Beobachtungstipp im Mai 2009

Wann waren sie das letzte Mal beim Augenarzt? Wie sieht es denn mit der Sehkraft ihrer Augen aus? Der Sternenhimmel kann darauf eine Antwort geben!

In vielen populären Büchern wird der Doppelstern Alkor und Mizar als "Augenprüfer" bezeichnet. Die beiden Sterne sind 11 Bogenminuten von einander entfernt, was etwa einem Drittel des Vollmonddurchmessers entspricht. Um es vorweg zu nehmen. Dieser Abstand ist um einiges größer als die Leistungsgrenze gesunder Augen mit hundertprozentiger Sehkraft. Es sollte also kein Problem darstellen, diesen Doppelstern mit dem bloßen Auge zu trennen. Im Allgemeinen wird das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges, also die Fähigkeit noch zwei Sterne, die nah zusammenstehen, als Einzelsterne zu erkennen, mit etwa 120 Bogensekunden (2 Bogenminuten) angegeben. Das entspricht einem fünfzehntel des Vollmonddurchmessers. Das durchschnittliche Auge vermag in der Regel Sterne, die 200 Bogensekunden, also etwas mehr als 3 Bogenminuten von einander entfernt stehen, als getrenntes Sternpaar wahrzunehmen. Somit sollten die beiden Sterne ohne Probleme mit dem bloßen Auge zu trennen sein. Nun hat Mizar einen weiteren Begleiter, der in 14 Bogensekunden Abstand mit dem Stern ein physikalisches Doppelsternpaar bildet. Dieses Doppelsternpaar kann aber nicht als Augentester herhalten, da der Abstand der beiden Partner nun wirklich viel zu klein ist. Ein Feldstecher 10x50 könnte da schon Abhilfe leisten, da eine 10-fache Vergrößerung den Winkelabstand für das menschliche Auge vergrößert.

Wie dem auch sei. Der Abstand von Alkor und Mizar ist so groß, dass selbst Menschen mit einem leichten Sehfehler das Sternpaar erkennen können. Somit sind Alkor und Mizar keine richtigen Augentester im wahrsten Sinne. Anders gestaltet es sich bei Epsilon Lyra. Nur 1,6° nordöstlich von Vega, dem hellen Stern im Sternbild Leier, finden wir ein Sternchen 4.Größe. Dieses entpuppt sich im Feldstecher als Doppelstern. Die beiden Komponenten Epsilon 1-Lyra und Epsilon 2-Lyra sind 210 Bogensekunden voneinander getrennt. Somit sollte es guten Augen möglich sein, dieses Sternpaar ohne optische Hilfsmittel zu trennen.

Und in der Tat. Gute Augen oder Augen, die mit der richtigen Brille korrigiert werden, können Epsilon Lyra eindeutig als Doppelstern erkennen. Epsilon Lyra ist eigentlich kein normaler Doppelstern. Die beiden Einzelsterne lassen sich abermals in zwei weitere Sterne trennen, die aber dann jeweils nur 2,3 bzw. 2,5 Bogensekunden von einander getrennt sind. Um diese Sternpaare zu trennen sollte man ein Teleskop mit einer Vergrößerung von mindestens 60-fach benutzen. Selbst dann kann es sein, dass die vier Sterne noch nicht deutlich voneinander getrennt werden können. Der Grund hierfür sind nicht die Unzulänglichkeiten des menschlichen Auges, sondern die schlechten optischen Eigenschaften des Teleskopes oder das schlechte Seeing wegen der turbulenten Luftatmosphäre, die das Auflösungsvermögen in unseren Gebieten meist auf 1 bis 2 Bogensekunden begrenzt. Das schlechte Auflösungsvermögen der Optik muss übrigens nicht auf eine schlechte Justage zurückzuführen sein. Teleskope, die nicht der Außentemperatur angepasst sind, können ihre optische Qualität nicht ausspielen. Daher sollte eine Optik mindestens eine Stunde draußen stehen, bevor man sich mit der Beobachtung enger Doppelsternpaare beschäftigt. Übrigens eignen sich Teleskope nicht zum Testen der Augen, da der Griff zum Fokussierknopf die Sehfehler ausgleichen kann.

