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MONATSTHEMA: Astronomietag 2019:


Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 3/2019 vom 15.02.2019

Man benötigt keine aufwändige Messtechnik, um zu bemerken, dass unsere Nächte heller werden: Die Sterne verblassen, und die Milchstraße ist heute vielen Stadtbewohnern unbekannt. Dieser Problematik widmet sich der deutschlandweite Astronomietag am 30. März 2019unter dem Motto »Möge die Nacht mit uns sein«. Fordern wir unseren Sternhimmel zurück!


Mit Freude sah ich als 15-jähriger Schüler den Sommerferien in Bayern entgegen. Denn in der Fränkischen Schweiz seien die Sterne ganz toll zu sehen, sagten mir meine Eltern. Und am Ankunftstag war das Wetter auch sehr schön – aber der erste, erwartungsvolle ...

Artikelbild für den Artikel "MONATSTHEMA: Astronomietag 2019:" aus der Ausgabe 3/2019 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 3/2019

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... Blick an den Nachthimmel ließ mich enttäuscht ausrufen: »Gemein, da kommen ja schon Zirruswolken. « Darauf antwortete mein Vater amüsiert: »Du bist doch hier der Astronom; siehst Du denn nicht, dass das die Milchstraße ist?«

In den ländlichen Gegenden Mitteleuropas sehen wir – selbst in klaren Nächten – allenfalls noch die helleren Bereiche der Milchstraße, wie dieses Foto belegt. »Die Lichtverschmutzung trübt die Freude«, klagt Astrofotograf Alexander Reinders, der dieses Bild in der Umgebung von Ravensburg aufnahm. Die Organisatoren des Astronomietags 2019 rufen dazu auf, die Qualität des Nachthimmels am eigenen Beobachtungsort zu beurteilen.


Alexander Reinders

Können Sie an Ihrem Wohnort mit bloßem Auge alle auf der Sternkarte markierten Objekte einschließlich der Milchstraße erkennen? Dann dürfen Sie sich glücklich schätzen, denn weltweit ist die Lichtverschmutzung auf dem Vormarsch. Daran erinnert die Vereinigung der Sternfreunde e. V. (VdS) anlässlich ihres deutschlandweiten Astronomietags am 30. März 2019. Von 20:30 bis 21:30 Uhr MEZ ruft die Umweltorganisation WWF zu ihrer Aktion »Licht aus!« auf, die der Bevölkerung das Ausmaß der künstlichen Beleuchtung und Energieverschwendung bewusst machen soll.


VdS / Stefan Binnewies

Ein weiteres Kriterium der Klassifizierung nach Bortle ist, ob sich bodennahe Wolken hell angestrahlt zeigen oder aber als dunkle Schatten vom Sternhimmel abheben. Hauptsächlich wird jedoch der visuelle Eindruck ausgedehnter, lichtschwacher Objekte genutzt, deren Sichtbarkeit besonders kritisch von der Helligkeit des Nachthimmels abhängt. Besonders eignen sich hierfür die Milchstraße sowie das Zodiakallicht (siehe SuW 2/2018, S. 64). Allerdings spielt auch die Transparenz der Luft eine große Rolle.

In einer sehr klaren Nacht, kurz nach dem Durchzug einer Kaltfront, streut die Erdatmosphäre einen geringeren Anteil künstlichen Lichts zum Boden zurück und lässt mehr Sternlicht hindurch als im Fall dunstiger Luft. Somit kann ein Beobachter seinen Standort nach Bortle nur bedingt genau klassifizieren, mit einem Wert für eine typische klare Nacht. Es gibt dann immer einige Nächte, die noch um eine Stufe besser, und viele, die sogar um mehrere Stufen schlechter ausfallen.

Und wie dunkel ist Ihr Nachthimmel?

Ein sehr gebäuchliches Maß für die Qualität einer Beobachtungsnacht ist die visuelle Grenzgröße: die scheinbare Helligkeit der schwächsten noch mit bloßem Auge sichtbaren Sterne. Jedem ist sicher schon aufgefallen, dass der offene Sternhaufen der Plejaden im Sternbild Stier, der auch als Siebengestirn bezeichnet wird, unter durchschnittlichen Bedingungen nur sechs Sterne erkennen lässt. In einer dunklen, klaren Nacht sind es jedoch acht oder gar mehr. Solche Unterschiede sind hauptsächlich dem Einfluss der Himmelshelligkeit auf die Grenzgröße geschuldet – und diese lässt sich relativ leicht ermitteln.

