Solteleskopet ved Wieth-Knudsen Observatoriet

Det dobbelte solteleskop

Observatoriet har et dobbelt solteleskop bestående af et 15cm Lunt LS152THa Hα-teleskop og et 20cm Meade SCT med et fuld-spektrum Thousand Oaks solfilter på en fælles TTS-160 montering.

 

I marts 2014 blev solteleskopet udbygget med et justerbart ophæng til 20cm Meade teleskopet. På den måde kan man nemt finjustere retningen så begge teleskoper peger samme vej. Indtil da havde de været en omstændelig og tidskrævende proces at få solbilledet bare nogenlunde inden for synsfeltet i begge teleskoper på én gang.

Det justerbare ophæng består af en ADM Max Guider kombineret med en svalehaleskinne fra Track the Stars, der har leveret monteringen til solteleskopet. Det kan ses på billedet til venstre.

 

Solteleskopet er transportabelt og bruges jævnligt ved ud-af-huset-arrangementer hvor vi viser Solen frem på strande, skoler mv. Om natten kan 20cm teleskopet bruges alene uden solfiltrene, så vi kan også gennemføre observationer af nattehimlens objekter udenfor observatoriet.

Solkikkerten opstillet ved observatoriet. Foto: Michael Quaade
Den ene halvdel af solkikkerten kan også bruges om natten uden solfiltret. Foto: Michael Quaade

Filtre

De fleste solteleskoper er udstyret med et almindeligt fuld-spektrum filter, der viser Solen i hvidt lys. Sådan et filter viser Solen stort set sådan som man ser den med det blotte øje, blot er lyset dæmpet omkring 100 000 gange så vi kan se det uden at skade øjet.  Vores teleskop har et smalbånds Hα filter, der kun lader lys med bølgelængden 656nm passere. Her ser Solen rød ud, fordi vores øjne opfatter lys med den bølgelængde som rødt.

Fuld-spektrum filtret

Et fuld-spektrum filter viser kun fotosfæren, det dybeste lag i solens atmosfære. Det er herfra at størstedelen af Solens lys udsendes. De tydeligste fænomener, der kan ses i dette filter er randformørkelsen og solpletter.

Randformørkelsen viser sig ved at solskiven fremtræder lysere på midten end ved randen. Det skyldes, at man ser dybere ind i fotosfæren når man ser lodret ind mod overfladen end når man ser på skrå.  Midt på solskiven, hvor synslinien er vinkelret på overfladen ser vi derfor dybere og varmere, kraftigere lysende lag i fotosfæren end ved randen, hvor synslinien falder skråt ind mod overfladen.

Solpletterne er mørke områder på soloverfladen. De opstår ved at magnetiske fænomener transporterer energi væk fra fotosfæren og køler den af, så den i solpeltterne har en temperatur på 4000-4500K i stedet for fotosfærens normale 5800K. Det er temperaturforskellen, der får dem til at virke mørke i sammenligning med resten af solskiven.

Fuld-spektrum filter er et Thousand Oaks  solfilter, som er anbragt foran teleskopets objektiv. Det gengiver Solen med en orange farve, som  ikke skyldes Solen selv – dens lys ser nærmest hvidt ud.

Solen optaget i hvidt lys 21. august 2015 kl. 11:11 med Wieth-Knudsen Observatoriets solkikkert. Bemærk solpletgruppen, der ses som lyse områder på Hα optagelsen. Foto: Michael Quaade
Solen optaget i hvidt lys 21. august 2015 kl. 11:11 med Wieth-Knudsen Observatoriets solkikkert. Bemærk solpletgruppen, der ses som lyse områder på Hα optagelsen. Foto: Michael Quaade

Hα filtret

Dette filter lader kun lys med en bølgelængde på 656nm, der svarer til Hα spektrallinien fra brint, slippe igennem. Vores øjne opfatter det lys som rødt, så Solen fremtræder med en smuk dybrød farve. Lys med denne bølgelængde har en fotonenergi på 1.9eV, der netop svarer til en overgang mellem to energitilstande i brintatomet. Et brintatom kan absorbere en foton, når dens energi passer med en energiovergang i atomet. Derfor absorberer brintatomer lys med denne bølgelængde. Det er det, der i et spektrum af Solen eller en stjerne ses som en mørk absorptionslinie, hvor der “mangler” noget af lyset.  Derfor er fotosfæren ikke så dominerende i Hα lys som i hvidt lys.

Kromosfæren er det lag i solatmosfæren, der ligger lige over fotosfæren. Den lyser væsentlig svagere end fotosfæren, men det meste af dens lys udsendes netop i Hα spektrallinien.  Ved en total solformørkelse ser det sidste af solranden, der forsvinder bag Månen rødt ud. Det er det røde Hα lys fra kromosfæren, man ser ved en sådan lejlighed. Kromosfæren viser mere struktur en den ensartede fotosfære og denne struktur er synlig i Hα filtret.  Det er bl.a. muligt at se protuberanser – store buer af svagt lysende materiale, der strømmer langs solens magnetfelt. Protuberanserne fremtræder af og til langs solranden, hvor de ses på baggrund af himlen, der er helt mørk i Hα lys. Man kan også tydeligt se en grynet struktur i kromosfæren, der skyldes konvektionsstrømninger.

Hα filtret er en integreret del af Lunt LS152THa/B1800 solteleskopet. Det består af tre dele. Forrest er anbragt et filter til at fjerne det meste af energien i solstrålingen.  Herfter er et Fabry-Perot etalon interferensfilter, der slipper et stort antal meget snævre bølgelængdeintervaller igennem. Hver af disse intervaller er kun 0.07nm bredt og de optræder spredt over hele spektret. Filtret er konstrueret, så et af disse intervaller ligger ved Hα spektralliniens bølgelængde på 656.3nm. Begge disse filtre er anbragt i en udtagelig enhed inde i teleskopet. Det tredje filter er et Lunt B1800 blocking filter, der blokerer for alle etalon filtrets intervaller undtagen det ved Hα spektrallinien. Det er anbragt i en diagonal lige foran okularet.

Solteleskopet er monteret på en danskbygget TTS-160 Panther opstilling fra Track the Stars

Solen optaget i Hα lys (bølgelængde på 656nm) med Wieth-Knudsen Observatoriets solkikkert. 21. august 2015. Bemærk de store protuberanser langs Solens venstre rand. Foto Michael Quaade.
Solen optaget i Hα lys (bølgelængde på 656nm) med Wieth-Knudsen Observatoriets solkikkert. 21. august 2015. Bemærk de store protuberanser langs Solens venstre rand. Solskiven er overbelyst for at vise protubranserne. Foto Michael Quaade.