Eine weitere schöne Möglichkeit seine Sehfähigkeit zu testen, ist die Bestimmung der persönlichen Grenzgröße der Sternhelligkeit. An Standorten ohne nennenswerte Lichtverschmutzung und bei klarer dunkler Nacht kann das menschliche Auge Sterne 6. bis 7. Größe wahrnehmen. In unseren Breiten in der Nähe des Ruhrgebietes erreicht man bei guten Sichtbedingungen schon mal die 5. Größenklasse, eventuell sogar ein bisschen mehr. Das Sternenlicht ist am besten im Zenit zu sehen. Mit zunehmender Horizontnähe schluckt die Erdatmosphäre mit ihrem Dunst das Licht der Sterne und setzt die Grenzgröße herab. Um welchen Faktor dies geschieht, hängt von vielen Dingen ab. Zum Einen ist es die Lichtverschmutzung durch irdische Lichtquellen und zum Anderen ist es die Wettersituation. Regelmäßige Beobachter wissen, dass klarer Himmel nicht gleich klarer Himmel ist. In nur 2 bis 3 Nächten im Jahr durchschnittlich, kann der Himmel wirklich als sehr klar bezeichnet werden. Oftmals ist der Himmel nach dem Durchzug eines Tiefs mit dem Aufreißen der Wolkendecke beim Durchgang der Kaltfront sehr klar. Andauernde Hochdrucklagen mit mäßigem Ostwind können auch klare Nächte bringen. Hochdrucklagen mit Windstille, eine so genannte Inversionswetterlage, sammelt viel Staub und Dunst in der unteren Atmosphäre. Das beeinträchtigt die klare Sicht zu den Sternen, besonders im Horizontbereich. Solche Wetterlagen führten in der Vergangenheit häufig zu Smog. Im Herbst und Winter bildet sich dabei trotz Hochdrucksituation Nebel, der tagelang anhalten kann. Das macht sich bei der Durchsicht des Himmels stark bemerkbar.

Aber das nur nebenbei. Was ich eigentlich sagen wollte: Die Bestimmung der persönlichen Grenzhelligkeit der Sterne hängt neben der Sehstärke von weiteren Faktoren ab. Und diese entscheidenden Faktoren ändern sich von Nacht zu Nacht. Am besten kann man seine persönliche Sehstärke testen, indem man sie mit anderen Beobachtern vergleicht. Die Mitbeobachter sollten dabei natürlich gute Augen haben oder zumindest eine gute Brille benutzen. So kann man im Wettbewerb die eigenen Augen testen. Als Kandidaten bieten sich zum Beispiel die Sterne des Kleinen Bären an. Der schwächste Stern des Kastens, Eta UMi besitzt eine Helligkeit von 4,95 Mag. Bei klarem Himmel ist er in der Regel recht gut zu sehen. Ist der Himmel aber aufgehellt oder leicht dunstig, kann es schon zum Problem werden, diesen Stern zu erkennen.

Der zweit-hellste Kastenstern ist Zeta UMa, ein Stern 4,3 Mag hell. Fünfzig Bogenminuten von ihm entfernt, befindet sich Theta UMi, der wiederum nur die 5. Größenklasse aufweist. Ein richtiger Augentester ist Gamma UMi, der hintere untere Kastenstern. Gamma UMi ist ein Doppelstern. Der Hauptstern ist 3 Mag hell und kein Problem. Schwieriger ist da schon der Begleiter, der eine Helligkeit von 5 Mag hat und "nur" 16 Bogenminuten entfernt ist.

Eine interessante Methode seine Augen im Wettbewerb mit anderen zu Testen, ist das Zählen der sichtbaren Sterne im Kasten des Großen Wagen. Es befinden sich nur 8 Sterne bis zur 6. Größe innerhalb des Kastens. Eine harte Bewährungsprobe für das menschliche Auge und die Güte des Nachthimmels.

Leichte Kurzsichtigkeit lässt Sterne schnell verschwinden. Das Licht der Sterne wird auf der Netzhaut, nicht wie beim gesunden Auge auf wenige, sondern auf mehrere Netzhautelemente verteilt. Die Reizschwelle der Nervenzellen in den Zäpfchen und Stäbchen der Netzhaut wird nicht erreicht und der schwache Stern kann nicht erkannt werden. Eine Brille korrigiert den Sehfehler, so dass das Licht der Punktlichtquelle Stern, auf ganz wenige Nervenzellen verteilt wird. Gerade weil Sterne ideale Punktlichtquellen sind, eignen sie sich besonders zum Prüfen von optischen Systemen. Ein Auge ist natürlich ein solches...