Am diesjährigen Astronomietag stehen die Plejaden nach Einbruch der Dunkelheit allerdings schon über dem Westhorizont und gehen bald darauf unter. Wer dennoch einfach nach schwachen, gerade noch sichtbaren Sternen suchen will, um deren Helligkeiten auf der Sternkarte nachzuschauen, dem sei die weitere Umgebung des Polarsterns empfohlen (siehe Grafiken oben): Hier haben die Sterne eine gut geeignete Helligkeitsverteilung, sind immer präsent und stehen sogar stets fast gleich hoch am Nordhimmel.

Wie der Bortle-Wert, so hängt auch die Grenzgröße nicht nur von der eigentlichen Himmelsaufhellung ab, sondern gleichermaßen auch von der Durchsichtigkeit der Luft. Und ein weiterer Nachteil der Qualitätsmessung per Grenzgröße ist, dass das Ergebnis von der Empfindlichkeit der Augen abhängt und somit individuell verschieden ausfällt. Dieser Unterschied mag, auch im Fall gesunder Augen, im Vergleich zu anderen Beobachtern eine ganze Magnitude ausmachen.

Im Sternbild Kleiner Bär (lateinisch: Ursa Minor, UMi), dem auch der 2,0 mag helle Polarstern (a UMi) angehört, gibt es zahlreiche weitere Sterne mit genau bekannten Helligkeiten. Sie eignen sich gut, um in jeder klaren Nacht des Jahres die visuelle Grenzgröße zu schätzen und so die Qualität des Himmels am Beobachtungsort zu beurteilen. Die Zahlen in der Detailkarte (unten) geben die scheinbaren Helligkeiten der Sterne an, wobei das Dezimalkomma fortgelassen wurde; beispielsweise bezeichnet 42 einen 4,2 mag hellen Stern.


Das Sky Quality Meter (SQM) der Firma Unihedron gewährleistet eine direkte und genaue Messung der Nachthimmelshelligkeit in Magnituden pro Quadratbogensekunde – und weist damit jede neue Lichtverschmutzung erbarmungslos nach. In der hier dargestellten Version SQM-L ist das Gerät mit einer Linse bestückt, die das zu messende Gesichtfeld auf rund 20 Grad begrenzt. Dies ermöglicht Vergleiche zwischen Messungen an verschiedenen Stellen des Himmels.

Die Himmelshelligkeit auf Knopfdruck messen

Wer die Himmelshelligkeit auf einfache Weise objektiv ermitteln möchte, dem sei der Kauf eines kleinen, handlichen Geräts namens Sky Quality Meter (SQM) empfohlen (siehe Bild links). Dieses wie eine TV-Fernbedienung anmutende leichte Kästchen ist im Astronomiefachhandel für rund 150 Euro erhältlich. Man hält es in Richtung des Nachthimmels, und auf Knopfdruck zeigt das Gerät nach kurzer Messzeit per LED-Display die Himmelshelligkeit in der Einheit Magnituden pro Quadratbogensekunde an.

In seiner weiterentwickelten Version SQM-L ist das Gerät mit einer Linse ausgestattet, die sich vor dem lichtempfindlichen Detektor befindet. Sie begrenzt die Messung auf einen Himmelsausschnitt von nur 20 Grad Durchmesser, so dass man beispielsweise den am helleren Horizont gemessenen Wert mit dem im dunkleren Zenit gemessenen vergleichen kann. Für weitergehende systematische Studien empfehlen sich die mit USB- und Ethernet-Anschlüssen erhältlichen Gerätevarianten, die sich mit Computern verbinden lassen. Die gewonnenen Ergebnisse können hilfreich sein, wenn es darum geht, den störenden Einfluss neuer Beleuchtungen in der Umgebung eines Beobachtungsstandorts quantitativ zu belegen. Sie bieten meist eine verbesserte Ausgangslage, beispielsweise bei Verhandlungen mit dem Eigentümer einer neuen Lichtschleuder oder dem örtlichen Bauamt.

