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Linke Maus-Taste zum Starten AAVSO Teleskop- Simulator für Veränderliche Sterne Entdecke den Spaß bei der Beobachtung veränderlicher Sterne!

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Präsentation zum Thema: "Linke Maus-Taste zum Starten AAVSO Teleskop- Simulator für Veränderliche Sterne Entdecke den Spaß bei der Beobachtung veränderlicher Sterne!"—  Präsentation transkript:

1 Linke Maus-Taste zum Starten AAVSO Teleskop- Simulator für Veränderliche Sterne Entdecke den Spaß bei der Beobachtung veränderlicher Sterne!

2 n Ein Klick auf die linke Maus-Taste wechselt zur nächsten Seite. n Einige detaillierte Fotos brauchen etwas Zeit zum Laden – Bitte nicht ungeduldig werden. Bedienung des Teleskop- Simulators 44-cm Newton-Teleskop des AAVSO-Mitglieds Lew Cook

3 Bei Problemen... n Sollten Probleme mit diesem System oder dem Verständnis des Inhalts auftreten, fragen Sie bitte Ihren Betreuer bevor Sie fortfahren. n Und jetzt gehts los! Veränderlichen-Beobachter sind sehr vielfältig!

4 Willkommen beim AAVSO Teleskop-Simulator! n Heute werden Sie lernen, eine wertvolle wissenschaftliche Messung zu machen – Die Messung der Sternhelligkeit. n Und außerdem, wie viel Spaß es machen kann, von der eigenen Terrasse aus richtige Wissenschaft zu betreiben.

5 Was Sie lernen n Diese Lerneinheit wird ca. 15 Minuten dauern. n Zusätzlich zur Helligkeitsschätzung werden Sie lernen, veränderliche Sterne mit den AAVSO- Sternkarten zu finden. Supernovae sind auch Veränderliche!

6 Was Sie lernen n Wir erklären außerdem, warum wissenschaftliche Daten brauchbar sind, obwohl sie Ungenauigkeiten enthalten. n Sie lernen, dass Ihre Beobachtungen sehr wertvoll sind, obwohl Sie noch dabei sind, Ihre Technik zu verbessern. CCD Helligkeitsdaten über einen langen Zeitraum vom AAVSO-Mitglied Lew Cook Constant (comparison) star Variable star

7 Die Astronomie braucht Daten! n Der Himmel ist voll von wunderbaren Dingen. n Aber die Schönheit nur zu betrachten, löst selten die Rätsel des Universums. Hubble Weltraumteleskop

8 Astronomische Theorien brauchen Daten! n Für die meisten Entdeckungen, die Astronomen über das Universum gemacht haben, brauchten sie Lichtmessungen, um ihre Theorien zu bestätigen oder zu widerlegen. (Time)

9 Daten sind Informationen von Messinstrumenten! n Es gibt viele Arten von Messinstrumenten, mit denen Astronomen die Helligkeit von Sternen messen. n Diese Messwerte werden photometrische Daten genannt. n Photometrie bedeutet Lichtmessung.

10 Augen sind Messinstrumente n Mit den eigenen Augen und einer speziellen Technik kann man photometrische Messungen durchführen. n Diese Technik heißt: n Diese Technik heißt: Interpolation der Magnitude.

11 Was ist Interpolation? n Mit beschreiben Wissenschaftler das Schätzen eines Messwertes zwischen zwei bekannten Werten. n Mit Interpolation beschreiben Wissenschaftler das Schätzen eines Messwertes zwischen zwei bekannten Werten. n Menschen interpolieren andauernd!

12 Interpolation n Die Nadel der Tankanzeige steht in der Mitte zwischen Leer und 1/4. n Man interpoliert, dass noch 1/8 des Tanks gefüllt ist – Zeit die Tankstelle anzufahren! E F 1/2 1/43/4

13 Interpolieren von Sternhelligkeiten n Schätzen der Helligkeit ist eigentlich ganz einfach, braucht aber etwas Übung. n Der Messwert der Sternhelligkeit wird auch die Magnitude des Sterns genannt. Abgekürzt: mag

