Polarisation
des Nachthimmels am Paranal
Zur
Sofi 2019 in Chile wurde der Paranal besucht. Die heimat des VLT.
Der
Paranal ist einer der dunkelsten Standorte der welt das SQM zeigt 22
mag - Ein Wert der nachgemessen werden konnte.
ohne
Guiding: Fisheye
geringe
Brennweite
ermöglicht lange
Belichtungszeiten.
file:///E:/IMO2019/7vlt5eosmb.mp4
Das
Olbers Paradoxon zeigt den daraus resultierenden Widerspruch
in der Vorhersage von a
heller Nachthimmel und sein eigentliches dunkles Aussehen. Heinrich
Wilhelm
Olbers formulierte dieses Problem 1823. Es
betrifft Weltmodelle, die
entsprechen dem perfekten kosmologischen Prinzip. In unendlich
erweitertes Universum mit einer gleichmäßigen
Verteilung der Sterne über lange
Entfernungen. Unter diesen Umständen hätte das Licht
eines Sterns
erreichte die Erde aus jeder Richtung und der Himmel würde
erscheinen
nach langer Zeit mindestens so hell wie die Oberfläche der
Sterne.
Das Problem löste sich von selbst, als mam erkannte, dass das
Universum ist
unbegrenzt, aber nicht unendlich und erweitert.
Warum
ist der Nachthimmel auch an einem perfekten Standort nicht wirklich
dunkel?
3 mögliche
Lösungen
:
-Licht kommt von
außerhalb des Sonnensystems
(Galaktischer Zirrus)
-Licht kommt aus dem Innern des Sonnensystems (Zodiacal light)
-Licht kommt von der Erde (Airglow: Rekombinationseffekte in der oberen
Atmosphäre)
1. Das Airglow-Phänomen weist verschiedene chemische
Reaktionen
auf, die als Teil des Prozesses elektromagnetische Energie emittieren.
Bekannt sind sind:
- das grüne Airglow: 90 - 100 km von sauerstoff
- das rote Airglow: <90 km rot-gelb von Natrium (Na)
Gut sichtbar ist das Airglow von der ISS.
2. Galaktischer Cirrus
(Integrated Flux Nebula)
M 81/82 mit langer Belichtungszeit:
Galaktischer Staub ist im Infrarot als Reflexionsnebel bei sehr langen Belichtungszeiten sichtbar.
3. Staub im Sonnensystem
(Zodical-light)
Jupiter
erzeugt Strukturen im Zodical Light,
die wir in Chile mit langen Belichtungszeiten fotografieren konnten.
Aber die Frage ist: Was ist das Licht außerhalb des Zodiakalbands und der Milchstraße?
Kommt es aus der Galaxie oder aus dem Sonnensystem ???
Mögliche Lösung für eine Anrwort ist die Polarisation:
Bei Tageslicht ist die Polarisation bei 90% Entfernung von der Sonne am größten.
Galaktischer Cirrus und Zodiacallicht sind Reflexionen auf Staub und sollten polarisiert sein.
---> Wenn das Airglow von Galactic Cirrus abhängt, sollte sich die Polarisation mit der Position der Milchstraße ändern.
---> Wenn das Airglow vom Zodiakallicht abhängt, sollte sich die Polarisation mit dem Sonnenstand ändern
---> Wenn das Airglow vom Airglow abhängt, sollte die Polarisation während der Nacht unabhängig sein
Die
Polarisation des Zodiakallichtes war bei einem ersten Versuch 2018 in
Namibia unerwartet
stark. Ein geübter Beobachter konnte den
Effekt mit freien Auge sehen, wenn er
den Filter vor dem Auge
drehte.
Mit
der Software Iris wurde ein Polarisationsgrad von etwa
30% gemessen.
Auswertung
mit IRIS
Die gemessenen 20% bei 60 Grad Elogation decken sich gut mit Angaben
aus der Fachlitertur.
Etwas
unklar blieb, ob die Polarisation tatsächlich
aus dem
Zodiakallicht kommt oder ein überlagernder Effekt des
polarisierten Nachthimmels ist.
Daher
wurde am Morgen nochmal der Himmel als ganzes auf Polarisation
unterssucht. Der Effekt ist erstaunlich.
Polarisation
des Gesamthimmels
als Animard Gif
Für die Polarisation des Gesamthimmels sind verschiedene
Ursachen denkbar. Ein kumulierter Effekt des Galaktischen Zirrus, ein
Leuchten in unserer Erdatmosphäre oder Reflektion
des Sonnenlichts am planetaren Staub abseits des
Zodiakallichtes. Das es auch außerhalb der Ekliptik Staub
geben muss, ist bekannt. Schließlich laufen dort auch Kometen
auf polnahen Bahnen. Wenn die Polarisation durch die Sonnen verursacht
wird, sollten die Polarisationswinkel einen Bezug zu Sonne haben. Das
läßt sich gut durch eine Überlagerung mit
einem Planetariumsprogramm beweisen.
Zunächst
wurde untersucht welcher Abschnitt des Himmels überhaupt
fotografiert wurde. Der Filter führte doch zu einer recht
starken Abschattung und das Feld ist relativ klein.
Dann
wurden die Polarisationsgrade im Feld gemessen und die
Polarisationswinkel
bestimmt.
Abschließend
wurde alles wieder
per
Animation im Bezug zur Sonne gesetzt
Der Bezug zur Sonne ist eindeutig. Die
Minima liegen auf einer Linie mit einem Sonnenabstand von etwa 60 und
135 Grad.
Unklar ist noch wie das Resultat interpretiert werden muss.
Ist
es bewiesen??
Wikipedia sagt:
2.
Chance:
Chile 2019
Diesmal wurde mit einem Fisheye und einem geößeren
Filter gearbeitet:
---->
Kein Bezug zwischen der Polarisation des Nachthimmels und dem Stand der
Sonne!
(offen Frage: Hat die Milchstraße einen Einfuss?)
Zweite Messung ohne Milchstraße:
Schlussfolgerung:
---->
kein Einfluss
der Position der Sonne
----> kein Einfluss der Position der Milchstraße
------> Polarisation ist ein Ring um den Horizont.
Airglow ist wie ein Ring um den Horizont.
-----> Airglow ist der dominate Faktor für
die
Polarisation des Nachthimmels
....die Ursache des Doppelminimums ist jedoch unklar
...vielleicht ist es eine Folge von Helligkeitsunterschieden des Airglow
in den verschiedenen Richtungen des Horizonts
Weitere
Informationen:
http://www.astrode.de/boheta2019.htm