt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Bild von NGC 7331 mithilfe von Wavelet-Techniken verarbeitet, also mathematischen Multiskalenverfahren, die es ermöglichen, Bildkomponenten nach ihrer charakteristischen Größe auszusortieren und getrennt zu bearbeiten. nucleo Das Endergebnis stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber der Qualität des Originals dar. Im Ergebnis des Bearbeitungsprozesses lassen sich so unterschiedliche Objekte wie die Vordergrundnebel (die – wie auch alle Einzelsterne – zu unserer eigenen Galaxie gehören), die äußeren Halos der großen und kleinen Galaxien sowie auch ihre inneren Strukturen gleichzeitig akkurat abbilden.

Auch die Farbgebung ist ein wichtiger Aspekt dieser Fotografie. Der farbliche Ausgleich dieses Bildes wurde unter Zugrundelegung der Annahme realisiert, dass das von der Hauptgalaxie ausgesandte Licht in seiner Gesamtheit weiß ist. Diese Referenz erlaubt die Feststellung, welche Teile von NGC 7331 auf die Grundfrequenz bezogen eher zum roten oder eher zum blauen Spektrum hin tendieren. Außerdem ist die Festlegung auch sinnvoll, um das Licht der Hauptgalaxie mit dem der sie umgebenden Begleit- und Hintergrundgalaxien vergleichen zu können.

Die Daten

Das Bild wurde mit der LAICA-Kamera (die Abkürzung steht für „Large Area Imager for Calar Alto“) aufgenommen, die vor dem primären Fokus des Zeiss-Teleskops des Calar-Alto-Observatoriums mit einer Öffnungsweite von 3,5 m angebracht war. Die Ansicht gehört zu einem der vier Detektoren dieser Kamera und deckt ein scheinbares Feld von 15 × 15 Bogenminuten ab. Der Norden liegt oben und der Osten links [bei gedrehtem Bild ist der Norden entsprechend rechts und der Osten oben zu sehen]. Das Bild ist Ergebnis einer Kombination verschiedener Aufnahmen, die mit zwei Johnson-Filtern (B und V) sowie mit dem r'-Filter von Sloan erstellt worden sind (je fünf Bilder mit 10-minütiger und drei mit einminütiger Belichtungszeit sowohl mit B-Filter als auch mit r'-Filter, dazu drei Bilder mit 10-minütiger und drei mit einminütiger Belichtung mit dem V-Filter; das ergibt eine Gesamtintegrationszeit von zwei Stunden und 19 Minuten).

Geplant wurden die Beobachtungen von Vicent Peris, der die Bilder auch mit dem Programm PixInsight bearbeitet hat. Gewonnen wurden die Daten von Gilles Bergond.

Weitere Informationen:

Astronomical Picture of the Day (22.10.288)

Bildbearbeitung mit PixInsight

Bildbearbeitung mit PixInsight (PixInsight blogs)

Vicent Peris: Astrophotographie

Links zu den Bildern:

NGC 7331 fotografiert mit der LAICA-Kamera am 3,5-m-Zeiss-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums. Hohe Auflösung (4000x4000), nicht komprimiertes Format (67,1 MB, TIFF).

NGC 7331 fotografiert mit der LAICA-Kamera am 3,5-m-Zeiss-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums. Hohe Auflösung (4000x4000), komprimiertes Format (8,48 MB, JPEG).

NGC 7331 fotografiert mit der LAICA-Kamera am 3,5-m-Zeiss-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums. Niedrige Auflösung (512x512), nicht komprimiertes Format (1,15 MB, TIFF).

NGC 7331 fotografiert mit der LAICA-Kamera am 3,5-m-Zeiss-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums. Niedrige Auflösung (512x512), komprimiertes Format (285 KB, JPEG).

Ausschnittsvergrößerung mit Fokus auf der Hauptgalaxie, gedreht (Norden rechts, Osten oben). Hohe Auflösung (2662x1639), nicht komprimiertes Format (12,3 MB, TIFF).

Ausschnittsvergrößerung mit Fokus auf der Hauptgalaxie, gedreht (Norden rechts, Osten oben). Hohe Auflösung (2662x1639), komprimiertes Format (2,55 MB, JPEG).

Ausschnittsvergrößerung mit Fokus auf den Satellitengalaxien. Der Rand von NGC 7331 ist unten zu erkennen. Gedreht (Norden rechts, Osten oben). Hohe Auflösung (2302x1439), nicht komprimiertes Format (9,49 MB, TIFF).

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