Präzise Vermessung von Sternhelligkeiten mit CCD?

    Hallo alle zusammen,


    wie einige von euch vielleicht wissen, bin ich leidenschaftlicher Beobachter von Veränderlichen Sternen. Bislang reduzierten sich meine Beobachtungen auf rein visuelle Schätzungen am Reflektor.


    Seit längerer Zeit spiele ich aber mit dem, für mich sehr faszinierenden Gedanken, einen Schritt weiter zu gehen und vielleicht mithilfe einer CCD-Kamera Daten zu erfassen.


    Es geht mir zb. darum Exoplanetentransits oder Helligkeitsvariationen von Sternen mithilfe einer Kamera möglichst genau nachzuweisen. Ist es zb. richtig, dass Helligkeitsvariationen von nur 0,01 mag., die mit dem bloßen Auge unmöglich ausfindig zu machen sind, mit der Kamera erfasst werden können?


    Welches Programm benutze ich vor allem im Anschluss um die erfassten Sternhelligkeiten in ein Diagramm umzuwandeln? Ich bin absoluter Einsteiger auf diesem technischen Gebiet und würde mich gerne damit auseinandersetzen.


    Wie kann ich auf fotografischem Weg, Helligkeitsvariationen von Veränderlichen Sternen vermessen, die mit dem bloßen Auge zu klein sind um sie ausfindig zu machen?


    Über Antworten würde ich mich sehr freuen!
    Lg + cs,
    Nikolai

    Hallo Nikolai!
    0.01 mag sind selbst mit einer DSLR bei guter Datenreduktion möglich.
    Mit CCD also erst recht.
    Zur Photometrie gibts eine Reihe guter Programme. Sehr gut ist z.B. 'MuniWin', einfach mal nach googeln, ist Freeware.
    Was du dann noch brauchst ist ein Programm das irgendeine Ausgleichskurve durch dir Datenpunkte legt um den Zeitpunkz des Minimums bzw. Maximums zu bestimmen.
    Da fällt mir auf die schnelle 'Minima2.5' von Bob Nelson ein und 'VStar' von der AAVSO.
    Die BAV hat da auch noch eigene Lösungen.
    Insbesonder haben die eine eigene Fachgruppe für Photometrie mittels DSLR/CCD. Schau doch mal auf deren Homepage oder schreib die Jungs an.
    Gruß und CS Christoph

    Hallo Nikolai,


    zum Einstieg in die Exoplanetentransitphotometrie ist und bleibt http://brucegary.net/book_EOA/EOA.pdf das Standardwerk, auch wenn vieles mittlerweile einfacher geht. Ein hilfreiches Tool zur Beobachtungsplanung ist die Exoplanet Transit Database: http://var2.astro.cz/ETD/predictions.php


    Wie Christoph schon sagt, kann man bei einigen Transitplaneten sogar schon mit einer DSLR was erreichen, allerdings sollte man da seine Ausrüstung gut im Griff haben. Mit einer echten CCD macht man sich das Leben viel leichter, wobei hier gilt: Was für Pretty Pictures gut ist, ist nicht notwendigerweise das beste für Photometrie.


    Viele Grüße
    Caro

    Hallo Nikolai,
    hatte auch schon den Gedanken, von vis. auf CCD umzusteigen. Beim nüchternen überlegen, fragte ich mich, wie lange es dauert, um die Helligkeit "drei Stellen nach dem Komma" vorliegen zu haben, um sie zu veröffentlichen.
    Vielleicht äußert sich hier mal jemand.....
    Es reicht mir, bei entspr. Umfeld = genügend Vergl.Sterne mit dem Veränderlichen direkt einzuschätzen, um zu sehen, was Sache ist.
    Nehme auch an, daß du deine Schätzungen mit denen der AAVSO vergleichst, um zu sehen, ob man sich nicht vertan hat.


