Bilder vom Planeten Neptun und seinen Monden Triton und Nereid

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Neptunsystem am 06. August 2008
Das Neptunsystem befand sich bei der Aufnahme in etwa 4.3 Milliarden Kilometer Entfernung. Der Gasplanet hat einen Durchmesser von etwa 49.000 Kilometer. Derzeit sind 13 Monde des Neptun bekannt. Der größte Mond Triton mit einem Durchmesser von 2706 Kilometer umkreist den Planeten in nur 5.877 Tagen. Er wurde schon 17 Tage nach der Entdeckung von Neptun ebenfalls im Jahr 1846 entdeckt. Der zweithellste Mond Nereid wurde erst 1949 von Gerard Kuiper entdeckt. Dieser Mond hat nur 340 Kilometer Durchmesser und umkreist Neptun in 360 Tagen auf der bisher exzentrischsten bekannten Bahn eines Mondes im Sonnensystem. Alle anderen bekannten Neptunmonde sind kleiner und somit noch viel schwieriger zu erfassen.

Die folgenden Aufnahmen wurden mit der Videokamera WAT-120N am 06. August 2008 als Test und als Vorbereitung für die bevorstehende mögliche Bedeckung des Stern 2UCAC 26798093 durch den Neptunmond Nereid am 25. August 2008 um 22:20 UT gemacht. Der Stern selbst hat eine Helligkeit von +13.6mag und der Mond eine Helligkeit von +18.7mag. Damit würde bei einer positiven Bedeckung die Helligkeit des Sterns um 5.1mag auf die Helligkeit des Mondes Nereid, also auf +18.7mag absinken.

Sternfeld der möglichen Bedeckung am 25. August 2008

Um den Stern 2UCAC 26798093 mit +13.6mag stabil aufzunehmen benötigte ich mit meinem 10 Zoll Newton mit der WAT-120N eine Integrationszeit von 0.64(x16) oder 1.28(x32) Sekunden. Den genauen Wert entscheiden die Sichtbedingeungen.

Limittest
Um die Leistungsgrenze der Kamera auszutesten wurde auch ein Versuch unternommen den zweithellsten Neptunmond Nereid mit Video zu erfassen. Die Sichtbedingungen waren leider nicht gut. Trotzdem konnte der Mond durch starke Bildbearbeitung auf der Aufnahme gerade noch sichtbar gemacht werden. Insgesamt wurden 288 Lightframes und 19 Darkframes mit jeweils 10.24 Sekunden mit der Freeware DeepSkyStacker registriert und gestackt. Das Gesamtbild wurde mit Registax4 und den Waveletfiltern weiterbearbeitet und so die in der Aufnahme vorhandenen Details sichtbar gemacht.

Neptunsystem mit Triton und Nereid am 06. August 2008

Invertierte Bilddarstellung mit Beschriftung

Der Mond Nereid mit +18.7mag ist mit meinem 10 Zoll f/4.72 Newton und der WAT-120N sehr nahe am Limit. Da aber die Sicht bei diesen einzelnen Aufnahmen dunstig und durch dünne Wolken nicht besonders gut war, wird unter normalen Bedingungen das Limit bei einer Horizonthöhe von 25 Grad bei etwa +19mag liegen.

Das Problem der Objektbewegung bei Langzeitaufnahmen
Wenn sich das Objekt während der Aufnahme zu schnell bewegt, verteilt sich das Licht in der gesamten Belichtungszeit auf mehrere Pixel. Dadurch kann es vorkommen, dass ein Objekt auf den CCD Pixel nicht heller als das Rauschen abgebildet wird. Es kann dann in der Aufnahme auch nicht sichtbar gemacht werden. Das selbe Problem kann aber auch auftreten wenn sich das Objekt auf jeder Einzelaufnahme an einer anderen relativen Position im Bild befindet. Wenn diese Aufnahmen dann zu einem Gesamtbild überlagert werden erscheint das Objekt eventuell als Strich oder bleibt unter dem Rauschen zu dunkel. Hier hilft nur ein Überlagern mit dem schwachen Objekt als ruhendes Zentrum.

Die Situation bei der Aufnahme von Neptunmond Nereid
Der Mond bewegte sich am Himmel scheinbar 4.05 Bogensekunden in einer Stunde im Positionswinkel 250.7 Grad. Die Gesamtbelichtungsdauer war 50 Minuten. Daher wanderte Nereid in dieser Zeit 3.38 Bogensekunden am Himmel. Horizontal 3.19 Bogensekunden nach Westen und vertikal 1.12 Bogensekunden nach Süden. Im Datenblatt des CCD Sensor ICX419ALL findet man die Pixelgrößen, Pixel Anzahl und CCD Abmessungen und kann daher auch die Zwischenräume ausrechnen. Bei einer Brennweite von 1200mm ergaben sich 1.6 x 1.57 Bogensekunden am Himmel pro CCD Pixel.

Pixelmatrix der WAT-120N CCIR (CCD Sensor ICX419ALL)

Wie man sieht hat sich der Neptun Mond Nereid bei meiner 50 Minuten dauernden Aufnahme in RA um zwei Pixel nach Westen und in DEC um ein Pixel nach Süden bewegt. Das war offensichtlich nicht zu viel und der Mond konnte in der Aufnahme sichtbar gemacht werden.

Aber auch bei einem unbewegten Objekt wird der Bildpunkt durch seeing Effekte auf mehrere Pixel verteilt.

© 2008 G. Dangl