Polaris - Radialgeschwindigkeitsmesswerte
Erläuterungen zu den Messwerttabellen:
1. Verwendete Koordinaten für den Beobachtungsort und Polaris:
Beobachtungsort: geogr. Länge: 53° 29' geogr. Breite: 10° 10'
Polaris: Rec.: 02 31 49 Dec.: +89 15 51
2. Aufnahmeinstrumente: (siehe auch Ausrüstung):
bis Juli 2018: 8" Newton-Teleskop in Dobsonbauweise, Brennweite 1650mm
ab August 2018: 18" Newton-Teleskop in Dobsonbauweise, Brennweite 2003mm
Glasfaserankopplung (Faserdurchmesser: 200µm) des Spektrographen.
alle Komponenten des Spektographen incl. der Fasereinkopplung und der angeschlossenen CCD-Kamera sind starr montiert, um eine möglichst große Wiederholgenauigkeit der Aufnahmen zu gewährleisten.
Dispersion: 0,56 Ang./mm, spektrale Auflösung: 1,9 Ang.
gekühlte CCD-Kamera mit Zeilensensor (2048 Pixel, 14 x 200µm)
3. Ablauf der Beobachtungen:
Jeder Radialgeschwindigkeitsbestimmung liegen mehrere Spektren zugrunde (Wiederholungsmessungen zur Reduzierung der zufälligen Fehler).
Der zeitliche Ablauf der Beobachtungen erfolgt stets nach folgendem Schema:
1. Aufnahme eines Flatfields mit einer Halogenlampe(aufaddieren von 100 Belichtungen mit einer Belichtungszeit von jeweils 0,1 Sekunden)
2. Aufnahme eines Neonspektrums zur Kalibrierung (aufaddieren von 10 Belichtungen mit einer Belichtungszeit von jeweils 0,1 Sekunden)
3. Aufnahme eines Spektrums von Polaris (aufaddieren von drei Belichtungen)
4. Aufnahme eines Neonspektrums wie unter 2.
5. Aufnahme eines Spektrums von Polaris wie unter 3.
6. Aufnahme eines Neonspektrums wie unter 2.
....weitere Wiederholungen von Neon- und Polarisspektren
7. Aufnahme eines Darkframes mit der gleichen Belichtungszeit wie bei Polarisspektren (aufaddieren von 8 - 10 Belichtungen)
4. Reduktion der Spektren:
alle Spektren wurden mit der gleichen mathematischen Routine bearbeitet.
1. (Spektrum - Darkframe)/Flatfield
2. Normierung des Spektrums mit einem Ausgleichsspline mit fest definierten Stützstellen.
3. Kalibrierung mit Neonspektren (jeweils ein Kalibrierspektrum vor und nach einem Polarisspektrum zur Reduzierung thermischer und mechanischer Instabilitäten während der Belichtung). Die Kalibrierung erfolgte mit 17 Neonlinien und der Anpassung eines Polynoms 7. Grades.
5. Berechnung der Radialgeschwindigkeiten:
Die heliozentrischen Radialgeschwindigkeiten wurden alle durch Kreuzkorrelation mit dem Programm HRV-CC (siehe auch Software) berechnet. Dabei wurden immer die gleichen Parametereinstellungen im Programm verwendet. Als Template wurde das erste Polarisspektrum vom 21.04.2005 verwendet. Die errechneten Radialgeschwindigkeiten zeigen eine Abhängigkeit von der Temperatur des Spektrographen. Dies führt zu jahreszeitlichen Schwankungen in der Größe von ca. 0,75 km/s. Diese Temperaturabhängigkeit der Messwerte kann näherungsweise korrigiert werden (siehe hierzu die Erläuterungen weiter unten).
6. Erläuterung der Spalten der Messwerttabelle:
1. Spalte: Datum
2. Spalte: Zeitspanne der Beobachtung
3. Spalte: JD der Mitte der Zeitspanne
4. Spalte: Anzahl n der Polarisspektren (Wiederholungsmessungen)
5. Spalte: HRV, Mittelwert der n Wiederholungsmessungen
6. Spalte: Standardabweichung der n Wiederholungsmessungen
7. Spalte: HRV nach der Korrektur der Temperaturabhängigkeit (siehe hierzu die nachfolgenden Erläuterungen.)
Download der Messwerte in Exceltabelle: Polaris.xlsx
Erläuterungen zur Korrektur der Temperaturabhängigkeit des Spektrographen:
Durch die Messung der Temperatur im Spektrographen während der Aufnahme der Spektren konnte ein Einfluss auf die HRV-Messwerte näherungsweise nachgewiesen werden (Abb.). Da mit einer einzigen Messstelle die Temperaturabhängigkeit des kompletten Spektrographen incl. CCD-Kamera nicht exakt erfasst werden konnte, erfolgte die Korrektur der HRV-Messwerte mit einem Ausgleichsspline an den Residuen nach Abzug der 3,972-Tage-Periode.