14 Interpolation der Magnitude n Die Helligkeit eines veränderlichen Sterns wird mit mindestens zwei anderen Sternen bekannter Helligkeit verglichen; einem helleren und einem dunkleren. Andromeda-Galaxie (C. Pullen)

15 Interpolation der Magnitude n Ähnlich dem Benzintank-Beispiel kann die Magnitude eines Sterns geschätzt werden, dessen Helligkeit gerade zwischen einem mit Magnitude 5,0 und einem mit 6,0 liegt. n Welche Magnitude hat dann der Veränderliche? Krebsnebel (C. Pullen)

16 Interpolation der Magnitude n Richtig – in der Mitte zwischen 6,0 und 5,0 liegt 5,5!

17 Finden eines Veränderlichen n Die AAVSO stellt tausende von Sternkarten (Himmelskarten, ähnlich Straßenkarten) zur Verfügung, mit denen Veränderliche gefunden und ihre Helligkeiten geschätzt werden können. n Weil alle AAVSO-Beobachter dieselben Karten benutzen, können die Ergebnisse sehr gut untereinander und mit anderen verglichen werden.

18 Finden eines Veränderlichen n Eine solche Karte ist hier dargestellt. Sie ist für W Cygni, einen Stern, der sich mit einem Fernglas vom Balkon aus finden lässt. n Aber zunächst eine einfache Übung zur Interpolation und Benutzung der Sternkarte.

19 Veränderlicher und Vergleichssterne Im Beispiel unten ist der Veränderliche zwischen vier Markierungslinien dargestellt. Die Helligkeiten der Vergleichssterne sind neben ihnen angegeben (64,51,91, usw.). Veränder- licher Stern

20 Dezimalzeichen können verwirren Die Sternhelligkeiten werden normalerweise mit einer Nachkommastelle angegeben. Da aber das englische Dezimalzeichen (.) als Stern gesehen werden könnte, wird es weggelassen. Die in der Karte angegebenen Werte sind deswegen 6,4, 5,1, 9,1 usw. Variable

21 Hohe Magnituden sind schwach, große Punkte sind hell! Je schwächer (=dunkler) ein Stern ist, desto größer ist seine Magnitude. Je heller ein Stern ist, desto kleiner ist seine Magnitude. 5,1 mag ist heller als 6,4 mag (Abkürzung mag = Magnitude). Auf der Karte ist der Punkt des helleren 5,1mag-Sterns größer als der des 6,4mag-Sterns links. Variable

22 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der hellste Stern (5,1 mag) der Karte?

23 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der hellste Stern (5,1 mag) der Karte? Schwächer!

24 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der zweithellste Stern (6,1 mag)? Variable

25 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der zweithellste Stern (6,1 mag)? Schwächer! Variable

26 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der nächsthellste Stern (6,4 mag)? Variable

27 Die erste Schätzung Ist der Veränderliche heller oder schwächer als der nächsthellste Stern (6,4 mag)? Heller! Variable

28 Und jetzt die Sache mit der Tankanzeige! Also, der Veränderliche ist heller als 6,4 mag, aber nicht so hell wie 6,1 mag. Was macht man jetzt mit diesen Zahlen?Interpolieren! Variable

29 Interpolation ist eine fundierte Vermutung Liegt der Wert in der Mitte zwischen 6,4 und 6,1? Dann ist die Schätzung 6,2 oder 6,3? Aber was genau? Variable

30 Vertrau Deinem Gefühl! Vielleicht meint man, er wäre gerade etwas heller als der mittlere Wert. Dann wäre die Schätzung 6,2! Und 6,3, wenn man meint, er wäre etwas schwächer. Nicht daran denken, was es sein sollte! Einfach den gefühlten Wert nehmen. Das Gefühl für die beste Schätzung wird sich mit zunehmender Praxis weiter verbessern.

31 Die erste Schätzung n Aber wie auch immer die Schätzung ausfiel. Herzlichen Glückwunsch zur ersten Veränderlichen- Beobachtung! n Schreiben Sie das Ergebnis auf den ausgehändigten Beobachtungsbogen.

32 Warum nennen wir es n Verschiedene Menschen schätzen die Helligkeit mit dieser Methode unterschiedlich. Wir sehen die Welt eben alle unterschiedlich. n Aber alle Schätzungen sind richtig! Es gibt nicht nur eine korrekte Antwort. n Alle wissenschaftlichen Messungen zeigen Schwankungen. Sie werden Fehler oder Rauschen genannt.

