Projekt "Am Puls von CY Aquarii" - Schuljahre 2010 - 15
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Dolomitenartikel zum Besuch von Prof. Dr. Sterken
Statusbericht zum 07.12.10
Die diesjährige Beobachtungsperiode für CY Aquarii neigt sich ihrem Ende zu, da der Stern jetzt schon wenige Stunden nach der Abenddämmerung untergeht und sich so höchstens noch ein bis zwei Maxima pro Nacht ausgehen. Außerdem ist man gezwungen den Stern jetzt durch eine dichtere Atmosphärenschicht zu fotografieren, was der Qualität der Photometrie schadet. Wie auch immer sind wir zufrieden mit dem bisherigen Ergebnis, konnten wir doch CY Aquarii bis zu diesem Tag in dieser Saison 12mal erfolgreich vom Schuldach aus beobachten.Die heurige Beobachtungssaison zeichnete sich durch ein ausgeprägtes Schlechtwetter in den verganenen 4 Wochen aus. Hier konnten wir nur an zwei Abenden kurze Zwischenhochs für die Beobachtung nutzen. Außerdem hatten wir im Oktober/November viel mit Taubildung auf der Frontplatte des Teleskops zu kämpfen und das obwohl wir die Taukappenheizung mit dem Maximum von 12 V betrieben. Auch fiel uns heuer besonders oft auf, dass Bruneck im Spätherbst regelmäßig unter dichten Nebeldecken des Talkessels verschwindet, während leicht höhergelegene Standorte wie Percha oder Pfalzen klaren Himmel verzeichnen.
Eines unserer Anliegen war, die Qualität der Photometrie gegenüber unseren Erfahrungen von vor zwei Jahren zu steigern. Drei Veränderungen haben wir zu diesem Zweck an unserem "Setup" vorgenommen:
- Wir haben die Software zur Kamerasteuerung gewechselt. Statt CCDOps verwenden wir nun CCDSoft. Dies ermöglicht es uns, die Kamera im automatischen Serienaufnahme-Modus zu betreiben und deswegen aber nicht auf das Nachführen mit dem Guiding-Chip verzichten zu müssen. CCDOps erlaubte das nicht. Einmal eingestellt bleibt nun CY Aquarii während des gesamten Abends exakt an derselben Stelle des Chips. Das erlaubt den Beobachtern auch mehr Freiraum bei ihrer Arbeit. Sind die anfänglichen mühsamen Aufbau- und Ausrichtungsarbeiten abgeschlossen, der Stern scharfgestellt und positioniert bleibt viel Zeit für Unterhaltungen und Diskussionen. Sogar Gäste haben wir während unserer Beobachtungen empfangen können! Bislang waren Herr Prof. Degli Esposti von der itlaienischen Nachbarschule und Alex Balzerini, ehemaliger Schüler und Lehrer am Realgymnasium zu Gast.
- Im November wurde unser Inventar um eine Bahtinov-Maske erweitert. Diese geschlitzte Mase wird vor der Teleskopöffnung platziert und erlaubt es uns, den Stern anhand des entstehenden Beugungsmusters scharfzustellen. Die Zeit für das erfolgreiche Fokussieren hat sich damit um etwa den Faktor drei verkürzt.
- Ende November haben wir uns zudem eine gefasste Lichtfolie angeschafft, welche uns nun das Erstellen von sogenannten Flatfield-Aufnahmen ermöglicht. Diese Flatfieldaufnahmen sind wichtige Kalibrationsaufnahmen, welche uns dem professionellen Arbeiten einen großen Schritt nähergebracht haben.
In Summe also ein sehr gelungener und intensiver Einstieg in das heurige Astro- Schuljahr!
Die Bahtinovmaske.
Die Bahtinovmaske beim Einsatz am Teleskop.
Das Teleskop im eisigen Einsatz. Man sieht hinten die CCD-Kamera am Teleskop. Die Taukappe ist an einem Streifen eisfrei - dort heizen wir mit stromdurchflossenem Konstantandraht.
Die Lichtfolie wird oben aufs Teleskop gelegt und leuchtet gleichförmig hinein. Drei Lagen Papier reduzieren das Übermaß an Licht.
Ein Beispiel für eine Flatfieldaufnahme. Das dunkle Muster aus "Dust-Donuts" kommt von Staubteilchen, welche auf dem Eingangsfenster der CCD-Kamera sitzen. Diese werden unscharf auf dem Chip abgebildet und reduzieren selektiv die Empfindlichkeit. Genau diesen Effekt versuchen wir mit solchen Aufnahmen auszugleichen. Die viel kleineren Kringel sind Staubkörner, welche direkt auf dem Chip sitzen. Das Streifenmuster am linken Rand ist uns ein Rätsel. Wer hier Antworten weiß, möge sich bitte melden!
