Deep-Sky-Objekte mit den eigenen Augen erkunden – Teil 3/5

Wer Himmelsobjekte auffinden und mit eigenen Augen beobachten möchte, muss zunächst in der Lage sein, die einzelnen Sternbilder, die hellsten Sterne und die augenfälligsten Himmelsobjekte zu erkennen. Dieses grobe Raster ist eine Art „persönliches Himmels-Koordinatensystem“, das dazu dient, mit dem Teleskop in immer feinere Gefilde zu immer lichtschwächeren Himmelsobjekten vordringen zu können. Zur ersten Orientierung am Sternenhimmel mit dem bloßen Auge und zum Kennenlernen der Sternbilder hilft eine drehbare Sternenkarte, die den Sternenhimmel zu unterschiedlichen Jahres- und Nachtzeiten zeigt. Übrigens begreift man mit diesem Werkzeug sehr schnell, welche Himmelsobjekte zu welchen Zeiten an welchen Orten am besten zu beobachten sind. Es handelt sich daher keineswegs nur um ein Hilfsmittel für angehende Hobbyastronomen. Im Gegenteil, zur Planung einer eigenen Beobachtungsnacht ist eine drehbare Sternenkarte unerlässlich. Weit mehr als eine Trockenübung ist es auch, mit einer drehbaren Sternenkarte herumzuspielen: Das vertieft das Wissen über die „eigenen Himmelskoordinaten“ und vermittelt mit der Zeit ein sicheres Gefühl dafür, was wann und wo am Sternenhimmel zu sehen ist.

Eine drehbare Sternkarte ist Grundlage zur Planung eigener Beobachtungsnächte. In dieser Bildgalerie sind unterschiedlich große Sternkarten zu sehen, die sich nicht nur in der Fülle der gezeigten Himmelsobjekte voneinander unterscheiden, sondern auch in der geographischen Breite, an der sie zu nutzen sind. Eingestellt ist jeweils der Wintersternhimmel, etwa für den 10. Dezember gegen 24 Uhr oder für den 10. Januar gegen 22 Uhr. Im Zentrum steht das prachtvolle Sternbild Orion.

Den Sternenhimmel kennenlernen

Auf dem Büchermarkt werden etliche Werke angeboten, die den Sternenhimmel im Jahreslauf zeigen – und sie machen dies mehr oder weniger gut. Im Anhang empfehle ich einige Werke. Vorweg sei auf eines hingewiesen, welches Einsteigern dem allerersten Zurechtfinden am Sternenhimmel dient: „Klaus M. Schittenhelm: Sterne finden, ganz einfach“. Was dieses Werk von anderen seiner Art abhebt, ist die Anschaulichkeit seiner Sternenkarten. Mit ihrer Hilfe – und einer am Kartenrand als Größenvergleich eingezeichneten, ausgestreckten Beobachter-Hand – fällt es leicht, sich ohne Hilfe Dritter am Sternenhimmel grob zurechtzufinden, die Größenverhältnisse treffsicher einzuschätzen, und die wichtigsten Sternbilder selbst zu erkennen. Denn das ist die Basis aller weiteren Beobachtungen am Sternenhimmel.

Telrad und Sucher

Ein Teleskop ohne Sucher ist wie ein Auto ohne Motor. Selbst ein Teleskop mit großem Öffnungsverhältnis und – bei langer Okularbrennweite – maximalem Gesichtsfeld benötigt einen Sucher. Viele Amateurteleskope werden mit einem unbrauchbaren 6×30-Sucher geliefert. Diesen sollte man austauschen gegen einen Sucher mit einer Öffnung von mindestens 50 mm, der das fast 2,8-fache Lichtsammelvermögen eines 30-mm-Suchers bietet. Ich verwende an meinem 10-Zoll-Dobson seit vielen Jahren zwei Suchersysteme parallel: Neben einem Sucherfernrohr 8 × 50 (mit aufrechtem Bild und bequemem Winkeleinblick) bewährt sich der Einsatz eines Peil-Suchers. Es gibt mehrere Peil-Suchersysteme, denen das Grundprinzip gemeinsam ist: Blickt man durch einen solchen Sucher, sieht man projiziert auf den Sternenhimmel – je nach Suchertyp – einen oder mehrere rot beleuchtete Zielkreise, oder auch nur einen einzelnen roten Punkt.