Detaillierte Informationen über die Auswirkungen der Lichtverschmutzung sowie Empfehlungen für umweltfreundliche Beleuchtungen erhalten Sie bei der VdS-Fachgruppe Dark Sky – Initiative gegen Lichtverschmutzung – unterwww.lichtverschmutzung.de . Speziell für die Veranstalter des Astronomietags steht unterwww.astronomietag.de ein Informationsblatt zum Herunterladen bereit, das bei der VdS auch als gedruckter Flyer bestellt werden kann. Fordern wir also unseren Sternhimmel zurück – für unsere Kinder und Enkel – und über den 30. März 2019 hinaus!

KLAUS-PETER SCHRÖDER ist Professor für Astrophysik an der Universität Guanajuato in Zentralmexiko. Als Student beobachtete er über viele Jahre hinweg regelmäßig mit dem eigenen Teleskop; heute sind die stellare und solare Aktivität seine Forschungsschwerpunkte.

Literaturhinweise
Hänel, A.: Messung der Himmelshelligkeit mit dem Sky Quality Meter. In: Sterne und Weltraum 3/2009, S. 74 – 77
Hänel, A.: Ein neuer Weltatlas der Lichtverschmutzung. In: Sterne und Weltraum 11/2016, S. 74 – 79
Hattenbach, J.: Die gescheiterte LEDRevolution. In: Sterne und Weltraum 4/2018, S. 16 – 18
Schröder, K.-P.: Zodiakallicht günstig am Abendhimmel. In: Sterne und Weltraum 2/2018, S. 64 – 66
Schröder, K.-P.: Astronomietag 2018: Das geheime Leben der Sterne. In: Sterne und Weltraum 3/2018, S. 68 – 73

Dieser Artikel und Weblinks:www.sterne-und-weltraum.de/artikel/1619840

Die Stufen der Lichtverschmutzung nach Bortle

Mit der Bortle-Skala lässt sich die Qualität des Himmels an unserem Beobachtungsstandort klassifizieren: vom stark aufgehellten Stadthimmel der Stufen 9 und 8, unter dem es schwierig sein kann, Sternbilder zu identifizieren (siehe Bild unten rechts), zum Himmel auf dem flachen Land, der immerhin die Milchstraße erkennen lässt (Stufen 6 bis 4, siehe Bild S. 72), bis hin zum Erlebnis einer perfekt dunklen Nacht im abgelegenen Hochgebirge, in der die ungewohnt helle Milchstraße dem Beobachter regelrecht auf den Kopf zu fallen scheint (Stufen 2 oder 1, siehe Bild unten links). Letztlich lehrt uns die Bortle-Skala, was uns an einem aufgehellten Himmel entgeht.

Die der Bortle-Skala zu Grunde liegenden Bewertungskriterien lassen sich auch quantitativ erfassen: Dazu wird in der Tabelle zu jeder Bortle-Stufe die Helligkeit des Nachthimmels in Magnituden pro Quadratbogensekunde (mag/arcsec2) angegeben. Dieses in der professionellen Astronomie gebräuchliche Maß entspricht der Flächenhelligkeit eines im Teleskop bei hoher Vergrößerung betrachteten Sternscheibchens. Für das freisich- tige Auge mit seinem Auflösungsvermögen von rund einer Bogenminute läge es jedoch näher, die Helligkeit in Magnituden pro Quadratbogenminute anzugeben. Diese wesentlich anschaulichere Angabe wird jedoch nur selten verwendet. Daher gibt die Tabelle neben der Nachthimmelshelligkeit in Magnituden pro Quadratbogensekunde (mag/arcsec2) auch die Helligkeit derjenigen Sterne in Magnituden (mag) an, die unter den beschriebenen Bedingungen gerade noch mit bloßem Auge sichtbar sind. Diese Helligkeit wird auch als visuelle Grenzgröße bezeichnet.

Bortle-Stufen 1 und 2


Bortle-Stufen 8 und 9


Zwei Extreme, in Mitteleuropa fotografiert: Unter einem perfekt dunklen Himmel, wie in Mecklenburg-Vorpommern (links), kann ein Beobachter die Milchstraße in voller Länge bis zum Horizont mit bloßem Auge wahrnehmen. Dies entspricht den Bortle-Stufen 1 und 2. Unter einem typisch lichtverschmutzten Großstadthimmel (rechts) ist es nicht einmal möglich, die hellsten Sternbilder vollständig zu erkennen (Bortle-Stufen 8 und 9). Das Bild wurde in der Nähe des Ludwigshafener Industrieviertels aufgenommen.