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Eine Ebene höher  1. Seite Hinweise für Astroamateure

   

Wolfram Fischer

 

Das photometrische Abstandsgesetz

Ganz allgemein gilt, bei doppelter Entfernung halbiert sich der scheinbare Durchmesser eines flächenhaften Objekts. Das trifft bei den kleinen Winkelabmessungen astronomischer Objekte sehr genau zu. Die Intensität der Strahlung einer Lichtquelle ändert sich mit der Entfernung r proportional mit 1/r². Dies bewirkt, dass sich die Helligkeit einer Lichtquelle bei 10facher Entfernung um 5 Größenklassen verringert. Das gilt auch für Gesamthelligkeiten flächenhafter Objekte. Wie verhält sich nun die mittlere Flächenhelligkeit eines Nebels in unterschiedlichen Entfernungen?

Zur Veranschaulichung betrachten wir vereinfacht einen fiktiven quadratischen Nebel mit 1000"x1000" Winkelausdehnung und 10mag Gesamthelligkeit. Wir berechnen nach obigen Angaben und Formel, wie sich Größen, Flächen und Helligkeiten bei unterschiedlichen Entfernungen verhalten:

Wer damit nicht vertraut ist, wird überrascht sein, dass sich die Flächenhelligkeiten mit der Entfernung nicht ändern!  Würden diese wie die Gesamthelligkeiten sinken, könnten wir Galaxien nicht allzu weit beobachten.
 Galaxien nah oder fern, ihre Flächenhelligkeiten ähneln sich, je nach Typ. M31 hat beispielsweise nur eine mittlere Flächenhelligkeit von  etwa 23,5mag/◻". Das erklärt, warum derart viele Galaxien, mit Lichtlaufzeiten bis 800 Mio. Jahre, visuell im 18./19. Jh. entdeckt werden konnten (NGC) und heute bis in die tiefsten Tiefen beobachtbar sind. Ein Beleg für die unfassbare Transparenz des Weltalls. Einiges mehr dazu unter [2]  und [3].

Erst die kosmologische Rotverschiebung z (Expansion des Universums) und die Raumkrümmung greifen in dieses Abstandsgesetz ein. Die scheinbare bolometrische Flächenhelligkeit sinkt dann mit (1+z)-4 und die scheinbare monochromatische Flächenhelligkeit "nur" mit (1+z)-3.

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                             5. Ist in Sachen Auflösungsvermögen alles klar?

                                                                                                                                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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