    Gruß Guenther

    Erst einmal danke für alle Antworten. Mir stellt sich die Frage, wie ich genau vorzugehen habe, wenn ich mit einer CCD-Kamera die Helligkeit eines Sterns vermessen möchte? Ich liege wohl in der Annahme richtig, dass das im allgemeinen als Photometrie bezeichnet wird. Kosten wären dann natürlich nochmal ein anderer Punkt...


    Lg + cs,
    Nikolai

    Hallo Nikolai!
    Im Prinzip ganz einfach: Du machst deine Aufnahmen und die Korrekturbilder (Darks,Flats, Bias...), lädst den ganzen Klump in MuniWin und das zaubert dir eine schöne Lichtkurve.
    Wenn alles gut geht ;)
    Für Hochpräzisionsphotometrie musst du dann noch weitere Störungen rausrechnen.
    Ist aber nichts worüber es keine Bücher und Software gibt.


    Gruß und CS Christoph

    Hallo zusammen,


    ich bin's nochmal, mit einer Frage [:D]
    Wenn ich mich letztlich für den Kauf einer CCD-Kamera entscheiden würde, wie müsste ich sie dann am Teleskop befestigen? Und welche Aufnahmeform ist beim jeweiligen Veränderlichen-Typus zu bevorzugen?


    Lg + cs,
    Nikolai

    Hallo,


    Rainer Gröbel erstellt mit einer CCD Kamera Lichtkurven von
    Veränderlichen Sternen.
    Er hat sich das in jahrelanger Arbeit erarbeitet. Seine Erfahrung
    in der Veränderlichen Beobachtung ist sehr groß.


    Es gibt im Net einige <b>Publikationen von Rainer Gröbel</b>,
    in denen er auch zum Teil seine Methode beschreibt.

    Hallo Nikolai,


    du steckst sie natürlich in den Okularauszug, ohne Okular drin, und machst ein langbelichtetes (sprich nachgeführtes) Einzelbild nach dem anderen [;)] Und weil es bei solchen Anfragen immer mal wieder zu Mißverständnissen kommt: CCD-Kamera heißt "richtige" CCD-Kamera, also monochrom und mit Kühlung, keine Sonne-Mond-Planetenkamera! Wenn das Budget dafür nicht reicht, dann solltest du erstmal mit einer DSLR anfangen.


    Aber mal ernsthaft: Wenn dir schon bei den grundlegendsten Schritten noch so einiges unklar ist und du keinerlei Erfahrung im Bereich Deep-Sky-Fotografie hast, solltest du dich erstmal einlesen, damit du eine Vorstellung davon bekommst, was noch alles vor dir liegt. Zum Beispiel bei der BAV (http://www.bav-astro.eu) oder bei der AAVSO (https://www.aavso.org/ccd-photometry-gude) oder in Buchform mit https://www.amazon.de/Observin…2334983?tag=astrotreff-21 oder https://www.amazon.de/David-Le…608600/?tag=astrotreff-21


    Viele Grüße
    Caro

    Hallo Nikolai,


    deinem Profil entnehme ich , dass Du (noch) Schüler bist. Vermutlich wird Dein Geldbeutel für echte CCD noch nicht strapazierfähig genug sein, auch weil Du eventuell noch andere Wünsche hast. Aber Caros Vorschlag der DSLR ist auch meine Idee. Du hast doch sicherlich schon eine Spiegelreflex? Dann einfach den notwendigen Adapter beim Astrohändler kaufen und einfach mal ausprobieren. Du kommst dann sicherlich nach der Versuch-Irrtum-Methode schnell dahinter, was wichtig ist und wirst Dich schnell schlaugugeln.


    Ansonsten ist die BAV die erste Adresse für Dein Vorhaben. Da gibt es mehrere Fachgruppenansprechpartner, die für dich in Betracht kommen: http://www.bav-astro.eu/index.…r-bav/2015-08-13-14-55-43. Alles nette Leute, die gerne telefonisch oder per E-Mail weiterhelfen. Telefon hat den Vorteil, interaktiv sofort Missverständnisse auszuräumen. Sonst schreibt man oft aneinander vorbei.


