Der UHC-Filter

Ein UHC-Filter dient, ähnlich wie der OIII-Filter, der Beobachtung von Linienstrahlern. An Kontinuumsstrahlern wird weder ein UHC- noch ein OIII-Filter eine Verbesserung erzielen können. Sowohl UHC als auch OIII sind schmalbandige Filter, die nur das Licht spezieller Wellenlängenbereiche durchlassen. Alles andere wird de facto komplett ausgesperrt. Der Unterschied zwischen OIII und UHC liegt eigentlich nur in der Transmissionskurve, wo ein OIII nur im OIII-Bereich, ein UHC zusätzlich noch im langwelligeren H-alpha-Bereich (656,5nm) sowie im H-Beta (486,3nm)durchläßt. Insofern könnte man einen UHC als Summe von H-alpha- und OIII-Filter mit zusätzlichem H-Beta-Band betrachten. Der Vorteil des UHC ist also, daß sowohl OIII- / H-Beta als auch H-alpha-Strahler beobachtet werden können und durch die beiden Transmissionsfenster weniger Licht geschluckt wird, wie dies bei OIII- oder H-alpha-Filtern der Fall wäre. Dadurch kann man den UHC auch bei kleineren Fernrohröffnungen sinnvoll anwenden. Natürlich hat ein UHC demgegenüber den Nachteil der weniger hohen Selektivität. Sehr schwache OIII-/H-beta- oder H-alpha-Strukturen werden durch Streulicht des jeweilig anderen Transmissionsfensters "überstrahlt" und somit schwerer oder gar nicht sichtbar. Zum besseren Verständnis sei hier die Transmissionskurve am Beispiel des des Astronomik UHC-Filters gezeigt. Abb. 1: Transmissionskurve eines UHC-Filters Wie bereits angesprochen, zeigt ein UHC-Filter an Kontinuumsstrahlern keine Wirkung. Zur Beobachtung von offenen Sternhaufen, Kugelsternhaufen oder gar Galaxien ist der UHC in hohem Maße ungeeignet! Wo die Wirkung des UHC sehr groß ist, ist bei den diskreten Strahlungsemittenten, also den Gasnebeln und planetarischen Nebeln und Supernovaüberresten. Generell ist zu sagen, daß der UHC bei etwas augedehnten Objekten und Strukturen niedriger Flächenhelligkeit am meisten bringt. Objekte wie der blue snowball NGC 7662 mit ihrer hohen Helligkeit, verteilt auf eine minimale Fläche, zeigen im Regelfall im UHC auch nicht mehr Details, hier ist kaum ein Unterschied bei der Beobachtung mit und ohne UHC zu bemerken. Das andere Extrem bildet der Hantelnebel M27. Hier können mit 5 Zoll Öffnung und UHC bei einem 5mag5-Himmel bereits die Ohren erkannt werden. Bei dunstigem 3m-Himmel, wo M27 mit 5 Zoll kaum erkennbar ist, tritt er mit UHC ähnlich kontrastreich hervor, wie im selben Teleskop bei einem 5m-Himmel ohne UHC. Es gilt das folgende Wirkprinzip: Die planetarischen Nebel und Emissionsnebel strahlen in den beiden in obiger Graphik farbig gekennzeichneten Wellenlängenbereichen und werden vom UHC praktisch ungedämpft wiedergegeben. Der Himmelshintergrund strahlt im Kontinuum, also im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich mehr oder weniger gleichverteilt. Damit wird der größte Teil dieses Lichts ausgefiltert, und zwar alles bis auf die Teile, die in die farbigen Transmissionspeaks fallen. Dies läßt sich natürlich auch in Zahlen quantifizieren: Gehen wir von einer Gleichverteilung der Strahlungsenergie im sichtbaren Spektralbereich von 400nm bis 700nm aus. Dann beträgt die gesamte Energie der Hintergrundstrahlung E° E° = ¶E/¶l×Dl = ¶E/¶l (700 nm -400 nm ) = ¶E/¶l×300 nm Gehen wir von einer 100%-Transmission in den Bereichen 480nm...510nm und 650nm...665nm aus, so läßt das Filter folgende Teile der Hintergrundstrahlung E°' durch, wenn das Filter in den anderen Bereichen das Licht komplett sperrt: E° ‘ =¶E/¶l×S(Dl)=¶E/¶l[(510 nm -480 nm )+(665 nm -650 nm )]= ¶E/¶l×45 nm Damit wird nur der Anteil E°'/E° = ¶E/¶l× 45nm/ ¶E/¶l× 300nm = 15% der Hintergrundhelligkeit durchgelassen. Der UHC reduziert also die Hintergrundhelligkeit um ca. 85%! Setzen wir den Kontrast wie üblich an als Verhältnis der Energieen von visuellem Nutz- zu visuellem Hintergrundsignal, so erhöht sich der Kontrast von K° = E nutz / E° auf K°' = E nutz /E°' = E nutz /0,15E° = 6,66 K°. Die 85-prozentige Reduktion der Hintergrundhelligkeit entspricht also einer visuellen Kontraststeigerung um 666%! Für Linienstrahler verbessert also ein UHC-Filter die Himmelsqualitä somit um ziemlich genau 2 Magnituden. In der Praxis bedeutet dies, dass Schmalbandfilter bei schlechten bis mittleren Himmelsbedingungen einen deutlichen Vorteil bringen. Je besser jedoch die Himmelsqualität ist - beispielsweise unter Hochgebirgshimmel - desto weniger macht sich die Reduktion der Himmelshintergrundhelligkeit um oben erwähnte zwei Magnituden visuell noch bemerkbar.