Ruprecht 37

  • Hallo zusammen,


    in ihrem Artikel „Der tiefste Winter: im Sternbild Achterdeck“ in der Ausgabe 39 (Januar-Februar 2024) von „Astronomie – das Magazin“, Seiten 62-66 erwähnte die Autorin Anne Keller den offenen Sternhaufen Ruprecht 37, der nah am 5.1 mag hellen Stern 6 Puppis liege und von dem es noch keine zugänglichen Beschreibungen gebe.


    Den musste ich unbedingt versuchen zu beobachten. Im Vorfeld hatte ich eine Literaturrecherche durchgeführt und die Daten der Sterne in der Region im Gaia Data Release 2 (Gaia DR2) untersucht. Gestern (05.02.2024) hatte ich endlich mal wieder abends zu passender Uhrzeit klaren Himmel, um den Sternhaufen zu beobachten.



    Allgemeine Informationen über den Sternhaufen:


    Position: RA: 07h49m49s, DE: -17°14‘56“ (ICRS J2000.0)
    Scheinbarer Durchmesser: 3.1‘
    Quelle: Simbad



    Warum ist dieser Sternhaufen schwierig zu beobachten?


    An meinem Standort auf etwa 48° nördlicher Breite kulminiert der Sternhaufen nur etwa 25° über dem Horizont. Der 5.1 mag helle Vordergrundstern 6 Puppis befindet sich in nur etwa 2 Bogenminuten Abstand vom Sternhaufen und stört daher bei der Beobachtung. Die meisten Mitgliedssterne dieses offenen Sternhaufens sind sehr lichtschwach, so dass höchstens an eine Beobachtung weniger einzelner Sterne zu denken war.



    Welche Sterne in der Region gehören zu dem Sternhaufen?


    Um das zu beantworten, sind die Daten des Gaia DR2 hilfreich. In Cartes du Ciel geladen, sind zu jedem Stern Distanzen und Eigenbewegungsvektoren angegeben. Aber wie präzise sind diese Daten? Laut [1] hängt die Genauigkeit der Entfernungsangabe von der G-Helligkeit ab: 5% für 14 mag oder heller, 12% für Sterne zwischen 14 und 16 mag.
    Die Autoren von [2] geben für den Sternhaufen eine Entfernung von 14755 Lichtjahren an, ohne eine Genauigkeit dieser Angabe zu nennen.


    Passende angegebene Entfernungen der Einzelsterne, die wahrscheinlich zum Sternhaufen gehören, sollten damit 14000 - 15500 Lichtjahre für Sterne heller als 14 Gmag sein und 13000 – 16500 Lichtjahre für Sterne zwischen 14 und 16 Gmag.


    Die Genauigkeit der Angabe der Eigenbewegung on Gaia DR2 beträgt +/- 0.1 Millibogensekunden pro Jahr laut [3].
    Mit diesen Angaben lässt sich zumindest eingrenzen, welche Sterne wahrscheinlich zu dem Sternhaufen gehören.
    Der Carbonstern C*908 (10.3 Gmag) ist ein mögliches Mitglied dieses Sternhaufens laut [2].


    Interessanterweise gibt es einen 15.5 G mag Feldstern ungefähr 50“ südöstlich von 6 Puppis, der nahezu die gleiche Entfernung und Eigenbewegung hat wie dieser. Somit handelt es sich wohl um einen echten Doppelstern. Habe ich zufällig in Cartes du Ciel gefunden. Was man dank Gaia alles herausfinden kann.