Eines der bewährten und häufig genutzten Sucher-Systeme dieser Art ist der „Telrad“. Dieser Peilsucher projiziert (scheinbar) drei Zielkreise von 4°, 2° und 0,5° an den Nachthimmel, und die Beleuchtungsstärke dieser rot beleuchteten Kreise ist stufenlos dimmbar. In der unter dunkelstem Sternenhimmel verwendeten schwächsten Einstellung beeinflussen die Telrad-Zielkreise die Dunkeladaption der Augen daher nicht.

Man sieht den Sternenhimmel durch einen Peil-Sucher unverändert so wie mit bloßem Auge, hat aber den großen Vorteil, mithilfe von Zielkreisschablonen (passend zum jeweiligen Maßstab der verwendeten Sternkarten) direkt im Sternatlas ablesen zu können, was man in natura sieht. Zum groben Auffinden von Himmelsobjekten ist ein Telrad schon nach kurzer Anwärmphase gewinnbringend nutzbar. Sind genügend helle Sterne im Umfeld des gesuchten Deep-Sky-Objekts zu sehen, reicht es aus, den Telrad zum Auffinden einzusetzen – das Himmelsobjekt steht direkt im Okular des Teleskops.

Durch die Arbeit mit Zielkreisschablonen lernt man mit der Zeit die Abstände zwischen Sternen und Deep-Sky-Objekt korrekt einzuschätzen. Mit einem Peilsucher allein wird es allerdings dann problematisch, wenn sich im Umkreis des Zielobjekts kein ausreichend heller, beziehungsweise eindeutig auf der Sternkarte identifizierbarer Stern befindet. In diesen Fällen hilft ausschließlich das Sucherfernrohr weiter. Einen kleinen Haken allerdings zeigt dieses Suchersystem in feuchten Nächten: Gerne verwehrt dann Tau den Blick zum Sternenhimmel, selbst wenn eine Taukappe vorhanden ist. Da hilft nur wiederholtes Abwischen.

Exkurs: Zielkreisschablonen

Zielkreisschablonen für Sternkarten und -atlanten sind im Zusammenspiel mit einem Peilsucher ein hervorragendes Werkzeug zum Auffinden von Himmelsobjekten, weil sie direkt auf dem Kartenblatt zeigen, was am Sternenhimmel zu sehen ist. Mit den drei Zielkreisen von 4°, 2° und 0,5°, die beispielsweise der Telrad an den Nachthimmel projiziert, und Zielkreisschablonen derselben Größe kann man ablesen, was man am Sternhimmel erkennt. Im Teil 2 dieser Serie zur visuellen Deep-Sky-Beobachtung findet sich ein Link zum Download solcher Zielkreisschablonen mit drei Zielkreisen von 4°, 2° und 0,5° für verschiedene Sternatlanten unterschiedlicher Maßstäbe.

DOWNLOAD Zielkreisschablonen (als PDF-Datei)

Bildorientierung im Fernrohr

Wer sich nun mit seinem Teleskop auf die Suche nach einzelnen Himmelsobjekten begibt, muss sich der Ausrichtung im Okular bewusst sein und wissen, wie das Abbild des Sternenhimmels im Okular seines Teleskops erscheint: So stellen einige astronomische Fernrohre das Bild auf den Kopf, beispielsweise Refraktoren. Andere Systeme wie Newton-Spiegelteleskope oder Cassegrain-Reflektoren spiegeln es zudem. Verwendet man dazu noch ein Zenitprisma, so erscheint das Bild zwar aufrecht, aber spiegelverkehrt, beispielsweise bei Refraktoren oder bei Maksutov- beziehungsweise Schmidt-Cassegrain-Systemen. Die Gehirnakrobatik besteht nun darin, den visuellen Eindruck des Sternenhimmels mit dem Kartenbild im Sternenatlas, dem Sucherbild (Telrad unverändert, Sucherfernrohr aber auf dem Kopf stehend) und schließlich dem Eindruck im Okular miteinander in Einklang zu bringen. Bis man aber das alles „im Blut“ hat, sind in der Regel einige Sternennächte nötig.

