Sonnenbeobachtung im Licht der roten Wasserstofflinie

Dr. Heinz J. Beister

Bild 1:
Die Sonne befindet sich im Spätherbst 2007 in ihrem Aktivitätsminimum. Sie zeigt eine leergefegte Oberfläche und eine ruhige Chromosphäre. Mitunter sind noch kleine Flecken in der Äquatornähe zu sehen, die zum alten Zyklus gehören. Mit dem Auftreten der ersten Flecken in höheren nördlichen oder südlichen Breiten beginnt der neue Zyklus.

In unserer Vereinssternwarte ist die Sonnenbeobachtung ein Schwerpunkt. Neben der Beobachtung der Fotosphäre ("Weißlicht") und der Bestimmung der Sonnenfleckenrelativzahl haben wir auch die Möglichkeit der detaillierten Beobachtung der Chromosphäre. Zerlegt man im Labor das Licht einer Wasserstoffentladungslampe mit Hilfe eines Glasprismas, so kann man die Spektrallinien des Wasserstoffs beobachten: eine rote, eine blaugrüne und zwei blau-violette Linien.

Interessant ist die rote Wasserstoff-Alpha-Linie. Da die Sonne an ihrer Oberfläche aus Wasserstoff besteht, der bei den dort herrschenden Temperaturen in diesem roten Licht leuchtet, kann man die Strukturen der "Chromosphäre" mit geeigneten Filtern beobachten. Wir verwenden dazu ein "schmalbandiges" "Advanced Solar Observer" Sonnenfilter der Firma Solar Spectrum mit 0,05 nm Halbwertsbreite. Dieses Filter blockt die aus der Fotosphäre kommende Schwarzkörperstrahlung und lässt nur das rote Wasserstofflicht durch.

Bild 2:
Das Filter wird in den Teleskopstrahlengang in der Nähe der Bildebene eingebaut.
Die effektive Öffnung des Filters beträgt etwas mehr als 30 mm. Damit das Filter den vollen Kontrast zeigt ist ein paralleler Strahlengang wichtig. Ein telezentrisches System vergrößert das Öffnungsverhältnis auf 1:30. Dem Filter nachgeschaltet ist daher ein Telekompressor, der die Öffnung wieder auf vernünftige Größenordnungen zurücksetzt. Der Einsatz des telezentrischen Systems ist für die Beobachtung von Protuberanzen nicht notwendig. Das Filter hat eine Arbeitstemperatur von 51°C und wird elektronisch über einen Thermostaten bei der Arbeitstemperatur stabilisiert. Diese Technik ist insgesamt aufwändig und relativ teuer, aber in ihren Möglichkeiten den beliebten Objektivsonnenfiltern überlegen. Man kann beispielsweise mit der vollen Öffnung des Teleskops beobachten und damit eine hohe Auflösung erreichen. Wir beobachten bei 11 cm effektiver Öffnung.