    Beschreibung meiner visuellen Beobachtung:


    Die Beobachtung führte ich mit meinem 20“ Dobson-Teleskop bei 729x Vergrößerung durch. Damit hatte ich ein Gesichtsfeld mit etwa 8 Bogenminuten Durchmesser, was nicht reichte, um den hellen Vordergrundstern außerhalb des Gesichtsfelds zu positionieren, wenn man den Sternhaufen ungefähr in der Mitte des Gesichtsfelds haben wollte. Immer wieder mal bewegte ich den hellen Stern aus dem Gesichtsfeld heraus und den Sternhaufen an den unteren Rand des Gesichtsfelds, um es auszuprobieren. Auf jeden Fall half die hohe Vergrößerung, um einzelne Sterne voneinander zu unterscheiden. Für die Beobachtung benötigte ich etwa 45 Minuten Zeit am Okular und war dabei äußerst konzentriert. Nur gelegentlich schaute ich auf meine ausgedruckte Sternkarte und auf meine Skizze. So war ich auch ziemlich gut dunkeladaptiert. Aufgrund der oben beschriebenen Bedingungen kam ich nur auf etwa 16.0 mag Grenzgröße in der Region. Zum Vergleich, im Zenit komme ich mit diesem Gerät etwa auf 17 mag oder noch etwas tiefer.


    Im Zielgebiet angekommen fiel mir etwa 2‘ südöstlich von 6 Puppis zunächst ein markantes nach Nordosten zeigendes spitzes Dreieck von etwa 11-13 mag Sternen auf. Dieses nutze ich zur Orientierung. Der westliche und hellste Stern dieses Dreiecks ist der oben genannte Carbonstern, der wahrscheinlich zum Sternhaufen gehört. Alle anderen Sterne sind viel schwächer. Während der langen Beobachtungsdauer konnte ich nach und nach einige weitere Sterne sehen, die wahrscheinlich zum Sternhaufen gehören. Insgesamt sah ich 5 oder 6 Sterne, die gemäß Angaben aus Gaia DR2 (Entfernung und Eigenbewegung) wahrscheinlich zum Sternhaufen gehören. Diese Sterne habe ich in der Zeichnung nummeriert. Stern Nr. 6 bewegt sich schneller und in eine andere Richtung, vielleicht wurde er ja aus dem Sternhaufen herausgeschleudert? Bei Stern 4 gibt es laut Sternkarte zwei Komponenten, deren hellere von den Daten her zum Sternhaufen gehören sollte. Die Daten aus Gaia DR 2 habe ich in die Tabelle auf der Zeichnung eingetragen.


    Mit etwas Anstrengung und durch Platzieren des hellen Vordergrundsterns außerhalb des Gesichtsfelds sah ich auch dessen 15.5 G mag hellen Begleiter ab und zu bei indirektem Sehen aufblitzen.


    Die Frage der Autorin des Artikels, ob dieser Sternhaufen beobachtbar sei, lässt sich damit mit „ja“ beantworten, auch wenn man selbst mit 20“ Öffnung nur wenige einzelne Sterne erkennen kann. Insgesamt war das eine wirklich sehr anspruchsvolle Beobachtung. Noch mehr Öffnung und/oder ein weiter südlich gelegener Standort sollten für die Beobachtung hilfreich sein.


    Anbei meine Zeichnung:



    Clear skies


    Robin





    Literatur:

    [1]: F. Anders et al., A&A 628, A94 (2019)

    [2]: P. Marigo et al, Astrophys. J. Suppl. Series 258:43 (2022)

    [3]: X. Luri et al. A&A 616, A9 (2018)

  • Ciao Robin,


    Sehr interessante Methodik und Beobachtung, cool ! :thumbup:


    Man kann übrigens Gaia Helligkeiten auch transformieren in V Helligkeiten, hab ich bei meinem Hyaden Tidal Tails Projekt so gemacht. Die Koeff für die Trafo findet man hier

    Gaia Data Release 2 - Photometric content and validation | Astronomy & Astrophysics (A&A)

    in Table A.2 (ich hab allerdings nicht auf Gaia Daten direkt sondern mit Daten aus einem Paper gearbeitet).