Starhopping: Die Kunst, Himmelsobjekte zu finden

Nun bewährt sich seit vielen Jahren eine wunderbare Methode zum Auffinden von Himmelsobjekten, die sich „Starhopping“ nennt, und die perfekt mit dobson-montierten Teleskopen harmoniert. Freilich ist diese Methode unabhängig von der Montierung, und daher nicht nur mit azimutal montierten Teleskopen – wie beispielsweise Dobson-Teleskopen –, sondern auch mit parallaktisch montierten Fernrohren möglich. Ob man nun Starhopping mit dem bloßen Auge, dem Peilsucher, dem Sucherfernrohr oder mit dem Teleskop selbst zum Auffinden eines bestimmten Himmelsobjekts anwendet, das Prinzip und die Vorgehensweise sind dieselben. Nur die Umsetzung ist freilich eine Frage des Maßstabs.

Der Weg zu lichtschwächeren Himmelsobjekten führt über hellere Sterne. Wenn das Zielobjekt lichtschwach ist, und weder im Peilsucher noch im Sucherfernrohr direkt zu erkennen ist, überlegt sich der Beobachter mithilfe einer Sternkarte (und Zielkreisschablonen!) eine imaginäre Route zum aufzusuchenden Himmelsobjekt, die ihn über markante Sterne zum Zielobjekt führt. Am Teleskop sucht er – im stetigen Abgleich zwischen Sucher und Sternkarte – nacheinander diese hellen Sterne auf. Der Starhopper „hüpft“ dabei quasi von Stern zu Stern, bekommt dabei ein Gefühl für die Abstände zwischen den einzelnen Sternen und schlussendlich zum Zielobjekt. Die Abschätzung der Abstände zwischen den „Aufsuchsternen“ – und das Ablesen derselben aus der Sternenkarte stellt die eigentliche Kunst dar, die es zu erlernen und einzuüben gilt. Am Teleskop sollte zum Aufsuchen ein möglichst langbrennweitiges Okular eingesetzt werden, das bei niedriger Vergrößerung ein möglichst großes Gesichtsfeld bietet.

Ein grundlegendes Hilfsmittel zur „Navigation“ am Sternenhimmel besteht darin – zunächst im Atlas und dann am Sternenhimmel – Sterne zu imaginären Mustern zu verbinden. Linien beziehungsweise Ketten und einfache geometrische Grundformen wie Dreiecke sind meist offensichtlich und gut wiederzuerkennen. Schon Vierecke oder gar komplexere Muster sind bereits auf der Karte schwieriger auszumachen und am Sternenhimmel entsprechend schwieriger zu identifizieren. Hier gilt das Motto: So einfach wie möglich!

Der Starhopper muss lernen, die Helligkeiten von Sternen in Sternkarten korrekt zu lesen und Helligkeiten am Sternenhimmel korrekt einzuschätzen, um nicht auf Holzwege zu geraten. Auch das setzt einige Praxis voraus, gelingt aber mit jedem neu aufgefundenen Himmelsobjekt besser.

