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Astronomie und Praxis: Spektroskopie: Echelle-Spektrografen: Präzision in Farbe

Die Astrospektroskopie, also die wellenlängenabhängige Analyse des Lichts kosmischer Objekte, ist ein bedeutendes Werkzeug der Himmelsforschung. Mit so genannten Echelle-Spektrografen lässt sich ein ebenso breiter Spektralbereich erfassen wie mit klassischen Geräten – jedoch bei deutlich höherer Auflösung. Die moderne Variante ist auch kommerziell erhältlich. Was dürfen Amateurastronomen davon erwarten?
Echelle-Spektrografen erfüllen den Astronomen gleich zwei Wünsche auf einmal: Sie erfassen das gesamte Sternspektrum auf einer einzigen Aufnahme – bei gleichzeitig hoher spektraler Auflösung.

Wir schreiben das Jahr 1814: Durch einen kleinen Spalt im Vorhang fällt ein Sonnenstrahl auf ein Prisma, welches das Licht in seine unterschiedlichen Farbanteile zerlegt. Der Spiegelschleifer bewertet mit diesem Arrangement die Güte des verwendeten Glases. Bei genauerem Hinsehen entdeckt er dunkle Linien im Farbspektrum des Lichts – insgesamt zählt er 574, deren Lage und Breite er dokumentiert. Doch der fleißige Optiker hat keine Zeit für weitere Untersuchungen – seine Linsen haben Vorrang. Die Entdeckung liegt ihm trotzdem am Herzen: "… so wäre es sehr zu wünschen, dass ihm geübte Naturforscher Aufmerksamkeit schenken möchten", schreibt Joseph von Fraunhofer (1787 - 1826) über das von ihm beobachtete Phänomen.

Rund 50 Jahre später soll sein Wunsch in Erfüllung gehen: Der Chemiker Robert Bunsen und der Physiker Gustav Kirchhoff entdecken, dass Atome nicht nur Licht aussenden, sondern bestimmte Anteile auch absorbieren können. Die von Fraunhofer gefundenen dunklen Linien im Sonnenlicht beruhen auf chemischen Elementen und molekularen Verbindungen in der Sonnenatmosphäre, die charakteristische Anteile des ausgesandten Lichts verschlucken – so ihre richtige Folgerung ...

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  • Literaturhinweise

Eversberg, T., Vollmann, K.: Spectroscopic Instrumentation. Fundamentals and Guidelines for Astronomers. Springer Verlag, Heidelberg 2015

Eversberg, T.: Off-the-shelf Echelle Spectroscopy: Two Devices on the Test Block. In: Publications of the Astronomical Society of the Pacific 128, S. 1-6, 2016

Kozłowski, S. et al.: BACHES – A Compact Échelle Spectrograph for Radial Velocity Surveys with Small Telescopes. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 443, S. 158 - 167, 2014

Mugrauer, M. et al.: FLECHAS – A New Échelle Spectrograph at the University Observatory Jena. In: Astronomische Nachrichten 335, S. 417 - 427, 2014

Pribulla, T. et al.: Affordable Échelle Spectroscopy with a 60 cm Telescope. In: Astronomische Nachrichten 336, S. 682-689, 2015

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