    Vielleicht sehen wir uns ja mal auf einer der nächsten Treffen der BAV.

    Hallo nochmal,


    danke für die Ratschläge. Ich habe mich schon intensiv mit dem Auswertungsprogramm Muniwin befasst, dass Erik auf seinem Youtube-Kanal auch schon ausführlich erklärt hat. Danke dafür [:D]


    Mit der BAV habe ich bereits Kontakt aufgenommen. Dass es wirklich 2000 Euro sind bei denen man mit einer CCD-Technik anfreunden muss, hat mich allerdings umgehauen! Das wird wohl so schnell nichts, da müsste ich länger drauf hinsparen, ich bin schließlich auch erst 17.


    Sind mit einer Spiegelreflexkamera denn auch qualitativ gute Bilder zu erzeugen, deren Aufnahmeserien später in Muniwin ausgewertet werden können? Sind damit aussagekräftige Lichtkurven möglich?


    Lg + cs,
    Nikolai

    Hallo Nikolai,


    ein Beispiel zeigt dieser Bericht http://www.astronomie-buch.de/Astronomical_Bulletin_Nr_1.pdf. Dabei handelt es sich nicht einmal um eine sehr hohe Genauigkeit. Das lässt sich noch steigern. Im Grünkanal sollten 0.02 mag fast immer möglich sein.


    Ein anderes Beispiel ist die Bedeckung von Io durch Europa: http://www.astronomie-buch.de/…omical_Bulletin_Nr_18.pdf.

    Hi Nikolai,
    ich kann die Software APT wärmstens empfehlen. Ist meines erachtens ein bisschen professioneller als Muniwin und arbeitet auf gleichem Level wie die Profilösung "Sextractor- Source Extractor".
    Bei der Korrektur der Bilder würde ich unbedingtr auf Biasframes verzeichten wenn du Darks machst! Das Ausleserauschen des CCD steckt im Dark schon mit drin und wird sonst doppelt abgezogen.
    Um eine Genauigkeit von 0.01 mag und besser zu erreichen (mit realistischen Fehlern) brauchst du auch unbedingt einen guten Himmel.


    Zum Thema Exoplaneten: Einen direkten Transit zu erwischen und nachzuweisen ist sehr schwierig. Eine schön einfache Methode um Exos in Doppelsternsystemen nachzuweisen ist das Eclipse Timing, also die präzise Zeitbestimmung des Primärminimums. Siehe hier:
    http://astronomy.science.upjs.sk/projectdwarf/
    Da kann man auch als Amateurastronom seine Daten hinschicken.


    Grüße, Markus

    Hallo alle zusammen,


    kann mir noch jemand Ratschläge bezüglich der jeweiligen Belichtungszeiten und der Anzahl der Aufnahmen geben? Nehmen wir an ich möchte eine Lichtkurve zu einem RR-Lyrae-Stern machen und habe eine Spiegelreflexkamera am Teleskop befestigt. Welche Einstellungen sollten unbedingt gewählt werden? Wie viele Aufnahmen in welchem Zeitabstand sind zu wählen?


    Lg Nikolai

    Hallo Nikolai,


    die Belichtungszeit wählst du idealerweise so, daß dein Zielobjekt gut ausbelichtet, aber auf keinen Fall überbelichtet wird. Kein Pixel darf auch nur in die Nähe der Sättigung kommen. Das hängt dann natürlich konkret auch bei gegebenem Teleskop von der Sternhelligkeit ab. Und dann machst du so viele Bilder wie möglich, immer hintereinander weg, und das solange bis du die Periode mindestens einmal abgedeckt hast, besser einfach die ganze Nacht durch. Wichtig ist, bei der Objektauswahl darauf zu achten, daß passende Vergleichssterne ähnlicher Helligkeit mit im Gesichtsfeld sind.


