Microlensing Event GAIA16AYE


Einleitung

Am 18.11.2016 rief Daniel Fischer in der NAA-Mailingliste zur Beobachtung eines Microlensing-Ereignisses auf. Am Sonntagabend, den 20.11.2016 sollte im Sternbild Schwan ein Gravitationslinsenereignis stattfinden. Genauere Informationen dazu sind im Artikel Microlensing im Schwan: Astrophysik Live! zu finden. Auch die AAVSO rief zur Beobachtung auf, siehe AAVSO alert notice 552.

Target-Stern gaia16aye
20.11.2016 19:20 Uhr MEZ, 14" ACF Teleskop auf Taurus GM-60, Moravian G2-8300FW, 3x3 Binning, Astronomik L-Filter, 34x10s belichtet
Der Zielstern UCAC4 601-089725 ist im Bild markiert, dieser sollte einen Helligkeitsanstieg von ca. 1 mag zeigen

Position des Sterns UCAC4 601-089725: RA 19h 40m 01.13s  DE +30° 07' 53.4" im Sternbild Schwan (nahe Phi Cygni, SAO 68637).

Aufnahme

Ich nahm am 14" ACF-Teleskop von 18:53 bis 21:46 Uhr MEZ mit der Moravian G2-8300FW-Kamera bei 10 s Belichtungszeit mit Astronomik L-Filter in 3x3 Binning insgesamt 630 Bilder auf. Zwischendurch gab es kurze Unterbrechungen, um nachzufokussieren. Die Auswertung erfolgte am 22.11.2016 mit Regim zur Kalibrierung der Aufnahmen (Dark-, Flat-Korrektur) und zur Registrierung. Zur automatisierten Bestimmung der Helligkeit kam IRIS zum Einsatz. Die Diagramme habe ich mit Gnuplot erstellt.

Target-Stern und Referenzsterne gaia16aye
Der Zielstern (V) ist rot umkreist, die verwendeten Referenzsterne sind numeriert. Dabei ist Stern 1 der offizielle Referenzstern UCAC4 601-089811 lt. AAVSO, in den nachfolgenden Diagrammen ist dieser mit C bezeichnet.


Stern UCAC4 V-Helligkeit Farbindex B-V Farbe
Ziel (=V) 601-089725 15,57 1,86 rot-orange
1 (=C) 601-089811 14,479 1,262 orange
2 601-089761 14,18 1,326 orange
3 601-089698 13,522 0,606 bläulich-weiß
Tabelle mit den Eigenschaften des Zielsterns und der Referenzsterne


Ergebnisse

Der erhoffte deutliche Helligkeitsanstieg konnte nicht beobachtet werden. In den Daten zeigt sich lediglich ein sehr geringer Helligkeitsanstieg von ca. 0.05 mag.


Plot V-C gaia16aye
Plot der Helligkeitsdifferenz V-C (Zielstern minus Referenzstern 1) zusammen mit einer linearen Fit-Kurve.
In den knapp drei Stunden Messzeit ist ein Anstieg der Helligkeit des Zielsterns im Mittel von etwa 0,05 mag zu sehen.
Achtung: Da die Helligkeitsdifferenz negativ ist, wurde die y-Achse umgekehrt. Dadurch ist die größere Differenz, wie gewohnt, oben.

Bleibt die Helligkeit des Referenzsterns (C) während der Messzeit wirklich konstant? Zur Überprüfung habe ich die Helligkeitdifferenzen der Referenzsterne untereinander ausgewertet.

Plot C-2 gaia16aye
Plot der Helligkeitsdifferenz C-2 (Referenzstern 1 minus Referenzstern 2) zusammen mit einer linearen Fit-Kurve.
In der Messzeit nimmt die Helligkeitsdifferenz im Mittel um ca. 0,02 mag zu.


Plot C-3 gaia16aye
Plot der Helligkeitsdifferenz C-3 (Referenzstern 1 minus Referenzstern 3) zusammen mit einer linearen Fit-Kurve.
In der Messzeit nimmt die Helligkeitsdifferenz im Mittel um ca. 0,01 mag ab.


Plot 2-3 gaia16aye
Plot der Helligkeitsdifferenz 2-3 (Referenzstern 2 minus Referenzstern 3) zusammen mit einer linearen Fit-Kurve.
In der Messzeit nimmt die Helligkeitsdifferenz im Mittel um ca. 0,03 mag ab.

Diskussion

Die geringfügigen Abweichungen sind wahrscheinlich in der atmosphärischen Extinktion begründet. Da die Referenzsterne unterschiedliche Farbindizes haben, ist ihr Helligkeistabfall in Richtung Horizont verschieden stark. Ein blauer Stern wird bei zunehmender Zenitdistanz stärker abgeschwächt als ein roter Stern.
Das Sternbild Schwan, genauer die Zielposition, stand zu Aufnahmebeginn 52,1° hoch, am Aufnahmeende nur noch in 23,6° Höhe über dem Horizont.

Konkretes Beispiel: Stern 2 ist mit V=14,18 mag dunkler als Stern 3 mit V=13,52 mag. Die Helligkeitsdifferenz ist positiv und beträgt anfangs im Mittel ca. 0,65 mag, am Ende ca. 0,62 mag. D.h. Stern 2 ist heller geworden (unwahrscheinlich) oder Stern 3 ist dunkler geworden. Letzteres passt zur atmosphärischen Extinktion, da Stern 3 bläulich-weiß ist gegenüber Stern 2 mit orangener Farbe.
Kann der gemessene Helligkeitsanstieg des Zielsterns durch die atmosphärische Extinktion allein erklärt werden? Der Zielstern und der Referenzstern 1 haben einen kleineren Farbunterschied als die Sterne 2 und 3, d.h. die Helligkeitsdifferenz im Plot V-C dürfte ohne Microlensing-Ereignis nicht größer sein als im Plot 2-3. Zudem müsste sich die Helligkeitsdifferenz verkleinern, also wie in Plot 2-3 abfallen.
Mein Fazit: Die Helligkeitszunahme des Zielsterns ist real!



[ Stand: 24.11.2016 | Email Icon Gregor Krannich | Gregors Astronomieseite ]