Sternbedeckung durch (163) Erigone am 15.08.2019


Am 15.08.2019 um 00:36:12 MESZ sollte der Stern UCAC4 368-180084 vom Hauptgürtel-Asteroiden (163) Erigone bedeckt werden. Genaue Informationen zum Ereignis liefert die Software Occultwatcher über die IOTA-Updates (Steve Prestons predictions). Meine Position befand sich innerhalb des vorausberechneten Schattenpfades, 27 km von der Zentrallinie entfernt. Ich beobachtete von meiner Dachsternwarte in Kaufering aus.

Screenshot Occultwatcher

Die Wetteraussichten waren gut. Am Tag war es sonnig, am Abend war klarer Himmel. Die Temperatur lag bei ca. 13 °C, es herrschte Windstille, das Seeing war mittelmäßig. Die Bedeckung sollte in 25° Höhe über dem Südhorizont stattfinden. Etwas störend war der nahe stehende volle Mond. Zur Aufnahme verwendete ich das Meade-Teleskop 14" ACF auf Taurus GM-60 und die Kamera QHY 174M-GPS mit Reducer und IR-Sperrfilter. Die Kamera besitzt einen eingebauten GPS-Empfänger, der einen internen Oszillator mit dem 1PPS-Signal synchronisiert. Dadurch wird eine extrem hohe Genauigkeit des Zeitstempels (auf die Mikrosekunde) erreicht. Nähere Infos sind auf der QHYCCD-Webseite zu finden.

Die gemeinsame Helligkeit der beiden Objekte (Stern + Asteroid) kurz vor und nach der Bedeckung sollte ca. 11,2 mag betragen. Der Stern allein hat nach Angabe in Occultwatcher eine Helligkeit von 11,3 mag. Die Bedeckung sollte maximal 6,5 s dauern. Um sicher einen Helligkeitsabfall nachweisen zu können, entschied ich mich für eine Belichtungszeit von 250 ms. Die Totzeiten sind bei dieser Kamera extrem kurz.
Die visuelle Helligkeit des bedeckten Sterns weicht in verschiedenen Katalogen etwas voneinander ab, siehe nachstehende Tabelle. Die eigene Helligkeitsmessung mit Astrometrica ist ebenfalls aufgeführt.

Stern / Katalog OccultWatcher UCAC4 NOMAD GAIA Astrometrica
bedeckter Stern 11,3 12,0 - 12,4 (g mag) 11,7

Ich startete die Aufnahmeserie zur Bedeckung um 00:34:30.84 Uhr MESZ und beendete um 00:37:40.42 Uhr MESZ. Die Bedeckung sollte um 00:36:12 Uhr MESZ stattfinden. In den etwa 3 min habe ich 758 Bilder erhalten. Schon während der Aufnahme konnte ich am Bildschirm das Verschwinden und Wiederauftauchen des Sterns mitverfolgen.

Die Aufnahmedaten sind:

    Belichtungszeit: 250 ms
    Gain           : 450
    Gamma          : 1,19
    Chip-Temperatur: 0°C
    Offset         : 0
    Format         : 800x600 MONO8
    GPS            : Locked
    Software       : SharpCap 3.2.5986.0

30 min vor der Sternbedeckung fertigte ich eine weitere Aufnahmeserie mit längerer Belichtungszeit an, um Umgebungssterne mit abbilden zu können. Der Asteroid ist dadurch ebenfalls zu erkennen.

UCAC4 368-180084 und Umgebungssterne
15.08.2019 00:06 MESZ, Meade 14" ACF auf Taurus GM-60, QHY 174M-GPS, L-Kanal, 30x4s belichtet, die Positionen des Sterns und des Asteroiden sowie des Referenzsterns sind markiert.

Die Auswertung gestaltete sich sehr aufwändig. Zunächst zerlegte ich das aufgenommene *.ser File in einzelne *.fit Bilder. In diesen wurde anschließend mit der automatischen Aperture Photometry in IRIS die Helligkeit in jedem Bild bestimmt. Damit dies funktioniert, mussten zunächst die Bilder auf den zu bedeckenden Stern genau ausgerichtet werden. Diese Prozedur schlägt jedoch genau dann fehl, wenn der Stern verschwindet. Also mussten die Frames der Bedeckung entfernt und die Serie neu durchnumeriert werden. Dann klappte die Ausrichtung. Die zuvor entfernten Frames wurden von Hand ausgerichtet, wieder eingefügt und die gesamte Serie nochmal neu numeriert. Damit lieferte die automatischen Aperture Photometry ein deutlich rauschärmeres Signal als ohne die umfangreichen Vorbereitungen. Die grafische Darstellung der Messwerte gelingt am besten mit Gnuplot. Da gibt es größere Freiheiten zur Anpassung des Diagramms.

Helligkeitsplot (Gnuplot)
Lichtkurve des bedeckten Sterns (rot) sowie des Referenzsterns (Grau) mit Gnuplot; Die Werte an der y-Achse sind willkürliche Einheiten.

Die Bestimmung des exakten Beginns und des Endes der Bedeckung erfolgte anhand der anteiligen Belichtungszeit in den Frames 407 und 428. Auf Frame 407 erscheint der Stern mit 76% und auf Frame 428 mit nur 13% seiner Helligkeit. Das bedeutet, auf Frame 407 wurde der Stern kurz vor Ablauf der Belichtungszeit bedeckt. Auf Frame 428 erscheint er kurz vor Ablauf der Belichtungszeit wieder. Aus den beiden Helligkeitswerten habe ich linear auf die anteilige Belichtungszeit geschlossen. Die Skizze mit den Rechteckkurven verdeutlicht das.

Auswertung Timing (Skizze)
Bestimmung des Beginns und des Endes der Bedeckung anhand der anteiligen Belichtungszeit in den Frames 407 und 428.

Gemessene Zeiten zur Bedeckung:

     Beginn: 22:36:12,707 UT (+/- 0,1 s)
     Mitte : 22:36:15,350 UT (+/- 0,1 s)
     Ende  : 22:36:17,993 UT (+/- 0,1 s)
     Dauer : 5,29 s  (+/- 0,1 s)

Aus der Bildserie habe ich ein animated GIF erstellt, dass das Verschwinden des Sterns zeigt.

Sternbedeckung durch (163) Erigone - Gif-Animation
Sternbedeckung durch (163) Erigone (animated GIF, 800x600, 18 s, 14 MB)
Auf den Bildern 408 bis 428 ist der Stern verschwunden, nur der deutlich dunklere Asteroid ist zu sehen.


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[ Stand: 15.08.2019 | Email Icon Gregor Krannich | Gregors Astronomieseite ]