    Um die Genauigkeit zu erhöhen, wird gerade bei den Exoplaneten manchmal leicht unscharf gestellt, damit die Zahl der Pixel, auf die das Sternbildchen sich verteilt, erhöht wird. Dadurch verbesserst du die Statistik. Bei RR Lyrae-Sternen brauchst du das aber eher nicht.


    Viele Grüße
    Caro

    Wenn du eine CCD verwendest kannst du dir ja für einzelne Pixel den Helligkeitswert anzeigen lassen. Ich belichte immer so dass zw. dem Himmelshintergrund und dem Zentrum des Sterns mindestens 800, besser mehr, adu liegen.
    Bei einer DSLR solltest du den automatischen Darkframabzug abschalten, genauso wie jede andere "Bildverbesserung" (z.B. Rauschreduzierung).
    Es ist nicht nur wichtig dass sich ein etwa gleichheller Vergleichsstern im Gesichtsfeld befindet, im Idealfall sollte dieser auch annährend die gleiche Farbe haben, da du sonst ziemlich unschöne Effekte durch die atmsophärische Extinktion kriegen kannst.
    Grüße, Markus

    Hallo Nikolai,


    ich würde mit den genannten Programmen und einer erschwinglichen CCD anfangen, um deren Handhabung sicher einzuüben!


    Die Kamera an deiner Optik an Roten, Gelben + Weißen Sternen mit bekannter Helligkeitsverteilung eichen, damit Du dich an erstellten Profikurven angleichen kannst!

    Gruß Günter


    GSO 12"+ 8" Skywatcher Dobson, Celestron 8" Schmidtkamera; C8 Orange + 5,5" Comet-Catcher; MAK 100/1000 + 127/1500; ED 80 PRO,

    Hallo Nicolai,


    ich habe mich mit meiner Canon 300 D vor Jahren an der Verdunkelung von epsilon aurigae versucht. Wenn Du in das Thema einsteigen willt, brauchst Du kein Teleskop. Ich habe damals mit dem Canon 18-55 mm Kit Zoom bei 35 mm Brennweite bei Blend 5,6 gearbeitet: Der Grund: brauchbare Vergleichssterne fanden sich nur ein einem größeren Umfeld, das ein entsprechend großes Bildfeld erforderte. Vorteil: 10 Sekunden Belichtungszeit (das hatte ich durch probieren als brauchbar herausgefunden) konnte ich mit dem Stativ ohne Nachführung bewältigen. Pro Messung 10 Lights und 10 Darks. Bildkalibrierung mit IRIS, ebenso die Photometrische Auswertung(am gestakten Bild, dabei auch die Flats berücksichtigt. Für eine gute Messung braucht man übrigens mehrere Vergleichssterne.


    Bei einem kurzperiodischen Veränderlichen würde ich die Bilder nicht Stacken, sondern möglichst viele Einzelmessungen machen. Die einzelnen Werte der Kurve werden vermutlich stark schwanken, doch bei vielen Messungen ergibt die gemittele Kurve eine brauchbare Messung. Setze die die Ziele bezüglich der Genaugikeit für den Anfang nicht zu hoch. Wichtig ist, das Verfahren - von der Aufnahme bis zu Datenreduktion.


    Da die Vergleichssterne selten den gleichen Farbindex aufweisen wie der Veränderliche, muss man das Ganze auch noch untereinander Kalibrieren.


    Muniwin wird mit den Daten aus der DSLR vermutlich nicht anfangen können, da Muniwin ausgelegt ist, die notwendigen Daten, vor allem die Aufnahmezeit) aus dem FITS-Header auszulesen. Diese Daten werden von ccd-Kameras bei der Aufnahe in den Header geschrieben. Da die DSLR's keine FITS-Bilder liefern, gibt es auch keinen Header mit diesen Daten. Wenn man das Bildformat nachträglich in ein FITS umwandelt, müsste die EXIF in den FITS-Header geschrieben werden. Das geht- soweit ich weis - niht automatisch.