Holzwege

Glaubt man, sich bei einem Starhopping auf einem Irrweg zu befinden, weil das gesuchte Objekt partout nicht aufzufinden ist, so kann es zunächst helfen, einen oder mehrere Schritte zurück zu einem zweifelsfrei identifizierten Stern zu gehen, und die Route erneut zu beginnen. Vielleicht war die Einschätzung einzelner Sternhelligkeiten falsch, weshalb Sterne verwechselt wurden? Oder die Abstände in Sternkarte und am Sternenhimmel stimmten nicht überein? Oder die unterschiedliche Bildorientierung von Sternkarte, Sucher und Okular bereitet Schwierigkeiten? Ist das gesuchte Himmelsobjekt auch bei mehrfach neu aufgenommener Suche nicht im Sucher oder im Okular sichtbar, so sollte man testweise ein anderes, helleres Objekt aufsuchen. Bei einzelnen Himmelsobjekten kann es immer sein, dass die Qualität des Nachthimmels im Moment einfach nicht mehr zulässt.

Es gibt hilfreiche Literatur zum Thema „Starhopping“, in der das Auffinden konkreter Himmelsobjekte Schritt für Schritt beschrieben ist. Doch am Teleskop nur bei Rotlicht kann es sich als schwierig erweisen, nur auf diese vorgefertigten Beschreibungen zurück zu greifen. Komplexere Schrittfolgen kann man sich aber mithilfe eigener Aufsuchkarten selbst zurechtlegen. Zum Aufsuchen lichtschwacher Himmelsobjekte oder solcher, die nur über wenig markante Sterne aufzufinden sind, sollte man sich bereits daheim eine Route überlegen, sich diese mithilfe von Sternatlas und passender Zielkreisschablone aufzeichnen und einprägen. Selbst durchdachte und geplante Starhopping-Pfade erkennt man im Feld schneller.

Die Methode des Starhoppings findet auch dann Anwendung, wenn man mit bloßen Augen anderen den Weg zu einzelnen Sternen oder Himmelsobjekten weist. Einen Klassiker des Starhoppings kennt daher vermutlich jeder: Unsere Nachbargalaxie M 31 im Sternbild Andromeda, den Andromedanebel, findet man über das markante Viereck des Sternbildes Pegasus – und wandert über Beta And und My und v And zum gesuchten Objekt, das – eine geringe Lichtverschmutzung vorausgesetzt – rund 2° westlich von v And sichtbar wird.

Vollautomatisch, aber langweilig: Die Go-To-Montierung

Einfach kann man sich das Auffinden von Himmelsobjekten mithilfe einer „GoTo-Montierung“ machen, die sich Himmelsobjekte, wie von Geisterhand gesteuert, selber sucht. Doch bleiben hier drei Dinge auf der Strecke: Der Spaß am Aufsuchen, die Freude am Erfolgserlebnis – und das eigene Wissen über den Sternenhimmel, das mit jedem neu aufgefundenen Himmelsobjekt wächst. Freilich haben diese Montierungen ihre klare Berechtigung. Allerdings darf man sich selbst mit einer Go-To-Montierung nie sicher sein, auch das gewünschte Himmelsobjekt zu beobachten: So manches via Go-To-Montierung ins Okular gerückte Himmelsobjekt entpuppt sich bei näherer Betrachtung als ein anderes.

Sternatlanten im Feld nutzen

Während man am Schreibtisch mit Sternatlanten unterschiedlicher Maßstäbe arbeitet, bietet sich im Feld die Nutzung desjenigen Sternatlas an, welcher mit der Öffnung seines Teleskops und der damit erreichbaren Grenzgröße harmoniert. Es ist beispielsweise unnötig, den Uranometria am 3-Zöller zu nutzen. Umgekehrt wird man am 20-Zöller einen möglichst großmaßstäbigen Atlas benötigen. Von einigen Sternatlanten gibt es laminierte Versionen. In einer taureichen Nacht kann das von großem Vorteil sein; zudem lassen sich auf laminierten Karten mit einem wasserlöslichen Stift Objekte markieren und so Beobachtungstouren oder auch einzelne Starhopps visualisieren. Ich nutze in Beobachtungsnächten neben meinem Teleskop einen leichten, klappbaren Campingtisch, der ausreichend Platz und Stabilität für meine Sternatlanten bietet.