    Was man auch tun könnte im Prinzip ist alle Gaia Sterne im Bereich um den Cluster selektieren und dann in 3D darstellen. Dann bekommt man zumindest ein Gefühl, was zum Cluster gehören KÖNNTE, rein räumlich, und sich dann die hellsten Objekte raussuchen... (ich hab gerade etwas ähnliches im Virgo Cluster mit GX gemacht --> DSM)


    Professionell rechnet man beim Thema Clusterzugehörigkeit jedoch die Bewegungen mit ein, ich weiss aber nicht im Detail wie das geht (kenne aber Leute am ARI in HD, die das wissen - ist jedoch ganz sicher nicht so völlig einfach).


    Gruss,

    Peter

  • Cluster- Zugehörigkei:

    hab grad mal geguckt: CP = convergent point method:

    Parallaxes and proper motions for 20 open clusters as based on the new Hipparcos catalogue
    Context: A new reduction of the astrometric data as produced by the Hipparcos mission has been published, claiming that the accuracies for nearly all stars…
    ui.adsabs.harvard.edu

    ...ist viel zu kompliziert für schnell mal machen... :thumbdown:

  • Hallo Robin,


    puh, also mit so einer umfassenden Reaktion auf meine kürzliche Objektvorstellung hätte ich ja nie gerechnet. Da hast du dich ja reingekniet, Wahnsinn. Danke, dass du dem so schnell nachgegangen bist und auch noch so tief recherchiert und viele versteckte Infos rausgeholt hast. So macht das Spaß!


    Zur Beobachtung: Ja, dass der Cluster prinzipiell sichtbar sein sollte, war zu erwarten, aber das ist die erste konkrete Beschreibung einer Sichtung, die ich in den handelsüblichen, zugänglichen Quellen finden konnte. Vielleicht stelle ich mich dahingehend nur blöd an, aber ein Allerweltsobjekt ist Ruprecht 37 jedenfalls nicht. Glückwunsch dazu! Viel mehr wird da unter normalen Bedingungen vermutlich auch nicht rauszuholen sein. War ein bisschen traurig, dass ich es im Winter nicht mehr geschafft hatte, dem selber mit meiner Kiste nachzugehen, aber wenn ich mir das so durchlese, dass du mit 20" nur wenige der Mitglieder sehen konntest, war das kein allzu großer Verlust. Aber ich bleibe auch dran.


    Danke nochmal für die wunderbare Objektvorstellung hier!


    Viele Grüße, Anne

  • Hallo Anne und Peter,


    vielen Dank für eure Kommentare!


    Peter: Danke für das interessante Paper! Das werde ich bei Gelegenheit genauer durchlesen. Klar, genau genommen ist das noch komplizierter. Deswegen habe ich ja geschrieben "Sterne, die wahrscheinlich zu dem Sternhaufen gehören". Vor diesem Problem steht man ja jedes Mal, wenn man einen offenen Sternhaufen beobachtet und sich fragt, welche der Sterne nun dazugehören. Viele Sterne heben sich ja deutlich vom Hintergrund ab. Das war mit meiner Beobachtung nicht nachvollziehbar. Da hat die Öffnung nicht ausgereicht. :) Auf PanSTARRS-Aufnahmen sieht man da einen konzentrierteren Sternhaufen.

    Die Angaben zur Eigenbewegung sind ja nur in Projektion und zweidimensional. Aber da ist ja schon eine verdächtige Häufung in Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit zumindest in der Projektion. Das ließe sich noch weitertreiben, wenn man alle Sterne dort aus dem Gaia DR2 berücksichtigt.


    Anne: Danke, dass Du da auch solche unbekannten Objekte vorstellst! Das sind wirklich immer sehr gute Anregungen zum Nachbeobachten. Man bräuchte einfach viel häufiger klaren Himmel. Ich komme hier ja kaum mit den Objekten des Monats der letzten Monate hinterher.


    Clear skies


    Robin

  • Servus Robin,


    Ruprecht 37, spannend! Aus dem Ruprecht-Katalog habe ich bisher nur Ruprecht 11 visuell angeschaut (im Großen Hund, mit 8 Zoll). Der ganze Katalog ist ja ziemlich südlich. Deine Herangehensweise und die Beobachtung finde ich richtig cool. Sehr schön! Und dank 6 Puppis ist Ruprecht 37 ja recht einfach zu lokalisieren. Das wäre was für meinen 22-Zöller. Steht jetzt auf der Bucket-List.


