Spektralanalyse

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Joschi
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Spektralanalyse

Beitrag von Joschi » 16.10.2016, 19:52

Liebe Astrofreunde,
ich muss dieses Jahr in meiner Schule eine VWA schreiben, also eine Vorwissenschaftliche Arbeit, da ich schon länger mit Astronomie zu tun habe, habe ich mir das Thema Astrobiologie und Exoplaneten ausgesucht, die genaue Fragestellung dazu muss ich mir da noch überlegen. Allerdings möchte ich im Rahmen dieser VWA selbst ein paar "Experimente" machen. Einerseits würde ich gerne Exoplaneten nachweisen, die müssen natürlich nicht "neu" entdeckt werden, ich möchte dies einfach selber tun (vielleicht mit der Transit-Methode wenn das geht). Auch möchte ich wenn möglich einen Exoplaneten (oder Planeten unseres Sonnensystems und Sterne) analysieren, meine Frage ist nun wie man dies auf eine möglichst kostengünstige und effektive Weise tut. Ich selbst habe einen Lacerta 72/432 ED Apochromaten und eine EQ-3 Goto (falls man braucht auch eine DSLR Kamera, da weiß ich allerdings nicht ob diese hierfür geeignet ist). Falls eine größere Öffnung notwendig ist hätte ich außerdem noch einen 130/650 Newton.
Ich bin für jede Antwort dankbar und wünsche euch für Heute eine klare Nacht.
Liebe Grüße,
Johannes

Wonf
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Wonf » 16.10.2016, 20:14

Hallo Johannes,

Exoplaneten sind sehr schwer zu beobachten, vor allem mit Deinem Equipment (man hätte sie sonst sehr viel früher schon entdeckt ;-) ).

Ich weiß nicht, was Dein Hintergrund ist bzw. welche Schule/Klasse Du gehst. Wenn Du da was mit Daten machen willst, könntest Du das Archiv der europäischen Südsternwarte* plündern. Die Daten sind weitestghend frei verfügbar - allerdings braucht es sehr(!) viel Know-How, damit umzugehen. Ich befürchte, das ist ein Overkill.

Eine andere Möglichkeit wäre - falls Du nicht auf den Exoplaneten bestehst - Lichtkurven von veränderlichen Sternen aufzunehmen. Hier bietet sich Algol an, der ist recht hell (ca. 2. mag) hat eine sehr kurze Periode von knapp 3 Tagen und ist ein bedeckungsveränderlicher Stern - im Prinzip also dasselbe wie bei der Transitmethode:

https://de.wikipedia.org/wiki/Algol_(Stern)

Hier könntest Du mit Deiner DSLR eine Lichtkurve aufnehmen, bzw. sogar ein nettes kleines Movie draus machen. Zudem wird der im Winter wieder gut sichtbar.

lG
Wolfgang

* archive.eso.org
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Joschi
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Joschi » 16.10.2016, 20:29

Ich gehe in die 7. Klasse, also ein Jahr vor der Matura stehe ich. Ob mir das zu viel Arbeit wäre weiß ich nicht, da ich mich mit dem ganzen Thema 1 gesamtes Jahr beschäftigen muss, also denke ich kann man sich da schon einiges an Wissen aneignen wenn man sich intensiv damit beschäftigt. Auch habe ich einen Lehrer der mich dabei unterstützt und sicher nicht unwissend bei solchen Sachen ist. Ansonsten wäre meine Frage noch ob Spektralanalyse bei der Sonne, bei anderen Planeten (wie z.B. Jupiter, Venus und Mars) oder bei leuchtstarken Sternen durchgeführt werden kann. Und kann man nicht mittels Spektralanalyse der Sterne nachweisen ob sich Planeten in diesem System befinden?
Liebe Grüße,
Johannes

Wonf
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Wonf » 16.10.2016, 20:56

Joschi hat geschrieben: Und kann man nicht mittels Spektralanalyse der Sterne nachweisen ob sich Planeten in diesem System befinden?
Es gibt zwei Methoden:

(a) Man mißt die Eigenbewegung der Sterne, d.h. also die Dopplerverschiebung (Messung der Radialgeschwindigkeit), die sich ergibt, weil sich der Stern und der Planet um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Da der Stern *sehr* viel mehr an Masse hat, bewegt er sich verhältnismäßig wenig - ist in der Größenordnung von Schrittgeschwindigkeit. Dazu braucht es sehr hochaufgelöste und sehr gut kalibrierte Spektren, um diese Bewegung nachweisen zu können.

(b) Wenn ein Planet vor einem Stern vorbeizieht und eine Atmosphäre hat, dann muß das Licht des Sterns durch diese hindurch. Dabei treten Absorptionslinien im Spektrum auf. Allerdings braucht es auch dafür *sehr* große Teleskope - zudem sind das solche Planeten, die man auch mit der Transitmethode findet.