Nachbereitung und Studium von Literatur und Katalogen

Wenngleich ich erst in der abschließenden, fünften Folge dieser Serie zur visuellen Beobachtung ferner Himmelsobjekte auf die Dokumentation eigener Beobachtungen eingehen werden, so sei bereits an dieser Stelle vermerkt, wie bedeutend zur Vor- und zur Nachbereitung eigener Beobachtungsnächte ein Blick in Sternatlanten, Deep-Sky-Kataloge und Beobachtungsführer ist. Kitzeln Photonen ferner Sterneninseln die Netzhaut eines irdischen Deep-Sky-Beobachters, so bewirken sie in seinem Gehirn ein neuronales Gewitter, das aber bei jedem ganz unterschiedlich ausfällt: So sieht der eine im Sternbild Großer Bär knapp 1,5° nordöstlich des Sternchens 86 UMa nur ein milchiges, namenloses Wölkchen, der andere hingegen jene Galaxie mit einem Durchmesser von gut 185.000 Lichtjahren in einer Entfernung von etwa 21,8 Millionen Lichtjahren. Und er weiß, dass Pierre Méchain dieses Objekt am 27. März 1781 entdeckte: Es ist die Feuerradgalaxie M 101, auf die wir fast senkrecht blicken. Und er weiß außerdem, dass die Detailsichtbarkeit dieses schwierigen Messier-Objekts in besonderem Maße von Transparenz und Seeing abhängt und man eine Öffnung von mindestens 10 Zoll benötigt, um unter perfektem Nachthimmel die Spiralarme ausmachen zu können.

Im vorletzten, vierten Teil dieser Artikelserie zur Deep-Sky-Beobachtung stehen Grundlagen zur Teleskop-Optik im Zentrum, die dazu dienen, das eigene Instrumentarium zur Himmelsbeobachtung optimal einzusetzen.

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Anhang: Literaturtipps

Je tiefer das Wissen über die beobachteten Deep-Sky-Objekte ist, desto mehr sieht man mit den eigenen Augen. Inzwischen sind wir den Angelsachsen gleichgezogen, und auch in deutscher Sprache liegen hervorragende Werke zur Deep-Sky-Beobachtung vor. Hier finden sich neben aktueller Literatur einige zeitlose Klassiker:

Deep-Sky-Beobachtungs-Werke

• Robert Burnham jun.: Burnham´s Celestial Handbook – An Observers Guide to the Universe beyond the Solar System, 3 Bände, Dover Publikations, New York, 1978. Das grundlegende Meisterwerk für visuelle Himmelsbeobachter, dem man seine 25 Jahre Entstehungszeit auf jeder der 2138 Seiten anmerkt. Auch wenn viele astronomische Daten zu einzelnen Himmelsobjekten überholt sind, so gibt es bis dato erst eine vergleichbar tiefgründige Informations-Sammlung über einzelne Deep-Sky-Objekte: Die „Annals of he Deep Sky“. Der „Burnham“ ist antiquarisch erhältlich.
• Jeff Kanipe and Dennis Webb: Annals of he Deep Sky: A Survey of Galactic and Extragalactic Objects. Bislang erschienen sind 6 Bände bei Willman-Bell. 15 Bände sind geplant. Ähnlich aufgebaut (beginnend beim Sternbild „Andromeda“) und ähnlich ausführlich wie Burnham´s Celestial Handbook, ist auch dieses Werk ein Füllhorn für jeden Himmelsbeobachter.
• Thomas Jäger: Der Starhopper – 20 Himmelstouren für Hobby-Astronomen, Oculum-Verlag, Erlangen, 2008. Eine sehr gute Einführung eines erfahrenen Deep-Sky-Beobachters in die Methode des Starhopping, die sich nicht nur an angehende Amateurastronomen wendet. 20 mit Aufsuchkarten, Zeichnungen und Beschreibungen garnierte Himmelstouren laden zu eigenen Beobachtungen oder Planungen eigener Beobachtungstouren ein. Leider nur noch antiquarisch erhältlich.
• George Robert Kepple, Glen Summer (Hg.): The Night Sky Observers Guide, 4 Bände. In diesem Werk finden sich detaillierte Beschreibungen und Zeichnungen versierter Beobachter samt Aufsuchkarten von mehr als 5500 Himmelsobjekten, darunter etwa 3000 Deep-Sky-Objekten.
• Bernd Koch, Stefan Korte: Die Messier-Objekte – Die 110 klassischen Ziele für Himmelsbeobachter, Kosmos Verlag, Stuttgart, 1. Auflage 2010. Der Messier-Katalog mit Aufsuchkarten und Beobachtungstipps für jedes einzelne der 110 Himmelsobjekte dieses prominenten Katalogs. Der Messier-Katalog bietet sich Einsteigern als erste Fingerübung zum Starhopping bestens an, weil die meisten Objekte relativ „einfach“ aufzufinden sind.
• Allan M. MacRobert: Star-Hopping for Backyard Astronomers, Sky Publishing Corp., Cambridge, Massachusetts, 1993. Neben 14 über das Jahr verteilten „Star-Hop-Touren“ findet sich eine sehr brauchbare Einführung in die „Geheimnisse der Deep-Sky-Beobachtung“. Ein wunderbar geschriebenes Buch, das auch „schwierigere“ Objekte im Programm hat. Leider nur noch antiquarisch erhältlich.
• Wolfgang Steinicke: Galaxien – Eine Einführung für Hobby-Astronomen. Oculum-Verlag, Erlangen, 2013. Galaxien, Galaxienhaufen und Quasare sind die größten beziehungsweise am weitesten entfernten Deep-Sky-Objekte, die man mit dem Teleskop sehen kann. Dieser Ratgeber bietet Himmelsbeobachtern gutes theoretisches und praktisches Rüstzeug für die visuelle und fotografische Beobachtung dieser Himmelsobjekte.
• Ronald Stoyan: Deep-Sky-Reiseführer – Sternhaufen, Nebel und Galaxien selbst beobachten, Oculum-Verlag, Erlangen, 5. Auflage, 2014. Das erste deutschsprachige Standardwerk zum Thema, das inzwischen in der fünften erweiterten Auflage vorliegt, und 345 Beobachtungsziele vorstellt.

Deep-Sky-Kataloge

• Gerhard Stropek: Deep Sky Beobachteratlas. Ein kommentierter Atlas der Sternhaufen, Nebel und Galaxien für den visuellen Beobachter. Selbstverlag, Essingen, 2010, www.beobachteratlas.com . Dieses Werk bietet Aufsuchkarten und detaillierte Beschreibungen zu etwa 2200 Deep-Sky-Objekten bis –35° Deklination. Unbedingt empfehlenswert, weil die Beschreibungen der Himmelsobjekte äußerst praxisnah sind.
• Robert A. Strong: Sky Atlas 2000.0 Companion, 2nd Edition. Dieser Katalog ergänzt den Sky Atlas 2000.0 von Wil Tirion und enthält sämtliche 2700 Deep-Sky-Objekte dieses Sternatlas.
• Murray Craigin et al.: Deep Sky Field Guide zum Uranometria 2000.0, 2nd Edition. Dieser Katalog zum Uranometria enthält Angaben und Beschreibungen zu mehr als 23.000 Himmelsobjekten.

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Die Folgen der Serie „Deep-Sky-Objekte mit den eigenen Augen erkunden“

• Teil 1: Das teleskopische Sehen
• Teil 2: Die Planung der Beobachtungsnacht
• Teil 3: Wie finde ich Himmelsobjekte?
• Teil 4: Das Teleskop
• Teil 5: Die Dokumentation

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Es handelt sich bei diesem Text zur visuellen Deep-Sky-Beobachtung um den dritten Teil einer überarbeiteten und erweiterten Version einer ursprünglich für die Zeitschrift „Sterne und Weltraum“ verfassten Artikelserie.