Exoplanten im SJ 20/21

Exoplaneten können durch Amateure/Schüler u.a. mit der sogenannten Transitmethode “nachbeobachtet” werden. Dabei wird bei der Bedeckung eines Sterns durch seinen Exoplaneten die Helligkeit des Sterns kontinuierlich mit einer am Teleskop (CDK 17”) montierten Kamera (ASI 1600 MM Pro mono) aufgezeichnet. Durch den Transit erfolgt eine Verringerung der Sternhelligkeit. Am Ende des Transits nimmt die Helligkeit wieder zu. Aus der so erhaltenen Lichtkurve kann z.B. die Transitdauer, die Transittiefe und die Inklination d.h. die Neigung der Bahnkurve des Exoplaneten bestimmt werden. Durch die Nachbeobachtung bekannter Transits können so unter Umständen Transitvariationen (z.b. durch zusätzlich vorhandene Massen in den jeweiligen Systemen) detektiert werden. Im Folgenden werden die einzelnen Schritte bei der Erstellung einer solchen Lichtkurve kurz beschrieben.

Animationen: NASA

1.) Vorbereitung einer Aufnahme:
Auswahl eines geeigneten Transits mit Exoplant Transit Database (ETD) oder Find Exoplant transits.
Zu beachtende Kriterien: Höhewinkel des Sterns, Transittiefe mindestens 1%, “schülerfreundliche” Beobachtungszeiten,…

Exoplanet Transit Database

Find Exoplanet Transits

2.) Unmittelbar vor der Aufnahme:
Identifikation des “variablen” Zielsterns über die ETD-Aufsuchkarte (möglichst auch gleich Referenzsterne mit gleicher Magnitude identifizieren).
Kontrolle der Belichtungszeit (z.B. mit AstroArt oder fitsworks): unbedingte Vermeidung von überbelichteten Sternen, gutes Signal-Rausch-Verhältnis, dabei Berücksichtigung der Änderung der Luftmasse während der Aufnahmedauer, evtl. Teleskop etwas unscharf stellen.

Aufsuchkarte
HAT-P-32b
Kontrolle der Belichtung
airmass

3.) Erfassung der Lichtkurve:
Lights: ca. 45 min vor Transitbeginn starten, evtl. Meridianflip beachten, Stopp ca. 45 min nach Transitende, Darks und Flats nicht vergessen!

4.) Erstellung der Lichtkurve:
geieignete Software: AstroImageJ oder Muniwin
Falls Meridianflip ist eine Drehung der Bilddateien mit Fitsworks und ein Alignment der Bilder in AstroImageJ erforderlich.

Lichtkurve HAT-P-32b in AstroImageJ

5.) Veröffentlichung der Daten auf ETD:
Im SJ 2020/21 wurden von den drei phaenovum-Schülern Johanna Hipp, Annalotta Hipp und Nicholas Dahlke bisher die folgenden Exoplanten näher untersucht:
HAT-P-19b, HAT-P-32b, HAT-P-37b, HAT-P-51b, HAT-P-53b, HD 189733b, Qatar-4b, WASP-33b.

Auf ETD wurden die Lichtkurven von Qatar 4b und HAT-P-32b veröffentlicht ( Download der Datensätze: Qatar 4b, HAT-P-32 b)

Projektschüler
Veröffentlichung auf ETD