    Liebe Grüße und danke,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • Hi Robin, Anne


    Jetzt kommt ihr auch noch mit den Ruprechts um die Ecke, die ja auch echt spannend klingen. Als hätte ich nicht schon genug mit meinen Berkeleys und Teutsch und Kings und Saurer (und keine Ahnung was noch alles) zu tun... :smiling_face_with_tear: :smiling_face_with_tear:


    Jedenfalls coole Beobachtung! So helle Sterne machen das echt verdammt schwer. Und 5.1mag ist halt schon ne Hausnummer mit 20". Von daher tolle Leistung. Wenn du mal Langeweile hast, kannst dich ja mal an GAIA 1 versuchen. Der liegt direkt neben Sirius. Da sollte man besser keinen Fehler beim Nachführen machen. -1.4mag knallen gut auf der Netzhaut mit 50cm Öffnung. :grimacing_face: :grimacing_face:


    Open Cluster Gaia 1


    Christian

  • Hi Christian,


    von dem Gaia 1 habe ich auch vor einer Weile gelesen und habe das schon auf meiner To Do Liste. Leider hat in den letzten Wochen das Wetter nicht mitgespielt und Sirius wird in der nächsten Neumondperiode abends nicht mehr vorteilhaft platziert sein. Von daher werde ich es wohl im nächsten Winter probieren.


    Clear skies


    Robin

  • Servus Robin,


    heute hab ich zum Spass nochmal ein bisschen mit den Daten Deines Ruprecht 37 OCs rumjongliert, und ein paar einfachste Plausi-Checks gemacht (in bester Wissenschafts-Tradition ;) ). Und das Ergebnis ist: - soweit ich bisher rumgerechnet habe - ja, prinzipiell könnten Deine Sterne tatsächlich zum Cluster gehören.


    1. Aufgrund der GAIA Messfehler könnten die Entfernungen der Sterne im Bereich 4600pc +-600pc, also im Bereich 4000pc...5200pc liegen.

    Das tun sie auch bei Dir - auf dem 1-sigma Level konsistent. Obwohl mir bei einem OC Durchmesser von 3.1' = 4pc (Breite = Tiefe) die Streuung um fast 1000pc zuerst komisch vorkam, aber Messfehler beachten !


    2. Carbonstars können anscheinend Absoluthelligkeiten bis -3mag haben. Mit 14755 ly = 4526pc Entfernung hat Ruprecht 37 einen Entfernungsmodul von (m-M)= 13.28mag. Also wäre ein Stern bis Maximalhelligkeit 10.3mag (Stern 1) als Carbonstar gerade noch erklärbar (Farben kenne ich jetzt nicht, könntest Du aber in den GAIA Daten checken, er muss de facto sehr rot sein im GAIA Farbindex Bp-Rp).


    Die sonstigen, schwächeren Sterne, die Du gesehen hast, könnten im Prinzip Rote Riesen oder Blue Stragglers sein (siehe mein BB hier für M67 ) . (m-M)= 13.28mag bedeutet, ein A-Stern mit typischer Absoluthelligkeit M=0mag ist im Cluster dort 13.28mag hell. RR und BS sind typisch 0...2.5mag schwächer, also im Bereich 13.3...15.8mag, was auf Deine Sterne zutrifft.


    Tatsächlich wäre es gut, noch die (GAIA) Farben zu checken, d.h. ein CMD zu malen (siehe M67 bei mir, oben). Wie oben schon gesagt kann man GAIA Helligkeiten auch auf visuelle Grössen umrechnen, hiermit

    Gaia Data Release 2 - Photometric content and validation | Astronomy & Astrophysics (A&A)


    Schöne Grüsse,

    Peter

  • Hallo Peter,


    vielen Dank für diese Idee! Das war eine sehr interessante Übung. So detailliert habe ich mich noch nie mit der Beobachtung eines Sternhaufens befasst.

