Sterne - Nymphalis.de
Werbung
„Neue Veränderliche per Mausklick“ - eine astronomische Schatzsuche mit Datamining Einführung: Veränderliche Sterne Was ist Datamining? Neuentdeckung veränderlicher Sterne mit Datamining – Methodik/Vorschläge (http://www.bav-astro.de/) Stefan Hümmerich, Klaus Bernhard, Michael Bernhard (VdS Fachgruppe Veränderliche, BAV) Definition • Veränderliche Sterne sind Sterne, die von der Erde aus gesehen Helligkeitsschwankungen aufweisen. Zeitskalen und Größenordnungen variieren dabei beträchtlich. • Während früher veränderliche Sterne als etwas Besonderes angesehen wurden, nimmt man heute an, dass alle Sterne im Laufe ihrer Entwicklung zeitweise Helligkeitsschwankungen zeigen. Alle Sterne sind veränderlich… …früher oder später in ihrem „Leben“. Mira (o Cet); Manfred Simon (Kaufbeuren); Quelle: BAV Ursachen des Lichtwechsels • Intrinsische Veränderlichkeit, wobei sich die Leuchtkraft des Sterns ändert, z.B. durch Pulsation, Eruption oder Rotation bei ungleichmäßiger Helligkeitsverteilung. AF Cyg (School of Physics, University of Sydney) • Extrinsische Veränderlichkeit. Lichtwechsel durch geometrische Anordnung von Sichtlinie und Bahnebene der Komponenten bedingt. Z.B. Bedeckungsveränderliche, bei der ein Stern von einem Begleiter verdeckt wird. (wikimedia, public domain) Zur Bedeutung veränderlicher Sterne • Grundlage für die astronomische Entfernungsmessung (Perioden-Leuchtkraft-Beziehung bei pulsierenden Veränderlichen; identische Maximalhelligkeit der Supernovae vom Typ Ia) • Bestimmung stellarer Parameter (z.B. Masse, Radius, Temperatur), insbesondere bei Bedeckungsveränderlichen; Asteroseismologie • Aufbau und Überprüfung von Modellen zur Sternentwicklung • Identifikation von Sternpopulationen • (…) (ESO / L. Calçada) Was ist Datamining? Definition: Unter Datamining versteht man das Auffinden bisher unbekannter Zusammenhänge oder Muster in sehr großen Datenbanken. (Prof. Dr. W. H. Janko. Datamining. Quelle: http://wwwai.wu-wien.ac.at/~koch/courses/wuw/archive/inf-sem-ws-00/nentwich/index.htm) im vorliegenden Falle das Auffinden neuer veränderlicher Sterne. Datenbank A nach Kriterienkatalog durchsuchen Wie komme ich von der Theorie zur Praxis (sprich: den Veränderlichen)? Datenbank B Online Datenbanken Profiobservatorien überwachen seit Jahren von der Erde als auch vom Weltall aus in jeder klaren Nacht große Himmelsfelder und machen die Messwerte der breiten Öffentlichkeit im Internet zugänglich. Dabei kommen Millionen von Helligkeitsmessungen zusammen - ein Eldorado für "Dataminer"! Kuppel des „Uppsala“ 50 cm Schmidt-Spiegels des Siding Spring Observatoriums, Australien (Quelle: Siding Spring Survey; mit freundlicher Genehmigung von Robert McNaught) Datenbanken automatischer Teleskope im Internet (Auswahl) Projekt Internetadresse The All Sky Automated Survey (ASAS) http://www.astrouw.edu.pl/asas/ Catalina Sky Survey (CSS) http://nesssi.cacr.caltech.edu/DataRelease/ Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) http://ogle.astrouw.edu.pl/ MACHO Project http://wwwmacho.anu.edu.au/ Hipparcos http://archive.ast.cam.ac.uk/hipp/hipparcos.html Kepler http://archive.stsci.edu/kepler/data_search/search.php siehe hierzu auch Artikel im VdS-Journal Nr. 48 (1/2014); Schwerpunktthema „Schreibtischastronomie“ und die entsprechende Seite auf der BAV Homepage BAV: „Datamining leicht gemacht" (http://bav-astro.de/datamining/index.php) Beispiel: The All Sky Automated Survey (ASAS) -Ziel: Feststellung und Untersuchung jeglicher Art der photometrischen Veränderlichkeit -ASAS-3 überwachte den gesamten Südhimmel und Teile des Nordimmels bis ~ δ < +28°. Etwa 107 Sterne heller als 14 mag wurden erfasst. -Daten der dritten Projektphase (ASAS-3; 2000 bis 2009) online abrufbar. ASAS Teleskope am Las Campanas Observatorium in Chile (Quelle: ASAS Homepage) Benötigte „Werkzeuge“ 1. photometrische Datenbank Quelle 2. Online Katalogsystem VizieR (o.ä.) Auswahl geeigneter Kandidaten 3. International Variable Star Index (VSX) Überprüfung: Ist der Veränderliche bereits bekannt? Suche nach veränderlichen roten Riesensternen in der ASAS-3 Datenbank Aufruf der Seite www.nymphalis.de/datamining.html Zugehörige Tutorials finden sich unter https://www.youtube.com/channel/UCWF-4VFYEhBUwhAkOk15IYw (Channel "Veränderliche Sterne - Datamining") non-var var Suche nach veränderlichen roten Riesensternen in der ASAS Datenbank Beispiel 1: Abgleich von Sternen späten Spektraltyps aus Spektralkatalogen mit der ASAS-3 Datenbank The International Variable Star Index ASAS - All Sky Automated Survey Catalogue of Stellar Spectral Classifications (B. Skiff): VizieR (Katalog-Suche nach: Skiff 2014; Suchkriterien z.B. Mag = 13..15; n_Mag = V; SpType = M*e; RAJ2000 = >10; DEJ2000 = <-20; optional: Name = "SOPS*" o.ä.) Verschiedene Spektralkataloge der Lowell Observatory FTP site: Lowell Observatory FTP site (star catalogs) (z.B.: sw72.dat / espin.cat / abc89.carbon / albers.red / fbs11.red) Beispiel 2: Abgleich von infrarothellen Sternen aus dem ALLWISE Katalog mit der ASAS-3 Datenbank The International Variable Star Index ASAS - All Sky Automated Survey VizieR (Katalog-Suche nach: ALLWISE; Suchkriterien z.B. Position = 15 -45; radius = 1°; W3mag = <4) Die weitere Vorgangsweise soll hier nur skizziert werden: - Periodenbestimmung mit Programmen wie z.B. Period04 (http://www.univie.ac.at/tops/period04/) oder Peranso (http://www.peranso.com/) und Erstellen einer reduzierten Lichtkurve. - Lichtkurve und weitere Daten wie Spektraltyp oder Farbinformationen ermöglichen oft eine genaue Klassifizierung und eine anschließende Publikation in einem Fachjournal. -Dabei unterstützt Sie gerne die Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne (BAV). BAV Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V. (BAV) www.veränderliche.de www.veraenderliche.de www.bav-astro.de FAZIT In umfangreichen und öffentlich zugänglichen Datenbanken verbergen sich viele interessante Himmelsobjekte. Vielleicht entdecken Sie bald Ihren ersten Veränderlichen online?