Statusbericht zum 04.02.12
Der Herbst/Winter des Jahres 2011 bot bei vielen Gelegenheiten gute Beobachtungsbedingungen was die Bewölkung anbelangte, sodass wir in der Lage waren in 12 Nächten CY Aquarii zu photometrieren. Dabei nahmen wir insgesamt 3466 Bilder des Sterns mit Umgebung auf, jeweils mit Dark- und Flatfield-Aufnahmen.Die Strategie bei Light- und Dark-Aufnahmen blieb dieselbe wie im letzten Jahr, doch heuer konnten wir die ganze Beobachtungssaison über die 35 Sekunden Belichtungszeit beibehalten. CCD-Soft war wiederum die Aufnahmesoftware und die wichtige Synchronisierung der Uhrzeit vor Beginn jedes Beobachtungsabends erfolgte wie im letzten Jahr über das Internet mit dem Zeitserver des US-Naval-Observatory tock.usno.navy.mil.
Bei den Flatfiels-Aufnahmen haben wir die Belichtungszeiten gegenüber des letzten Jahres durch das Einbringen von mehreren Lagen Papier und mattem Plexiglas zwischen Teleskop und Leuchtfolie gestreckt. Sie lag damit durchwegs bei 7 Sekunden, was zu etwa 40.000 Counts im hellsten Pixel führte. Eine vorherige Untersuchung der Eigenschaften unserer Kamera (ST8-XME) zeigte, dass wir uns bei diesem Wert noch gut im linearen Bereich des Chips bewegen.
Die Änderung bei den Flatfields erfolgte als Reaktion auf die Sorge des Astrophysikers Taavi Tuvikene, der im letzten Jahr unsere Rohdaten auswertete. Er befürchtete bei Belichtungszeiten von unter einer Sekunde ein sogenanntes "shutter pattern" in den Aufnahmen, also ein Muster das aufgrund der unterschiedlich langen Belichtungszeit für unterschiedliche Bereiche auf dem Chip hervorgerufen wird. Der Verschluss der Kamera schiebt sich nämlich von einer Seite vor den Chip und zieht sich dann wieder auf dieselbe Seite zurück. Damit wird diese Seite insgesamt weniger lang belichtet, als die gegenüberliegende, was zu einem Helligkeitsgradienten im Bild führt. Bei der Flatfield-Korrektur würde man diesen Fehler dann in alle Bilder übertragen.
Die milden Temperaturen machten das Arbeiten heuer leichter als in anderen Jahren. Erst spät im Dezember erreichten wir beim Abkühlen des CCD-Chips Temperaturen von -40°C. Sehr störend war das Flutlicht des nahen Fußballplatzes. Seit der Verlegung des Kunstrasens sind die Lichter täglich bis 22:00 Uhr eingeschaltet. Gerade im Spätherbst, wenn CY tief im Westen steht, beeinträchtigt das die Qualität der Ergebnisse enorm. Mit bloßem Auge lassen sich dort kaum Sterne erkennen.
Eine Publikation der neuen Ergebnisse im "Journal of Astronomical Data" erwarten wir für März. An dieser Stelle wird dann wieder darüber berichtet.
Im Bild: Am Abend des 02.11.11 um 20:02 Uhr MEZ zog ein ungewöhnliches Objekt nahe an CY Aquarii (heller Stern rechts) vorbei. Es bewegte sich sehr langsam für einen Satelliten und seine Helligkeit nahm periodisch zu und ab. Oben sieht man eine Montage von drei Einzelbildern zu je 35 Sekunden. Die Unterbrechungen der Spur liegen an der Auslesezeit des Chips zwischen den Aufnahmen. Das Objekt flog mit einer Geschwindigkeit von etwa 17 Bogensekunden/Sekunde.
Julian Durnwalder gelang es mit Hilfe der Internetseite Calsky (www.calsky.com), das Objekt als "Chinast 20A Rocket" zu identifizieren. Das Objekt ist nur etwa 3,6 Quadratmeter groß und wurde gleichzeitig mit einem chinesischen Militär-Kommunikationssatelliten im November 2010 ins All geschossen.
Das An- und Abschwellen der Helligkeit hat seinen Ursprung in der Rotation des Objektes, welches uns dadurch immer unterschiedlich große Querschnittsflächen zeigt. Außerdem ist die Spur "zittrig", was ein Effekt der Luftunruhe (Seeing) ist. Wir planen, das Objekt bei günstiger Gelegenheit nochmals zu beobachten und werden dann ausführlicher berichten.