33 Ich dachte, Wissenschaftler benutzen nur exakte Zahlen! n Nun, in der Wissenschaft kann eine Zahl nie zu exakt sein, besonders nicht in der Astronomie. Aber alle Messungen sind nur Schätzungen mit einer gewissen Präzision. Der Punkt ist zu verstehen, was Präzision eigentlich ist.

34 Präzision in Daten n Das Diagramm rechts ist ein Ausschnitt aus den AAVSO-Daten, die die Veränderung der Helligkeit des Sterns SS Cygni im Laufe der Zeit darstellt. n Wir nennen ein solches Diagramm eine Lichtkurve. n SS Cygni liegt im Sternbild Schwan (Cygnus) Helligkeit Zeit

35 Präzision in Daten n SS Cygni wird innerhalb weniger Monate dramatisch heller. n Jeder Punkt repräsentiert eine Messung, die von einem AAVSO-Beobachter irgendwo auf der Welt gemacht wurde. Die Daten einiger Sterne gehen bis ins Jahr 1911 zurück! n Sie können auch solche Messungen machen! Helligkeit Zeit

36 Präzision in Daten n Die Helligkeit (Magnitude) ist auf der y-Achse (senkrecht) aufgetragen. n Der Tag und die Uhrzeit der Beobachtung ist auf der x-Achse (waagerecht) aufgetragen. Helligkeit Zeit

37 Präzision in Daten n Man kann das Rauschen in den Daten sehen. n Die Kurve ist auch keine schöne gerade Linie. n Sie ist vielmehr ein breites Band aus individuellen Beobachtungen. Helligkeit Zeit

38 Jede Schätzung wird gebraucht n Astronomen und Physiker können sogar aus verrauschten Daten viele Dinge über die Sterne erfahren. n Mit etwas Übung können AAVSO- Beobachter die Helligkeit mit einer Präzision von nahezu 0,1 mag schätzen. Künstlerische Darstellung - SS Cygni (AAVSO)

39 Es gibt keine perfekte Schätzung n Ihre Beobachtungen sind Schätzungen, weil jeder ein etwas anderes Ergebnis erzielt. n Man muss nicht perfekt sein – es reicht, bestmöglich zu arbeiten. n Übung hilft enorm!

40 Ein weiterer Versuch? Katzenaugen-Nebel (Hubble Weltraumteleskop) Na, dann los!

41 Mehr Übung Dieses Mal wird derselbe Veränderliche geschätzt, aber in den Karten B und C. Diese Karten könnten den Veränderlichen zu verschiedenen Zeiten in seiner Lichtkurve zeigen. Schreiben Sie Ihre Antwort in den Beobachtungsbogen.

42 Wie wars? War es beim zweiten und dritten Mal einfacher? Ich schätze, Sie sind bereit für einen echten Stern. Versuchen wirs!

43 W Cygni n Wir werden jetzt zwei Schätzungen eines halbregelmäßigen Sterns namens W Cygni (W Cyg) machen. Sie sollten seine Karte vor sich liegen haben. n Ein Klick bringt Sie zum nächsten Bild.

44 Gefunden? (Ein Klick zeigt Hilfe!) Norden ist oben rechts

45 Das soll wohl ein Scherz sein! n OK, es gibt viele Sterne im Bild... n Sie werden lernen müssen, von Stern zu Stern zu hüpfen (Starhopping). Aber das ist einfach. n Und so gehts!

46 W Cyg – Erste Schätzung n Betrachten Sie die AAVSO-Karte von W Cyg (Ausschnitt aa). n Drehen Sie sie ca. 45° im Uhrzeigersinn. Dann passt sie besser zum Bild.

47 Warum die Karte drehen? n Eine Gruppe von Sternen kann im Teleskop unterschiedlich erscheinen, je nach Teleskoptyp, wie man hineinschaut, der Jahreszeit oder Uhrzeit. ?

48 Warum die Karte drehen? n Wie die Karte zu drehen ist, damit sie zum Teleskopeinblick passt, werden Sie bei der nächtlichen Beobachtung lernen. n Aber zurück zur Schätzung!

