Der ganze Himmel in natürlichen Farben — mit 648 Megapixeln

Wer kennt es nicht, das spektakuläre Panorama der Milchstraße, das Axel Mellinger im Jahr 2000 veröffentlichte: Aus 51 chemischen Himmelsfotos mit 28mm Brennweite hatte der Physiker und Amateurastrophotograph im Computer ein Mosaik von 14400×7200 Pixeln erzeugt, das seither in der astronomischen Öffentlichkeitsarbeit wie auch wissenschaftlichen Publikationen einen festen Platz hat. Wann immer der gesamte Himmel in Farben benötigt wurde, wie sie das Auge sieht, war es die erste Wahl. Aber nun hat Mellinger, inzwischen Assistant Professor of Physics an der Central Michigan University, noch gehörig draufgelegt: Jetzt gibt es ein neues Gesamtbild des Himmels in natürlichen Farben mit 36000×18000 Pixeln, basierend auf über 3000 Digitalaufnahmen, die Mellinger in Südafrika, Texas und Michigan mit einer SBIG STL-11000 CCD-Kamera mit einem 4008×2672 Pixel großen Chip und einem 50mm-Objektiv (abgeblendet auf f/4) aufgenommen hatte. Um des visuellen Farbeindrucks willen arbeitete er nicht mit den Astronomie-üblichen UBVR- sondern mit RGB-Filtern: Jedes Himmelsfeld nahm er je fünfmal durch die drei Filter und mit drei unterschiedlichen Belichtungszeiten auf, 240, 15 und ½ Sekunde.

Als die Bilder alle im Kasten waren, ging die Arbeit aber erst richtig los: Die Bilder mussten auf vielfältige Weise gesäubert werden, sie wurden astronometrisch entzerrt, anhand eines Sternkatalogs auf gleiche Helligkeit gebracht, aufaddiert und zum Mosaik vereinigt. Besonders mühsam gestaltete sich das Entfernen von unerwünschten großräumigen Helligkeitsgradienten durch irdische Störeffekte wie Dämmerung, Airglow und Lichtverschmutzung, aber auch das Zodiakallicht, während gleichzeitig subtiles aber echtes diffuses Leuchten aus der Milchstraße und darüber hinaus erhalten werden sollte: Mellinger griff dazu auf Himmelsphotometrie der Raumsonden Pioneer 10 und 11 aus dem äußeren Sonnensystem zurück. Das Gesamtergebnis soll vor allem wieder in der Öffentlichkeitsarbeit eingesetzt werden: Nicht nur die enorme Auflösung mit 36 Bogensekunden pro Pixel, sondern auch der Dynamikumfang des Mosaiks von 18 Bit bei einer stellaren Grenzgröße um 14m sollten z.B. mit modernen Fulldome-Videoprojektoren in Planetarien faszinierende Effekte ermöglichen. Aber auch wissenschaftliche Anwendungen des besonders gut kalibrierten Bildes sind denkbar, z.B. im Zusammenhang mit Untersuchungen zur Helligkeit des Nachthimmels.

Daniel Fischer

	Das neue Mosaik zum Hineinzoomen: home.arcor.de/axel.mellinger
	Veröffentlichung zu seiner Entstehung: arxiv.org/abs/0908.4360