HDF – das Hubble Deep Field, Teil 2

Im zweiten Teil zeige ich noch ein paar Details zum Hubble Deep Field und zu meinem eigenen.

Die folgende Tabelle (anklicken, dann wird sie größer, Browserfenster maximieren, dann wird sie ganz groß) zeigt die Daten zu allen Objekten
(1 QSO-Kandidat, und 26 Galaxien, EmG sind Emission-Line-Galaxies) die im Rot-Kanal ein Helligkeit zwischen 23.8 und 24.0 mag haben. Wir sehen, dass sie in B und V noch viel schwächer sind. Die Rotverschiebung reicht von 0.07 bis 3.22, was damit Entfernungen von vielen Gigaparsecs entspricht. Für QSOs nichts besonderes, aber für Galaxien 🙂 .

in den folgenden beiden Bildern sind diese Objekte umkringelt.

Mein Bild und die Objekte der Tabelle. Ihrer Helligkeit liegt im Bereich von 23.8-24.0 mag.
Mein Bild und die Objekte der Tabelle. Ihrer Helligkeit liegt im Bereich von 23.8-24.0 mag.
Dieselben Objekte im HDF.
Dieselben Objekte im HDF.

Viele Aufnahmen sind mit CCD-Kameras durch Infrarotfilter gemacht, da die kosmologische Rotverschiebung das Visuelle ins Infrarote verschiebt (Farben stimmen also nicht).

Hier mal noch eine Abschätzung der Photonenzahl die meinen Kamera-Chip erreicht:

Im UBVRI… -System wählen wir den R-Kanal (640 nm) und eine Galaxie von sagen wir mal 23.9 mag.

Im ersten Schritt  können wir die Zahl der Photonen /s  am oberen Rand der Erdatmosphäre ermitteln, die auf einen Quadratmeter treffen. Wir nutzen die folgenden Tabelle :

verwendete Einheit Jansky (Flußdichte):

1 Jy = 10^-23 erg sec^-1 cm^-2 Hz^-1
1 Jy = 1.51e7 photons sec^-1 m^-2 (dlambda/lambda)^-1

Wir finden einen Fluß bei R=0 mit 3080 Jy. Der reduziert sich bei R=23.90 um 10**(-0.4*R)=2.75e-10, also auf 8.5e-7 Jy. Da dlambda/lambda=0.23 in R, ist der Fluß pro Sekunde durch 1 m**2:

f=8.6e-7 Jy * 1.51e7 * 0.23 = 2.98 Photonen/ sec.

Davon geht einiges in unserer Atmosphäre verloren, weitere 10% an den Fernrohrspiegeln und mit einer QE von ca. 50% bleibt dann ziemlich genau 1 Photon pro Quadratmeter pro Sekunde !

Mein Fernrohr hat nicht 1m sondern nur 0.4m Öffnung, also noch mit 0.16 multiplizieren.   1 Photon kann man sich aber besser merken 🙂

Den Filtersatz des HST kann man in den beiden folgenden Bildern studieren.

Es ist übrigens nicht einfach den kleinen Bildausschnitt mit Koordinaten zu versehen. Alle herkömmlichen Programme, wie PixInsight … versagen hier, da sie keine Sterne in dem Bereich kennen. Für die Bildverarbeitung habe ich auch viele neue Ideen entwickelt. Manche funktionierten, andere nicht so gut 🙂 .