49 Markante Stellen finden n Suchen Sie Folgendes in der Karte in dieser Reihenfolge: 1) M39 (offener Sternhaufen) 2) Vergleichsstern (5,3 mag) und eine Linie von Sternen, die von ihm aus nach Süden zeigt 3) Rho (roh gesprochen) Cyg, ein griechischer Buchstabe, der wie p aussieht 4) W Cyg

50 M39 5,3mag-Vergleichsstern mit der Linie nach Süden Rho Cyg Hier etwas Hilfe! W Cyg

51 Markante Stellen finden n Dies ist der Starhop – vom einfach zu sehenden Objekt bis zum Veränderlichen. n Jetzt versuchen wirs auf dem Foto! n Wir schalten zur Full- Screen-Darstellung. Ich zeige Ihnen darin die markanten Punkte.

52 M39 5,3mag-Vergleichsstern mit Linie nach Süden Rho Cyg W Cyg Norden ist oben rechts

53 Finden Sie die markanten Punkte allein? Die Vergleichssterne auch? Gefunden? Norden ist oben rechts

54 Hier sind einige Vergleichs- sterne Finden Sie mehr? Norden ist oben rechts

55 Nachdem Sie die Vergleichssterne gefunden haben, versuchen Sie W Cyg zu schätzen. Schreiben Sie das Ergebnis auf den Beobachtungsbogen. Nur für den Notfall: Ein Marker zeigt auf W Cyg. Norden ist oben rechts

56 Und? Wie wars? n Haben Sie es geschafft? n Falls nicht oder Sie Schwierigkeiten hatten etwas zu finden, fragen Sie nach Hilfe, bevor Sie mit der nächsten (und letzten) Schätzung fortfahren.

57 Dies ist ein Bild von W Cyg 82 Tage später. Versuchen Sie eine Schätzung. Schreiben Sie das Ergebnis auf den Beobach- tungsbogen. Wenn Sie Hilfe beim Aufsuchen brauchen, klicken Sie auf die nächste Seite. Norden ist oben rechts

58 Hilft das? Norden ist oben rechts

59 Beachten Sie, dass dieses Bild nicht so wie das im April aufgenommene aussieht. Das kommt daher, dass sich die Himmelsansicht mit der Jahreszeit und sogar innerhalb einer Nacht ändert. Diese Veränderung ist eine der großen Herausforderungen bei der Beobachtung von Veränderlichen. Norden ist oben rechts

60 Wie ists gelaufen? n Wird es einfacher, Schätzungen zu machen? n Hatten Sie weniger Schwierigkeiten W Cyg und die Vergleichssterne zu finden? n Übung hilft, nicht wahr?

61 Ist das Ihre endgültige Antwort…? n Rechts ist ein Ausschnitt aus der Lichtkurve von W Cyg aus der AAVSO- Datenbank. n Die beiden Daten unserer Schätzungen sind mit gestrichelten Linien dargestellt. 28. April 19. Juli

62 Ist das Ihre endgültige Antwort…? n Am 28. April lagen die Beobachtungen zwischen 6,3 und 5,7 mag. n Am 19. Juli lagen sie zwischen 7,3 und 6,4 mag. 28. April 19. Juli

63 Ist das Ihre endgültige Antwort…? n Wie liegen Ihre Werte im Vergleich mit anderen AAVSO- Beobachtern? n Wenn eine oder mehrere Ihrer Schätzungen außerhalb des Bandes liegen, fragen Sie sich warum? 28. April 19. Juli

64 Wenn Ihre Schätzungen von denen der AAVSO-Beobachtern abweichen... n Übung hilft. Einige AAVSO-Beobachter haben schon tausende Messungen gemacht. n Sie haben auf einen Computer geschaut, und nicht in den Himmel! n Sie lernen ja noch! Veränderlichen-Beobachtung kann manchmal herausfordernd sein!

65 Sie trainieren Ihre Augen, um die Welt anders zu sehen! n Viele neue Beobachter brauchen einige Zeit, bevor sie die feinen Unterschiede in der Helligkeit erkennen. Dazu braucht man Übung, aber es ist eine Fähigkeit, mit der sich die Schönheit des Nachthimmels genießen lässt.

