Sternbedeckung durch (424) Gratia am 06.03.2022 - Positiv


Am 06.03.2022 um 00:24:06 MEZ sollte der Stern UCAC4 571-046898 vom Asteroiden (424) Gratia bedeckt werden. Das ist ein Asteroid des Hauptgürtels. Genaue Informationen zum Ereignis lieferte die Software Occultwatcher über die CentralEurope-Updates. Meine Position befand sich im Schattenpfad, 34 km nordöstlich der Zentrallinie. Ich beobachtete von meiner Dachsternwarte in Kaufering aus.

Screenshot Occultwatcher
Daten zur Bedeckung in OccultWatcher

Wetter und Beobachtungsbedingungen:

Am Abend war klarer Himmel, kein Mond und kaum Wind. Die Temperatur lag um 23:00 Uhr MEZ bei -5°C, das Seeing war mittelmäßig. Die Bedeckung sollte in 62° Höhe im Südwesten stattfinden.

Aufnahmeinstrumente:

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.

Helligkeiten und Aufnahmeeinstellungen:

Die gemeinsame Helligkeit der beiden Objekte (Stern + Asteroid) kurz vor und nach der Bedeckung sollte ca. 13,2 mag betragen. Der Stern allein hat nach Angabe in Occultwatcher eine Helligkeit von 14,4 mag. Die Bedeckung sollte maximal 11,6 s dauern mit einem Helligkeitsabfall von 0,4 mag. Für ein ausreichendes Signal-Rauschverhältnis stellte ich eine Belichtungszeit von 220 ms bei 2x2 Binning ein. Ich verwendete zur Aufnahme den Bildmodus MONO16.
Die visuelle Helligkeit des bedeckten Sterns weicht in verschiedenen Katalogen etwas voneinander ab, siehe nachstehende Tabelle.

Stern / Katalog OccultWatcher UCAC4 NOMAD GAIA Astrometrica
bedeckter Stern 14,40 14,47 14,02 14,37 (gmag) -

Aufnahme der Sternbedeckung:
    Start: 2022-03-05 23:22:50.9345 UT
    Ende : 2022-03-05 23:25:20.8218 UT
  

Die Bedeckung sollte um 00:24:06 Uhr MEZ (±5 s) stattfinden. In den 2 min 30 s habe ich 677 Bilder (im *.ser-File) erhalten. Der Stern wurde ganz geringfügig dunkler, das habe ich live am Bildschirm nicht mitbekommen.

Die Aufnahmedaten sind:
    Belichtungszeit: 220 ms
    Gain           : 430
    Gamma          : 1,0
    Chip-Temperatur: -10°C
    Offset         : 0
    Format         : 800x600 MONO16 2x2 Binning (400x300)
    GPS status     : Locked
    Software       : SharpCap Pro 4.0.8682.0
    Banding Suppr. : 22
    Banding Thresh.: 22

Aufnahmeserien zur Übersicht:

Etwa 10 min vor und 15 nach vor der Sternbedeckung fertigte ich weitere Aufnahmeserien mit längerer Belichtungszeit und ohne Binning an, um die Umgebungssterne mit abbilden zu können. Der Asteroid ist heller als der Stern und gut zu sehen.

(424) Gratia, UCAC4 571-046898 und Umgebungssterne
06.03.2022 00:14 Uhr MEZ, Meade 14" ACF auf Taurus GM-60, QHY 174M-GPS, L-Kanal, 120x1s belichtet, die Positionen des Sterns, des Asteroiden und des Referenzsterns sind markiert (10 min vor der Bedeckung).

(424) Gratia, UCAC4 571-046898 und Umgebungssterne
06.03.2022 00:39 Uhr MEZ, Meade 14" ACF auf Taurus GM-60, QHY 174M-GPS, L-Kanal, 120x1s belichtet, die Positionen des Sterns, des Asteroiden und des Referenzsterns sind markiert (15 min nach der Bedeckung).

Die Schnellauswertung mit Tangra3 ermöglicht die Bestimmung der ungefähren Dauer der Bedeckung, hier ca. 6,4 s.

