Die Messung der Parallaxe eines Fixsterns


Barnards Pfeilstern, von Erwin Heiser zwischen 1993 und 1995 verfolgt

Die Messung der Parallaxe naher Fixsterne, und damit die Bestimmung ihrer Entfernung, sollte mit einem der MONET-Telskope leicht möglich sein - allerdings nur mit geduldiger, jahrelanger Beobachtung und sehr sorgfältiger Astrometrie. Einführungen in die Problematik und Übungsmaterial bieten die folgenden Dokumente:

Inzwischen sind nach dem ersten "eigene" Bild hunderte weitere mit MonetN und MonetS aufgenommen worden!
Barnards Stern
11. November 2008 1994 und 1997 (E. Heiser),
2008, 2014 und 2018 (AiR)

Deutlich erkennbar ist die geradlinig gleichförmige Eigenbewegung des Sterns.

Eine erste Auswertung der Bilder 2008/09 mit Hilfe einer Excel-Tabelle ergab eine Parallaxe von π=0.549'', in perfekter - aber sicher zufälliger - Übereinstimmung mit dem Literaturwert!


Die Tafel bei unserem Treffen am 12.12.2009
Eine weitere Auswertung von Fotos aus den Jahren 2009 und 2014

21. 3. und 28. 9. 2009, 8. 4. und 8. 10. 2014
nach dem in der obigen Praktikumsaufgabe beschriebenen Algorithmus mit Hilfe einer Excel-Tabelle führte wiederum zu sehr befriedigenden Werten für die Eigenbewegung und die Parallaxe von Barnards Pfeilstern.

Nach hunderten von Aufnahmen zwischen 2008 und 2014, die nicht zu vernünftigen Ergebnissen führten, u. a. weil wir lange nicht auf die richtige Belichtungszeit geachtet hatten und sich die Position eines überbelichteten Sterns nicht genau genug messen lässt, führten wir in den Jahren 2018 und 2019 noch einmal sehr gründliche Messungen mit MonetS und mit den Teleskopen des Netzwerks LCOGT durch. Unsere Auswertungen und Ergebnisse sind in Eigenbewegung und Parallaxe von Barnards Pfeilstern dargestellt. Wir fassen sie hier nur kurz zusammen:

Das folgende Bild veranschaulicht, wie schwierig es ist, aus der beobachteten Bewegung des Sterns nach Abzug der Eigenbewegung seine parallaktische zu erhalten, die durch die Bewegung der Erde um die Sonne entsteht:

Die gesamte im Laufe eines Jahres durchlaufene parallaktische Ellipse ist viel kleiner als das Beugungsbild des Sterns (links)! Subpixelgenaue Positionsmessungen erfordern die Anpassung einer Gausskurve an die Helligkeitsverteilung über belichteten Pixel (rechts).

Erst nach sorgfältiger Auswahl der besten Aufnahmen - insbesondere durch Eliminieren der überbelichteten und/oder unscharfen Bilder - wurde die gesamte beobachtete Sternbewegung als Überlagerung aus Eigenbewegung und parallaktischer Bewegung erkennbar:
LCOGT 2018 - 2019 Monet South 2019
Aus diesen Messwerten werden die fünf Parameter der parallaktischen Bewegung durch Optimierung der Anpassung gewonnen. Die mit den so gewonnenen Parametern berechneten (theoretischen) Positionen sind in den folgenden Diagrammen rot eingezeichnet.
LCOGT 2017 - 2018 Monet South Mai - September 2019
Die größere Streuung der LCOGT-Messwerte können wir noch nicht richtig erklären. Wir vermuten aber, dass eine Ursache darin liegt, dass die Messwerte mit verschiedenen Teleskopen (aber derselben Bauart) gewonnen wurden.

Aus unseren Daten folgern wir:

Die Parallaxe von Barnards Pfeilstern beträgt
p = 0.56" ± 0.02".


Letzte Änderung am last update: 2020-03-16, U. Backhaus, , Tel. 0201-183-2464 (Frau Hager)