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.


Daten zur Bedeckung in OccultWatcher

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.

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. 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.

    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.

    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

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.


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).


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.

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).

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

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

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


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

  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

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


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.ericfrappa.com


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



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[ Stand: 06.03.2022 | Gregor Krannich | Gregors Astronomieseite ]