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Technik und Physik

Diese Seite soll für die verschiedenen Beobachtungsoptionen Hinweise geben, was man wie machen kann. Weiterhin findet man hier Hintergrundinformationen zum physikalischen Hintergrund.


Interstellarer Wasserstoff (21-cm Linie)

Die Emission des interstellaren Wasserstoffs bei einer Frequenz von 1420,405 MHz, auch bekannt als „21-cm Linie“, gehört zu den Klassikern der Radioastronomie. Dank der heute verfügbaren Technik ist die Beobachtung dieser Emission auch mit bescheidenen Amateurmitteln möglich. Wenn man als Amateur in die Radioastronomie „einsteigen“ möchte, ist dies eine recht lohnende Option.

Physikalischer Hintergrund

Wie die „21-cm Linie“ zustande kommt, erläutern wir hier.

Historie der Entdeckung

Wie die 21-cm Linie entdeckt wurde, ist hier beschrieben.

Beobachtung des interstellaren Wasserstoffs mit einfachen Mitteln

Man kann bereits mit recht einfachen Mitteln die Radioemisson des Wasserstoffs (die 21-cm Linie) beobachten. Hierzu findet man auf der Webseite des Astropeiler Stockert eine Reihe von Artikeln, die beschreiben womit und wie man das machen kann: https://astropeiler.de/beobachtungen-der-21-cm-linie-mit-einfachen-mitteln. Derzeit sind diese Artikel noch in englischer Sprache, aber vielleicht gibt es auch noch mal eine deutsche Übersetzng.

Beobachtung des interstellaren Wasserstoffs mit einem (kleinen) Radioteleskop

Während man mit einfachen Antennen bereits die 21-cm Linie des Wasserstoffs nachweisen kann, so kann man mit einem Parabolspiegel je nach Größe die Struktur der Wasserstoffwolken auflösen. Bereits mit einem Spiegel von einem Meter Durchmesser gelingt es, die Rotationsstruktur der Milchstraße zumindest grob zu sehen. Je größer der Spiegel wird, um so detaillierter wird das Bild. Bei einem Durchmesser von 3 Metern hat man eine Beambreite von ca. 5° und kann so schon recht differenzierte Details erkennen. Ein Beispiel hierfür ist hier zu finden. Auf dieser Seite kann auch eine detaillierte Beschreibung des dort verwendeten Teleskops und eine Beschreibung der damit gemachten Beobachtungen heruntergeladen werden.


Kontinuumsbeobachtungen

Arten von Kontinuumsquellen

Unter Kontinuumsbeobachtungen verstehen wir die Beobachtung von Objekten, die in einem sehr breiten Frequenzbereich abstrahlen. Die typischen Objekte, die so ein Verhalten zeigen, sind Supernova-Überreste, Sternentstehungsgebiete (HII Regionen) und Radiogalaxien. Die stärkste Quelle bei 1420 MHz ist der Supernova-Überrest Cassiopeia A, dicht gefolgt von der Radiogalaxie Cygnus A. Für kleinere Teleskope, wie sie im Amateurbereich üblich sind, verschmilzt Cygnus A mit dem dicht benachbarten Sternentstehungskomplex Cygnus X. Dann sieht man beides auf einmal, und die kombinierte Leuchtkraft beider Objekte macht sie dann insgesamt heller als Cassiopeia A. Weiterhin gibt es eine Kontinuumsstrahlung, die insgesamt von der galaktischen Ebene ausgeht. Auch diese Strahlung ist mit Amateurteleskopen „sichtbar“. Hier schaut man bei kleinen galaktischen Längen (<55°) in die galaktische Ebene hinein und wird den Anstieg des Signals bei kleinen galaktischen Breiten beobachten können.

Beobachtungsmöglichkeiten

Die Beobachtung der Kontinuumsstrahlung von solchen Objekten und Regionen erfolgt am Besten mit einem Parabolspiegel der 3-m Klasse. Es ist aber durchaus möglich, auch mit kleineren Spiegeln zum Erfolg zu kommen. Hierbei reden wir von einer Beobachtung im L-Band, also in der Nähe des Bereiches in dem auch der Wasserstoff mit seiner 21-cm Linie emittiert. Wer sich dafür interessiert, könnte sich einmal hier orientieren. Dort sind ein 3-m Teleskop und die damit gemachten Beobachtungen beschrieben.


Pulsare

Informationen für Amateure

Eine Fundgrube für alle, die sich mit der Beobachtung von Pulsaren beschäftigen wollen, ist die Seite des australischen Amateur-Radioastronomen Steve Olney Link. Hier findet man viele Hinweise, was man wie machen kann und sollte. Er pflegt auch eine Übersicht über die Amateurobservatorien, denen eine Beobachtung gelungen ist. So kann man einen Eindruck gewinnen, mit welchen Mitteln Pulsarbeobachtungen erfolgreich waren und so wertvolle Hinweise für eigene Vorhaben bekommen.

Auf der Seite von Steve Olney findet man unter anderem eine Dastellung von den grundlegenden Pulsareigenschaften, die man kennen sollte, wenn man Pulsare beobachten will Link. Dort ist auch von den Herausforderungen die Rede, denen man gegenüber steht. Einige der Ausführungen von Steve Olney sind in überarbeiteter und übersetzter Form hier zu finden.

Pulsarkataloge

Vielfältige Informationen über Pulsare sind in diesen Pulsarkatalogen enthalten.


Sonne

Sonnentemperatur

Um die Eigenschaften der Radiostrahlung von der Sonne kennen zu lernen, kann man unter anderem einen Versuch zur Ermittlung der Temperatur in der Chromosphäre durchführen. Die dafür nötige Technik sowie die Vorgehensweise werden in dieser Präsentation Link beschrieben, welche 2016 für die Würzburger Frühjahrstagung zusammen gestellt wurde. Gleichzeitig lässt der Versuch eine qualitative Beurteilung des Empfangssystems zu, weil ein Vergleich mit realistischen Daten von anderen Sonnenbeobachtern ermöglicht wird. Eine entsprechende Rechentabelle ist ebenfalls unter dem oben genannten Link zu finden. Die Rechentabelle ist intuitiv bedienbar. Dabei kann einerseits der mit der eigenen Empfangsanlage ermittelte Signalanstieg mit den entsprechenden Werten von zum Beispiel einem Space Weather Service verglichen werden. Andererseits besteht die Möglichkeit aus den Tabellenwerten auf mögliche Einschränkungen der eigenen Anlage zu schließen, um so Ansätze für Verbesserungen zu finden.

technikseite.txt · Zuletzt geändert: 2020/07/18 17:25 von astropeiler