Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Astronomie und Praxis: Spektroskopie: Echelle-Spektrografen: Präzision in Farbe

Die Astrospektroskopie, also die wellenlängenabhängige Analyse des Lichts kosmischer Objekte, ist ein bedeutendes Werkzeug der Himmelsforschung. Mit so genannten Echelle-Spektrografen lässt sich ein ebenso breiter Spektralbereich erfassen wie mit klassischen Geräten – jedoch bei deutlich höherer Auflösung. Die moderne Variante ist auch kommerziell erhältlich. Was dürfen Amateurastronomen davon erwarten?
Echelle-Spektrografen erfüllen den Astronomen gleich zwei Wünsche auf einmal: Sie erfassen das gesamte Sternspektrum auf einer einzigen Aufnahme – bei gleichzeitig hoher spektraler Auflösung.

Wir schreiben das Jahr 1814: Durch einen kleinen Spalt im Vorhang fällt ein Sonnenstrahl auf ein Prisma, welches das Licht in seine unterschiedlichen Farbanteile zerlegt. Der Spiegelschleifer bewertet mit diesem Arrangement die Güte des verwendeten Glases. Bei genauerem Hinsehen entdeckt er dunkle Linien im Farbspektrum des Lichts – insgesamt zählt er 574, deren Lage und Breite er dokumentiert. Doch der fleißige Optiker hat keine Zeit für weitere Untersuchungen – seine Linsen haben Vorrang. Die Entdeckung liegt ihm trotzdem am Herzen: "… so wäre es sehr zu wünschen, dass ihm geübte Naturforscher Aufmerksamkeit schenken möchten", schreibt Joseph von Fraunhofer (1787 - 1826) über das von ihm beobachtete Phänomen.

Rund 50 Jahre später soll sein Wunsch in Erfüllung gehen: Der Chemiker Robert Bunsen und der Physiker Gustav Kirchhoff entdecken, dass Atome nicht nur Licht aussenden, sondern bestimmte Anteile auch absorbieren können. Die von Fraunhofer gefundenen dunklen Linien im Sonnenlicht beruhen auf chemischen Elementen und molekularen Verbindungen in der Sonnenatmosphäre, die charakteristische Anteile des ausgesandten Lichts verschlucken – so ihre richtige Folgerung ...

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Den Kosmos entschlüsseln – Vom Sonnensystem in die Tiefen des Universums

In dieser Ausgabe berichten wir über ferne Galaxien, das Sterben von Sternen, äußerst energiereiche Gammastrahlenblitze und neue Erkenntnisse zur Dunklen Energie. Weiter informieren wir Sie über Raumfahrtmissionen zu anderen Himmelskörpern, beispielsweise die der NASA-Sonde Europa-Clipper, welche den gleichnamigen Jupitermond auf die Existenz von Ozeanen untersuchen soll. Darüber hinaus: Teleskope der Superlative mit denen der Kosmos auch von der Erde aus, immer genauer beobachtet werden kann.

Sterne und Weltraum – Omega Centauri: Schwarzes Loch im Kugelsternhaufen entdeckt

Im zu unserer Galaxis gehörenden Kugelsternhaufen Omega Centauri wurde ein Schwarzes Loch der Mittelklasse aufgespürt. Lassen Sie sich die Vorgehensweise zur Entdeckung und die Bedeutung dieses Fundes erläutern. Weiter stellen wir das sich im Bau befindliche größte Radioteleskop der Welt vor, das Square Kilometre Array, das die Astronomie, ähnlich wie das James-Webb-Teleskop, revolutionieren könnte. Darüber hinaus berichten wir über die stetig steigende Lichtverschmutzung auf unserem Planeten, die auch vor den ESO-Observatorien in der Atacama-Wüste nicht Halt macht, und informieren Sie über die neuesten Erkenntnisse zu Funden organischer Verbindungen in den Gesteinsproben des Asteroiden Bennu, die von der Raumsonde OSIRIS-Rex im September 2023 zur Erde gebracht wurden. Wie Sie mit einfachen Mitteln Zeuge hochinteressanter astronomischer Ereignisse werden können, lesen Sie unserem Praxisbeitrag über die Grundlagen und Tipps zur Himmelsbeobachtung mit Ferngläsern.

Sterne und Weltraum – Die Sonne – Expedition in eine heiße Hölle

Unsere seit rund fünf Milliarden Jahren aktive Sonne gibt immer noch Rätsel auf. Mit Hilfe von Raumsonden, die sich ihr mehr als jemals zuvor nähern, sollen sie gelüftet werden – wir informieren Sie über diese Expedition und berichten darüber hinaus über die ESA-Mission Hera zur Erforschung der Doppelasteroiden Didymos und Dimorphos. Im Jahr 2022 gelang es der NASA-Mission DART, die Umlaufbahn des kleineren Dimorphos durch den Aufschlag der Sonde zu verändern. Weiter berichten wir über Funde des Instrumentes DESI, die darauf hindeuten, dass sich die Dunkle Energie wieder abschwächen könnte, und stellen Ihnen die Teleskope auf der Kanareninsel La Palma vor, die auf ihren Vulkanbergen optimale Voraussetzungen und Beobachtungsorte, auch für Amateurastronomen, bietet.

  • Literaturhinweise

Eversberg, T., Vollmann, K.: Spectroscopic Instrumentation. Fundamentals and Guidelines for Astronomers. Springer Verlag, Heidelberg 2015

Eversberg, T.: Off-the-shelf Echelle Spectroscopy: Two Devices on the Test Block. In: Publications of the Astronomical Society of the Pacific 128, S. 1-6, 2016

Kozłowski, S. et al.: BACHES – A Compact Échelle Spectrograph for Radial Velocity Surveys with Small Telescopes. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 443, S. 158 - 167, 2014

Mugrauer, M. et al.: FLECHAS – A New Échelle Spectrograph at the University Observatory Jena. In: Astronomische Nachrichten 335, S. 417 - 427, 2014

Pribulla, T. et al.: Affordable Échelle Spectroscopy with a 60 cm Telescope. In: Astronomische Nachrichten 336, S. 682-689, 2015

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.