Erstellen einer Lichtkurve eines veränderlichen Sterns
Autor: Gerhard Bösch
Erstellt: 03. April 2021
Zugehöriges Präsentationsmodul der Sternwarte Zollern-Alb: In Vorbereitung
Erstellt: 03. April 2021
Zugehöriges Präsentationsmodul der Sternwarte Zollern-Alb: In Vorbereitung
Veränderliche Sterne sind Sterne, die ihre Helligkeit in einem überschaubarem Zeitraum relativ stark verändern. Die Ursache für diese Helligkeitsveränderung kann sehr unterschiedlich sein z.B. durch eine Bedeckung durch Begleitsterne oder durch Pulsationen im Inneren eines Sterns. Viele Sterne zählen zu den Veränderlichen, allerdings sind nur die wenigsten mit bloßem Auge beobachtbar, sondern es bedarf einer mehr oder weniger langfristigen Beobachtung mit Teleskop und Kamera und anschließender Auswertung, um diesen Lichtwechsel aufzunehmen und in einer Lichtkurve darzustellen.
Am Beispiel des Delta-Scuti-Sterns BE Lyn soll der Ablauf dargestellt werden. Delta-Scuti-Sterne sind sehr kurzperiodische, pulsierende Veränderliche mit einer Periodendauer von nur wenigen Stunden, sodass in einer Nachtsitzung problemlos eine vollständige Lichtkurve ermittelt werden kann. Über die Internetseite der BAV ( Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V.) kann man sich die notwendigen Informationen für die Beobachtung besorgen. Sehr hilfreich ist auch die Möglichkeit, sich über den „Variable Star Plotter“ der AAVSO (American Association of Variable Star Observers) eine passende Aufsuchkarte zu erstellen.
BE Lyn ist ein Stern im Sternbild Luchs. Er erreicht im Minimum etwa die 10. Größenklasse, so dass schon ein kleines Teleskop für die Aufnahmen ausreicht.
Verwendete Ausrüstung
Refraktor 80/560
Montierung AVX von Celestron
Kamera: Canon EOS 600D
Refraktor 80/560
Montierung AVX von Celestron
Kamera: Canon EOS 600D
Das erste Foto wird mit dem Bild auf der Aufsuchkarte verglichen, um zu sehen, ob der Veränderliche und zusätzlich ein paar geeignete Vergleichssterne darauf zu sehen sind. Vergleichssterne sind Sterne mit bekannter, konstanter Helligkeit in etwa der gleichen Größenklasse wie der zu vermessende Stern. Anschließend kann die Aufnahmeserie beginnen. Insgesamt wurden rund 100 Aufnahmen im Abstand von zwei Minuten und jeweils 30 Sekunden Belichtungszeit gemacht, zusätzlich die Aufnahmen für die Bildkalibrierung. Die Aufnahmeserien können direkt in das Programm MUNIWIN geladen werden. Damit können sie kalibriert und anschließend fotometriert werden
Bild links: Foto (der Veränderliche ist gelb umrandet)
Bild rechts: Aufsuchkarte
Das Programm arbeitet nach dem Prinzip der Blendenfotometrie. Dabei wird die Blende
des zu messenden Sterns von einer ringförmien Maske umfangen und der Himmelshintergrund
von der Sternhelligkeit abgezogen.
des zu messenden Sterns von einer ringförmien Maske umfangen und der Himmelshintergrund
von der Sternhelligkeit abgezogen.
Das Programm MUNIWIN
Die ersten Bilder sind bearbeitet.
Das Bild links zeigt die Blende (grün) um den Stern und den umgebenden Ring (blau) für den Himmelshintergrund.
Bild rechts: Für die Auswertung wird dann die Differenz der Helligkeit des Veränderlichen (var) zu den konstanten Helligkeiten der Vergleichssterne (comp, ckeck#1) ermittelt.
Die zeitliche Veränderung dieser Helligkeitsdifferenz im Verlauf der Bilderserie wird anschließend als Lichtkurve (nebenstehends Bild) dargestellt.
Die Daten der Lichtkurve können dann weiterverarbeitet werden, um den exakten Zeitpunkt des Maximums und die Periodendauer zu ermitteln. Die aufbereiteten Ergebnisse werden an die Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V. (BAV) und die American Association of Variable Star Observers (AAVSO) übermittelt, wo die Daten gesammelt werden. Die BAV veröffentlicht regelmäßig die Ergebnisse ihrer Mitglieder in den „BAV-Mitteilungen“. Die AAVSO ist eine gemeinnützige, weltweite Wissenschafts- und Bildungsorganisation von Amateur- und Berufsastronomen, die sich für Veränderliche Sterne interessieren. Sie hat ihren Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, mit aktiven Teilnehmern in mehr als 100 Ländern und einem Archiv von über 34 Millionen Beobachtungen von Veränderlichen Sternen. Professionelle Astronomen haben weder die Zeit noch die Teleskope, die nötig sind, um Daten über die Helligkeitsänderungen von Tausenden von Veränderlichen zu sammeln, und Amateure leisten einen echten und nützlichen Beitrag zur Wissenschaft, indem sie veränderliche Sterne beobachten und ihre Beobachtungen an die internationale Datenbank übermitteln.
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