Auswertung mit Tangra3:

Lichtkurve (Tangra3)
Lichtkurve des zu bedeckenden Sterns mit dem Asteroiden (Hellblau) und des Referenzsterns (Gelb) mit LP-Filter

Die weitere Auswertung wird durch das Tool PYOTE erleichtert. Diese Software analysiert das Verschwinden und Wiederauftauchen des Sterns aus dessen Lichtkurve weitgehend automatisiert. Hierbei gilt es zu beachten, dass Tangra3 beim csv-Export der Daten die Zeitpunkte ändert. Aus den Zeitpunkten zu Beginn der Belichtungszeit (start frame) werden Zeitpunkte zur Mitte der Belichtungszeit (mid frame)! PYOTE hingegen erwartet die "start frame"-Zeitpunkte. Deshalb muss dies im Anschluss an die Auswertung zwingend korrigiert werden (-1/2*Belichtungszeit).


Auswertung mit PyMovie:

Lichtkurve composite (PyMovie)
Lichtkurve des zu bedeckenden Sterns mit dem Asteroiden (Grün) und des Referenzsterns (Rot) mit PyMovie

Lichtkurve occ star (PyMovie)
Lichtkurve des zu bedeckenden Sterns mit dem Asteroiden (Rot) mit PyMovie

Die weitere Auswertung wird durch das Tool PYOTE erleichtert. Diese Software analysiert das Verschwinden und Wiederauftauchen des Sterns aus dessen Lichtkurve weitgehend automatisiert.


Auswertung mit PyOTE:

Auswertung der Lichtkurve mit PyOTE
Auswertung der mit PyMovie erstellten Lichtkurve mit PyOTE

Fehlerbetrachtung aus der Auswertung mit PyOTE
Fehlerbetrachtung aus der Auswertung mit PyOTE

Nach der Auswertung der Lichtkurven, die mit den zwei verschiedenen Tools erstellt worden sind, ergaben sich Unterschiede in den ermittelten Werten für D und Dauer. Deshalb überprüfte ich die Zeitpunkte anhand der Einzelbilder im ser-File mit Hilfe des SER-Players. Dabei stellte ich folgende Fehler fest:

  1. Tangra3-Lichtkurve: die Bedeckung (D) beginnt ein Frame zu früh, Startzeit müsste 23:24:08.20 sein
  2. Tangra3- und PyMovie-Lichtkurve: die Bedeckung endet einen Frame zu früh, Endezeit müsste 23:24:14.62 sein
  3. Die Bedeckungsdauer ist verschieden lang

Vergleich der Auswertungen
Die verschiedenen Werte für D und die verschieden langen Bedeckungsdauern zeigen die Diskrepanzen

Auswertung mit AOTA:

Ich installierte die Software Occult4 [1], die das Auswertetool AOTA enthält. Damit gelang die Ermittlung korrekter Werte für D, R und Dauer.

Auswertung der PyMovie-Lichtkurve mit AOTA
Auswertung der mit PyMovie erstellten Lichtkurve mit AOTA. Die Werte wurden in den Report übernommen.

Gemessene Daten zur Bedeckung:
  nominal magDrop: 0.43 +/- 0.044
  snr: 3.83

  D time: 23:24:08.200 UT +/- 0.110 sec

  R time: 23:24:14.620 UT +/- 0.110 sec

  Duration (R - D): 6.420 sec  +/- 0.200 sec

Video zur Sternbedeckung:

Aus der Bildserie habe ich ein Video erstellt, das die Phase der Bedeckung des Sterns zeigt.

Occultation (424) Gratia animated gif
Sternbedeckung durch (424) Gratia (animated gif, 400x300, 12 s, 3,0 MB)
Der Stern, der bedeckt wird, ist anfangs markiert. Der Helligkeitsabfall des Sterns ist sehr gering und kaum zu sehen. Am Schluss bleibt das Video für 3 s stehen, dann startet es erneut. Das Gekrissel am oberen Bildrand kommt vom MONO16-Modus.

Ergebnis aller Beobachter: siehe euraster.net


Quelle:
[1] Occult v4.2022.xx.xx, Occultation Prediction Software by David Herald



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[ Stand: 06.03.2022 | Email Icon Gregor Krannich | Gregors Astronomieseite ]