    Es gab damals eine organisation Citicen Sky, die hatte gute Tutorials für die Auswertung der Daten mit der DSLR. Diese Organisation ist nun - glaube ich - in die AAVSO integriert. Auch dort gibt es Anleitungen, weiter oben ist bereits ein Link.


    In dem Folgenen Link ein Beispiel, was mit eine Planetenkamera möglich ist. Ich denke, das Ergebnis lässt sich verbessern, wenn man Darks und Flats in den Stackingprozess mit einbezieht, was mit AVISATCK und Autostakkert möglich ist.


    http://www.astrotreff.de/topic…177872&SearchTerms=Europa



    Viele Grüße



    Oskar

    Hallo zusammen,


    hat jemand Erfahrung mit einer Canon EOS 1200D oder EOS 700D? Das sind zwei DSLR, die in meinem Preisbudget lägen und sich offenbar halbwegs eignen für gute Belichtungen und Bilder.
    Mit der BAV stehe ich übrigens nach wie vor in Kontakt.


    Lg + cs,
    Nikolai

    Servus Nikolai,


    ich habe vor einem halben Jahr meine ersten Versuche der Fotometrie veränderlicher Sterne hier im Forum (Veränderliche) gepostet.
    Damals kannte ich MuniWin noch nicht, und habe alle Schritte, die diese Software durchführt, per Hand gemacht (dauerte Wochen...):
    - Kalibrierung der Bildes (z.T. 130 Einzelaufnahmen)
    - Messung der relativen Helligkeit d. Veränderlichen zum Vergleichsstern
    - Reduktion zum "echten" Helligkeitswert
    - Fehlerabschätzung
    - Lichtkurve
    Als Kamera kam eine EOS 1000D zum Einsatz, die generationsnmäßig sicherlich hinter der EOS 1000D oder der 700D zurückbleibt, aber aus meiner Sicht völlig ausreichend war. Diese Kamera gibt es auch für Deinen vielleicht schmalen Geldbeutel günstig gebraucht zu kaufen, und Du kannst sie auch für DeepSky-Aufnahmen prima einsetzen. Als Zielstern hab ich mir schnell vetänderliche Sterne ausgesucht, und für mich war es schon prima, was ich mit recht einfachen Geräten und als Anfänger in der Hinsicht an Ergebnissen herausbekam. Eric war hier auch eine große Hilfe bei der Interpretation der Daten.
    Bei SX Phe-Sternen oder Delta Sct-Sternen kannst Du den Durchlauf einer Periode innerhalb weniger Stunden erkennen. Bei Mira-Sternen dauert das ja oft ein ganzes Jahr, und andere (wie z.B. Delta Cep) benötigen mehrere klare Nächte hintereinander, was angesichts des deutschen Monsuns dieses Jahr und der Tatsache, dass Du noch Erfahrungen sammeln musst, ganz schön frustrierend sein kann. Vielleicht probierst Du Dich an solchen schnell veränderlichen Sternen mit einigermaßen großer Amplitude.
    Ich warte derzeit auf gutes Wetter, um mich an einem SX PHE-Stern im Herkules zu versuchen.


    Viel Spaß und Erfolg !


    Stefan

    visuell:

    ICS Dobson 14.5" f/4.7


    fotografisch:

    Lichtenknecker FFC 190/760mm f/4

    Galaxy RC 10" f/8

    Hallo zusammen,


    wie sieht's mit dem Thema Nachführung aus? Muss für eine Belichtungszeit von knapp 20 Sekunden unbedingt eine angelegt werden? Ist es möglich, dass man sehr viele kurzzeitbelichtete Bilder übereinander legt und so in der Summe auf dasselbe Ergebnis kommt wie mit einer Langzeitbelichtung? Hat jemand Erfahrungen damit gemacht?


    Lg +cs,
    Nikolai

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