2012 Keine Panik (German Edition)

man so alles auf diesen Sonnenportraits erkennen kann.
    Natürlich gibt es auf den Aufnahmen der großen Weltraumteleskope auch Bildfehler. Wenn man nur die beeindruckenden Bilder des Alls kennt, die in den Zeitungen und Magazinen veröffentlicht werden, dann mag einen das überraschen. Aber in solchen Bildern steckt jede Menge Arbeit; eine schöne farbige und fehlerfreie Aufnahme eines Himmelsobjekts zu erhalten, ist ein klein wenig schwieriger als mit der eigenen Digitalkamera ein paar Schnappschüsse zu schießen. Macht man mit einem Teleskop ein Bild des Sternenhimmels, dann ist das, was auf dem Bildschirm erscheint, weit entfernt von den Bildern des Himmels, die wir aus den Medien kennen.
    Das Licht der Sterne fällt durch das Teleskop auf einen lichtempfindlichen CCD-Chip. Die Sensoren dort erzeugen einen Strom, der von der Stärke des Lichts abhängt, und dieser Strom wird in elektronische Signale umgewandelt und zu einem Computer weitergeleitet. Die digitalen Rohbilder sind schwarz-weiß. Die Farben entstehen erst später, wenn man verschiedene Aufnahmen, die mit Filtern gemacht wurden, kombiniert. Jeder Pixel des CCD-Chips reagiert ein wenig anders auf das einfallende Licht; manche Sensoren können kaputt sein, und kein CCD-Chip gleicht dem anderen. Chip, Kamera und Teleskop können auch verunreinigt sein. All das erzeugt Fehler im Bild, die man nicht haben will. Deswegen müssen sie erst einmal eine Prozedur durchlaufen, die Astronomen „Reduktion“ nennen. Ein typisches Rohbild des Nachthimmels zeigt Bild 7.

    Bild 7: Unbearbeitete CCD-Aufnahme des Nachthimmels. Es sind noch jede Menge Bildfehler enthalten. (Bild: H. Raab, Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria ( http://www.sternwarte.at ), CC-BY-SA 3.0)

    Unten links ist deutlich eine dunkle „Anomalie“ zu erkennen. Ist das vielleicht Planet X , ein UFO oder irgendetwas anderes Mysteriöses? Das lässt sich leicht herausfinden. Astronomen machen vor jeder wissenschaftlichen Aufnahme auch ein sogenanntes „Flatfield“-Bild, eine Kontrollaufnahme. Dazu richten sie das Teleskop auf eine gleichmäßig beleuchtete Fläche – oft einfach die Wand des Observatoriums – und machen eine Aufnahme. Das Foto zeigt nun keine Sterne oder andere Objekte. Es sollte eigentlich gar nichts zeigen. Wenn da doch Strukturen oder Punkte zu sehen sind, dann ist klar, dass es sich um einen Bildfehler handeln muss. Die Flatfield-Aufnahme für das obige Bild zeigt Bild 8.

    Bild 8: CCD-Flatfield-Aufnahme. Sie zeigt die Bildfehler, die durch die CCD-Kamera produziert werden. (Bild: H. Raab, Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria ( http://www.sternwarte.at ), CC-BY-SA 3.0)

    Auch hier ist die „Anomalie“ zu erkennen. Es kann sich also nicht um ein reales Objekt handeln, sondern um eine Verunreinigung irgendwo im Teleskop-System. Wenn man jetzt die Flatfield-Aufnahme am Computer vom Bild des Sternenhimmels subtrahiert, verschwinden die Bildfehler, wie man in Bild 9 sehen kann.

    Bild 9: Fertig kalibrierte CCD-Aufname. Die Bildfehler die auf dem Rohbild (Bild 7) zu sehen waren, sind verschwunden. (Bild: H. Raab, Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria ( http://www.sternwarte.at ), CC-BY-SA 3.0)

    Natürlich gibt es noch andere Möglichkeiten, wie eigenartige Erscheinungen auf astronomischen Aufnahmen entstehen. Unsere Erde wird ständig von Teilchen der kosmischen Strahlung getroffen. Sie entsteht überall im Universum: in Sternen, den Zentren von Galaxien oder schwarzen Löchern. Die Strahlung besteht aus energiereichen Elektronen und Protonen. Die Erdatmosphäre hält das meiste davon ab. Doch ab und zu rutscht so ein Teilchen durch und trifft auf einen CCD-Chip. Der entsprechende Pixel wird durch die Energie komplett überladen und der Strom läuft auf den Nachbar-Pixel über. So erzeugt ein Treffer mit kosmischer Strahlung gleich eine ganze Reihe überbelichtete Pixel, was teilweise recht interessante Strukturen hervorbringt. Einen solchen klassischen Bildfehler zeigt Bild 10.

    Bild 10: Übergelaufene CCD-Pixel (links oben) auf einer Aufnahme des Sonnenteleskops SOHO. Die Sonne wurde bei der Aufnahme ausgeblendet und befindet sich hinter dem schwarzen Fleck in der Mitte. (Bild: SOHO (ESA & NASA))

    Wer keine Ahnung von astronomischer Bildbearbeitung und den Feinheiten der Reduktion hat, der verfällt leicht dem Glauben, er hätte ein mysteriöses Objekt vor sich. In Wahrheit sieht er aber nur einen Bildfehler. Auch sehr helle Objekte, die ins Blickfeld der