66 Sie sind ein Gewinner! n Ihr Betreuer wird Ihre Ergebnisse mit denen der Anderen ausdrucken. n Wahrscheinlich haben Sie sich gut geschlagen! n Obwohl es kein Wettbewerb ist, zeigt ein Blick auf die Liste, wie sie sich gemacht haben. Ich habe gelernt, die Helligkeit eines veränderlichen Sterns zu messen! Es sei geschrieben für diesen Tag...

67 Also, was haben Sie gelernt? n Sie haben gelernt, mit den Karten der AAVSO und Starhopping einen veränderlichen Stern und die Vergleichssterne zu finden.

68 Also, was haben Sie gelernt? n Sie haben gelernt, die Helligkeit eines Sterns mit der Interpolations- Methode zu schätzen.

69 Also, was haben Sie gelernt? n Sie haben gelernt, dass Ihre Daten wertvoll sind, obwohl Sie noch dabei sind, Ihre Technik zu perfektionieren. Denn wenn jeder seine bestmögliche Schätzung gibt, können Astronomen selbst aus den verrauschten Daten wichtige Erkenntnisse gewinnen.

70 Und wie gehts weiter? n Veränderlichen- Beobachtung kann Spaß machen und eine dankbare Aufgabe sein! n Fragen Sie nach weiteren Informationen. n Im Informationspaket finden Sie einige Karten und Projekte, die Sie heute noch beginnen können!

71 Veränderlichen-Beobachtung macht Spaß! n Die Veränderungen am Nachthimmel können über Jahre faszinieren. n Sie können Ihre Ausrüstung um aufregende Technologien, wie CCD- Kameras zur Photometrie, erweiteren oder Ihre und andere Daten analysieren, genau wie es Wissenschaftler auch tun! Vergleichssterne in der Umgebung eines neu entdeckten Veränderlichen (US Naval Observatory Photo)

72 Helfen Sie professionellen Astronomen n AAVSO-Mitglieder beteiligen sich mit der NASA und anderen professionellen Astronomen an deren Forschung. n Und eines Tag wird das Hubble Weltraumteleskop vielleicht aufgrund Ihrer Beobachtungen auf einen Stern ausgerichtet!

73 Die AAVSO hilft Ihnen, ein Veränderlichen-Beobachter zu werden n Die AAVSO bietet eine Vielzahl kostenloser Angebote, einschließlich Karten, auf der Webseite n Die AAVSO- Mitgliedschaft bietet darüber hinaus eine Reihe weiterer Vorteile:

74 Mentor Programm n Mitgliedschaftsvorteile beinhalten ein Mentor- Programm, das Sie mit erfahrenen Beobachtern aus Ihrer Gegend zusammen bringt. In einer Nacht kann man sehr viel lernen!

75 Publikationen, Meetings und mehr! n AAVSO bietet auch einen Newsletter, halbjährliche Meetings, ein Journal, ein Internet-Forum, spezielle Projektgruppen und viele andere Arten, die Freude an der Astronomie zu steigern.

76 Noch Fragen? n Ihr Betreuer beantwortet gern alle Ihre Fragen bezüglich der AAVSO und der Veränderlichen- Beobachtung. n Bitte fragen Sie!

77 Danke für das Erlernen der Helligkeitsschätzung! Wir hoffen, dass Ihnen die veränderlichen Sterne Jahre der Freude bringen!

78 Schätzen der Sternhelligkeit: Erste Schritte in der Astronomie der veränderlichen Sterne n Basiert auf Hands-On Astrophysics: Variable Stars in Science, Math, and Computer Education by Janet A. Mattei et al, 1997 n PowerPoint Presentation entwickelt von Chuck Pullen, AAVSO

79 Danksagung n Janet A. Mattei, Director, AAVSO n Kerriann Malatesta, Technical Assistant AAVSO n Lew Cook, AAVSO n Lance Shaw, AAVSO n Dan Kaiser, AAVSO n Victor, Nancy, and Kyle Jewhurst n Christine Miller, California State University Sacramento n Und allen, die die ersten Versionen dieser Präsentation getestet haben!


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