    Ich habe ein Farben-Leuchtkraft-Diagramm erstellt mit den bezüglich Entfernung und Eigenbewegung und deren angegebenen Fehlern infrage kommenden Sternen aus Gaia DR2 bis 18 mag (was mir in Cartes du Ciel so angezeigt wird, wenn ich den Sternhelligkeits-Filter ausschalte).


    Die von mir beobachteten Sterne habe ich rot markiert, die anderen blau. Einen "relativ" hellen und bläulichen Stern habe ich beim Beobachten übersehen, weil er 3" entfernt von einem deutlich helleren Vordergrund steht.


    Folgende Annahmen habe ich getroffen: Alle Sterne 14755 Lichtjahre entfernt (Wert aus der Literatur, mit den ziemlich fehlerbehafteten Gaia-Distanzen schwacher Sterne würde das sonst ziemlich verzerrt werden), keine interstellare Absorption, daher m-M = 13,34 mag. In der professionellen Literatur werden dafür, um das Problem der Absorption zu umgehen, in der Regel Infrarot-Helligkeiten benutzt. Aber die finde ich als visueller Beobachter nicht so anschaulich.


    Das sind nicht wirklich viele Sterne, um eine saubere Statistik zu betreiben. Aber ansatzweise kann man eine Hauptreihe und einen abknickenden Riesenast erahnen. Der Carbonstern ist ganz oben und rötlich. Es gibt eine Häufung von Sternen um Farbindex 0.6-0.65 (also G-Sterne) und Absoluthelligkeit 3-4 mag (etwas leuchtkräftiger als die Sonne).


    Anbei das Diagramm und die Tabelle der zugrundeliegenden "Rohdaten".





    Clear skies


    Robin

  • Ciao Robin,


    Ja das sieht in der Tat ganz gut aus. :thumbup:

    Ist ganz interessant, oder !? ;)

    Anmerkungen:


    - Carbonstern wohl ok


    - rechts oben bzw mittig Rote Riesen, auch ok.


    - Links das könnten natürlich auch Blue Stragglers sein z.T., wie bei mir in M67. In meinem M67 CMD (Original von Geller et al. 2015) ist links das Entfernungmodul von M67 an der Ordinate markiert, d.h. dort wäre Absoluthelligkeit M=0 bei mir in M67 - nur fyi und zum Vergleich...


    - Ein CMD = color magnitude diagram mit Absoluthelligkeiten nennt man übrigens CAMD = color absolute magnitude diagram.


    - Die GAIA Entfernungfehler sind gar nicht so schlimm: 12% entspricht Faktor 1.12x in Entfernung, also das Quadrat davon 1.25x im Fluss, in mag: 2.5 log(1.12 x 1.12) = +-0.25mag. D.h. da ändert sich gar nicht so viel im Diagram. Du könntest also locker auch die individuellen GAIA Entfrnungen für jeden Stern verwenden anstatt des Fixwertes, das ändert an dem Diagram wenig, Punkte up/down um +-0.25mag.


    - wenn man ein gemessenes CMD hätte, könnte es ja mal vergleichen/ drüberlegen. Oder man legt grob die 4Gyr isochrone von m67 drüber, die ZAMS stimmt ja etwa. Wenn der OC auch grob 4Gyr alt ist (?), sollte auch die Isochronenlinie stimmen. Sobald man Absoluthelligkeiten (ausgerechnet hat und) verwendet, muss alles zusammenpassen, weil die Hauptreihe universal ist !


    - Layout: In Deinem Diagramm nimm eher andere Farben als rot/blau für die Codierung von beobachtet/nicht-beobachtet, weil man damit auch RoterRiese / BlueStraggler fälschlicherweise assoziieren könnte...


    Prima Sache, sieht also ganz konsistent aus Deine Beobachtung, würde ich sagen. Pretty 8) .


    Gruss, Peter

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