MINT: Astronomie in Jgst. 9 – lehrreich und schön!

In den vergangenen Wochen nutzten die Schülerinnen und Schüler der Klassen 9 bei Herrn Kreutzfeldt in Physik die Gelegenheit, über das Faulkes Telescope Project im Unterricht via Internet die Forschungsteleskope des LCO-Netzwerks zu bedienen. Das Ergebnis waren gigabyteweise Daten mit Aufnahmen von Deep-Sky-Objekten.

Bevor man aus den Rohdaten der verwendeten CCD-Kameras allerdings (von Astronomen so genannte) „pretty pictures“ erhält, ist noch etwas Arbeit nötig, bei der man sehr viel über Physik lernen kann. Solche Kameras registrieren nämlich üblicherweise gar keine Farben, so dass das Vorgehen darin besteht, dasselbe Objekt zunächst unter Verwendung verschiedener vorgeschalteter „Farbfilter“ aufzunehmen. Dadurch ist dann bei jedem Bild bekannt, welchen „Farbbereich“ es abdeckt, und man kann mithilfe von Bildbearbeitungssoftware ein Komposit aus den verschiedenen Aufnahmen erstellen.

Allerdings hat man dabei sehr viel „künstlerische Freiheit“: beispielsweise verwendeten die Neuntklässler unter anderem ein Infrarotfilter, weil viele interessante Strukturen bei astronomischen Objekten erst in diesem für das menschliche Auge nicht sichtbaren Bereich hervortreten. Da stellt sich dann natürlich die Frage, wie man so etwas in dem zu erzeugenden „pretty picture“ abbilden soll. Übrigens arbeitet zum Beispiel das kürzlich in Dienst gegangene Weltraumteleskop JWST ebenfalls im Infrarotbereich, und nicht nur deshalb zeigen die im Internet verfügbaren Aufnahmen des JWST und anderer Telskope auch keinesfalls, wie die Objekte „wirklich aussehen“.

Zudem mussten die Schülerinnen und Schüler bei der Bilderstellung Entscheidungen treffen wie: Gewichte ich ggf. verschiedene Aufnahmen im Endprodukt unterschiedlich? Versuche ich, die feineren Strukturen des Objekts herauszuarbeiten – in diesem Fall muss ich allerdings fast zwangsläufig in Kauf nehmen, dass etwa im Fall einer Galaxie der zentrale Kern überbelichtet dargestellt wird? Usw.

Hier abgebildet sind als Beispiel Ergebnisse der Bemühungen beim Orionnebel (M42), einem Sternentstehungsgebiet in unserer Milchstraße. In der Collage sieht man, wie aus ein und denselben Daten ganz unterschiedliche Visualisierungen entstehen können. In der höher auflösenden Variante der mittleren Aufnahme der Collage erkennt man zudem deutlich die reichhaltige Struktur dieses Objekts.