Warum brauchen wir Filter?

Credit: ESO/B. Bailleul

Verschiedene Gase emittieren oder absorbieren verschiedene Wellenlängen (Farben) des Lichts. Astronomen benutzen eine Vielzahl von Filtern, um die verschiedenen Eigenschaften der Objekte zu untersuchen, die sie beobachten.

James Webb Space Telescope Filter Wheel
JWST-Filterrad: Komplizierte Instrumente haben komplizierte Filterräder. Dieses ist Teil des NASA/ESA/CSA James Webb-Weltraumteleskops.
Credit: MPIA
Der Krabbennebel: Im Jahr 1054 entdeckten chinesische Astronomen einen hellen neuen Stern am Nachthimmel. Dieser Newcomer erwies sich als heftige Explosion in der Milchstraße, verursacht durch den spektakulären Tod eines etwa 1600 Lichtjahre entfernten Sterns. Diese Explosion schuf eines der am besten untersuchten und schönsten Objekte am Nachthimmel – den Krebsnebel.
Credit: ESA/Hubble & NASA. Acknowledgement: Judy Schmidt (Geckzilla)

Die meisten astronomischen CCD-Sensoren sind farbenblind. Sie können nicht zwischen Farben unterscheiden, sondern messen nur die Lichtmenge pro Pixel. Für Farbbilder müssen mindestens drei Aufnahmen, die durch einen roten, grünen und blauen Filter gemacht wurden, kombiniert werden. In der Praxis benutzen Astronomen Filter, die, abhängig von der wissenschaftlichen Fragestellung, nur bestimmte Wellenlängen des Lichts durchlassen. Wasserstoff wird beispielsweise bei einer Wellenlänge von 656 Nanometern sichtbar. Filterräder machen es leicht, den Beobachtungsmodus zu ändern und einen Filter nach dem anderen zu verwenden. Das klappt sogar bei infraroten oder ultravioletten Wellenlängen.

Filter für ISAAC: Das Instrument ISAAC kann mit einem komplizierten, auf eisige Temperaturen gekühlten Filterrad verschiedene Wellenlängen im nahen infraroten Licht untersuchen.
Credit: ESO
Colour vision
Farbwahrnehmung: Auf normalen CCDs in Handys und Digitalkameras sind die Filter in einem bestimmten Muster auf die einzelnen Pixel geätzt. Die Kamera nimmt eigentlich drei Bilder zugleich auf, die durch eine Software kombiniert werden.
Credit: Cburnett

Hast du die Welt schon mal durch ein Stück rote Zellophanfolie betrachtet? Alles sieht dann ganz anders aus! Genauso sehen Astronomen verschiedene Dinge, wenn sie durch farbige Filter blicken.