Beides wirst Du mit Deinem Equipment leider nicht machen können.

Die Daten, die im Archiv der ESO liegen, sind zum allergrößten Teil Rohdaten, d.h. man muß die erst kalibrieren. Je nachdem, wie genau man's haben will/muß, ist das ist mit beliebig viel Aufwand verbunden. Es gibt zwar auch kalibrierte Daten, die sogenannten "Phase 3"- Produkte, aber auch da muß man einiges dazu wissen, um was herauslesen zu können.

Spektralanalysen bei der Sonne oder den Planeten kann man natürlich machen (wobei die Planeten derzeit für unsere Breiten eher ungünstig stehen) - die Frage ist, was man damit erreichen will :-). Wenn es zB um eine Analyse geht, was in der Sonne so alles an Zeugs drinnen ist, könntest Du ein Sonnenspektrum nehmen, das bereits existiert und das analysieren, zB:

http://spektroskopie.fg-vds.de/

unter "Datenbank" (hab ich grad auf die Schnelle gefunden). Da gibt's Spektren von mehreren Sternen, die Du analysieren und klassifizieren könntest.

lG
Wolfgang
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Joschi
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Joschi » 16.10.2016, 21:06

Dann werde ich wahrscheinlich einmal das Sonnenspektrum analysieren, da wollte ich noch fragen welches Equipment man dafür braucht. Ich bin auch am überlegen entweder bei einer Sternwarte nachzufragen, ob sie so etwas anbieten oder eben ein Teleskop mieten. Da gibt es ja Anbieter bei denen man relativ große Teleskope für eine Nacht nutzen kann. Wenn die Sachen nicht funktionieren wird sich das dann wohl auf die Sonne und Planeten sowie die Auswertung und Deutung bereits vorhandener Daten beschränken.
Liebe Grüße,
Johannes

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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Wonf » 16.10.2016, 21:23

Joschi hat geschrieben:Dann werde ich wahrscheinlich einmal das Sonnenspektrum analysieren, da wollte ich noch fragen welches Equipment man dafür braucht. Ich bin auch am überlegen entweder bei einer Sternwarte nachzufragen, ob sie so etwas anbieten oder eben ein Teleskop mieten. Da gibt es ja Anbieter bei denen man relativ große Teleskope für eine Nacht nutzen kann. Wenn die Sachen nicht funktionieren wird sich das dann wohl auf die Sonne und Planeten sowie die Auswertung und Deutung bereits vorhandener Daten beschränken.
Ja, es gibt hier im Forum einige, die Sonnenbeobachtungen anbieten - ob Spektroskopie dabei ist, weiß ich leider nicht. Für die Sonne brauchst Du kein grpßen Teleskop. Es gibt übrigens auch sehr schönes Equipment, mit dem man auch mit kleinen Teleskope sehr schön Sonnenflecken und protuberanzen beobachten kann - falls Du das auch in Betracht ziehst.

Woher kommst Du?

lG
Wolfgang

PS: Wahrscheinlich überflüssig, aber nur zur Sicherheit: Die Sonne ist verd*mmt hell ;-). Also niemals(!) jemals(!) mit ungeschützten Augen durch Teleskop reinschauen - auch nicht kurz! Daher hol Dir bitte Hilfe von Leuten, die genau wissen, was sie da tun. Hier im Forum gitb's zum Glück einige davon ;-).
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Joschi
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Joschi » 16.10.2016, 21:39

Danke für alle Antworten und ich komme aus Wien, ich werde mich weiter umschauen, hab ja noch mehr als ein Jahr Zeit um mich da ein bisschen reinzuarbeiten. Bei Teleskop Austria habe ich ein Handspektroskop gesehen (http://www.teleskop-austria.at/index.ph ... ndSpektr#m) da werde ich mal zu ihnen gehen und nachfragen wie man das am besten macht (nur für die Sonne). Um ein bisschen tiefer zu gehen werde ich mich weiter informieren und dann werde ich wegen einem gemieteten Teleskop nachsehen oder mich an einem selbst gebauten Spektroskop versuchen, da denke ich gibt es sicher Leute die helfen würden. Eine andere Möglichkeit ist natürlich auch, dass ich mich an einer Uni informiere oder eben an einer Sternwarte.
Liebe Grüße,
Johannes

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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Wonf » 16.10.2016, 21:47

Ja, bei Lajos, Tommy oder den Anderen von Teleskop Austria kriegst Du sicher super Beratung (Lajos und Tommy findest übrigens auch hier). Sonnenforschung gibt's auf der Uni Graz als Spezialgebiet, aber auch hier im Forum sind einige da sehr aktiv.

Viel Erfolg mit Deiner Arbeit :-).

lG
Wolfgang
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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Wonf » 16.10.2016, 22:08

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Re: Spektralanalyse

Beitrag von Joschi » 16.10.2016, 22:16

Danke für den Link, werde ich mir durchlesen :)

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