Neben den Sehfehlern kann eine Nachtblindheit ebenfalls beim Sternezählen hinderlich sein. Die Empfindlichkeit und somit die Fähigkeit des menschlichen Auges noch schwache Lichtquellen wahrnehmen zu können, ist von Mensch zu Mensch verschieden. Mit zunehmendem Alter nimmt die Sehfähigkeit allgemein ab. Man sollte diese Abnahme aber nicht überbewerten. So dramatisch, wie es die Literatur zum Teil darstellt, ist es nicht. Bei Dunkelheit öffnen sich unsere Pupillen weiter und mehr Licht fällt auf die Netzhaut. Die Pupillen können sich beim jungen Menschen durchaus 8mm weit öffnen. Beim alten Menschen sind es nur noch 2-4mm laut Fachliteratur. Allerdings haben Versuche ergeben, dass selbst ältere Menschen durchaus noch in der Lage sind, ihre Pupillen über 6mm zu öffnen. Dieses Pauschalurteil über das Sehen im Alter ist damit wohl gottseidank hinfällig.

Um Nachts gut sehen zu können, muss sich das Auge der Dunkelheit anpassen. Neben der Öffnung der Pupillen, spielt die erreichbare Empfindlichkeit der Netzhaut eine große Rolle bei der Wahrnehmung schwacher Lichtquellen. Eine halbe bis dreiviertel Stunde in dunkler Umgebung reicht dazu aus um die Augen perfekt an den Nachthimmel anzupassen. Während der ersten 10 Minuten steigt die Empfindlichkeit der Netzhaut nur wenig. Zwischen der 15. und 25. Minute erhöht sich die Empfindlichkeit der Netzhaut, wegen der Anreicherung von Botenstoffen, von 25 auf 80% der maximalen Empfindlichkeit. Der Botenstoff Rhodopsin sorgt für die Empfindlichkeit der Rezeptoren der Netzhaut. Die Produktion von Rhodopsin dauert etwa eine halbe Stunde.

Übrigens kann der Blick in eine helle Lichtquelle die Nachtadaption der Augen vollständig zerstören, da die Rhodopsinmoleküle durch den Lichteinfall gespalten werden. Deshalb arbeiten wir beim Sternegucken nur mit schwachem Rotlicht.

Prüfobjekte am Sternenhimmel können zum Beispiel Sternhaufen in der Milchstraße sein. Der Doppelsternhaufen h und chi Persei im Sternbild Perseus ist ein solches. Man kann auch versuchen den Andromedanebel zu erkennen oder im Feldstecher die Dreiecksgalaxie M33 zu finden. All das sind Objekte, die mehr oder weniger schwer ohne Teleskope zu sehen sind. Der große Kugelsternhaufen M13 im Sternbild Herkules könnte so eben gesehen werden. Allerdings ist da neben den guten Augen auch eine sehr klare dunkle Nacht von Nöten - ein Alpenhimmel eben.

Zum Schluss möchte ich noch ein Augentester erster Klasse vorstellen. Der Sternhaufen der Plejaden bietet sich an. Unter mäßigen Bedingungen kann man die fünf hellsten Sterne sehen, die alle in etwa die 4. Größe besitzen. Gute Augen sehen sieben bis neun Sterne in den Plejaden. Ganz gute Augen können unter optimalem Himmel sogar 11 Sterne sehen. Die Plejaden sind da eine richtige Herausforderung.

Farbsehschwäche kann man beim Sternegucken auch feststellen. Es gibt Menschen, die können nicht die rötliche Farbe von Mars, Antares oder Aldebaran erkennen oder das bläuliche Scheibchen von Uranus oder Neptun. Dieser Schwäche kann man auch auf die Schliche kommen, wenn man kontrastreiche Doppelsterne, wie bspw. Albireo beobachtet.

Trotz aller Beobachtungen kann der Sehtest am Himmel natürlich den Optiker nicht ersetzen. Kurzsichtigkeit kann man zwar auf die Schliche kommen. Weitsichtigkeit auch, wenn man versucht im Dunkeln nur mit der roten Taschenlampe bewaffnet eine Sternkarte zu lesen. Inwiefern man aber eine Brille benötigt, das kann nur der Optiker oder Augenarzt entscheiden. Ich, als erfahrener Brillenträger, merke aber beim Blick zum Himmel schon, dass der nächste Besuch beim Optiker bald fällig wird,

In diesem Sinne: clear eyes und skies,
Christian Overhaus