Die Eigenbewegung vom Stern Wega - Messung mit einer WebCam

Angeregt durch einen Artikel von Wolfgang Vollmann in der Monatsschrift "Der Sternenbote" " Ausgabe 2005-9 habe auch ich versucht die Eigenbewegung vom sehr hellen Hauptstern der Leier, der Wega, mit Aufnahmen der WebCam zu bestimmen. Wega war der nördliche Polstern vor etwa 12.000 Jahren und wird es durch die Präzession der Erdachse in 10.000 Jahren wieder sein.

Sternhimmel um Wega am 08. September 2005 um 23h35 MESZ

Stern Wega - Kurzbeschreibung:
Wega, Alpha-Lyrae, ist der Hauptstern im Sternbild der Leier. Der aus dem Arabischen abgeleitete Name Wega bedeutet "herabstoßender Adler". Dieser mit 300 Millionen Jahren astronomisch betrachtet junge Stern wurde in der Nacht vom 16. auf 17. Juli 1850 als erster Stern überhaupt photografisch erfasst. Wega ist ein Stern vom Spektraltyp A0V mit einer scheinbaren Helligkeit von +0,08mag und wird kaum mehr als eine Milliarde Jahre alt werden. Der Stern erscheint visuell im weiß-bläulichen Licht und hat eine Oberflächentemperatur im Bereich von 10.000 bis 12.000 Kelvin. Die Leuchtkraft ist 58 mal größer als die von unserer Sonne. Der Durchmesser und die Masse sind etwa um den Faktor 3 größer. Die Entfernung von Wega wird mit etwa 25 Lichtjahren angegeben. Der helle Stern nähert sich unserem Sonnensystem mit einer Relativgeschwindigkeit von 13,9 Kilometer pro Sekunde und führt dabei auch eine seitliche Eigenbewegung aus.

Die Eigenbewegung
Diese seitliche Eigenbewegung von Wega (RA und DEK) ist vor viel weiter entfernteren Hintergrundsternen mit Positionsbestimmungen oder Aufnahmen die zeitlich weit genug auseinanderliegen gut messbar. Das war auch der Grundgedanke beim sehr interessanten Versuch diese Eigenbewegung sogar mit einer WebCam nachzuweisen.

Rund um Wega stehen am Himmel einige nach hinten weit entfernte Sterne im scheinbaren seitlichen Abstand von nur wenigen Bogenminuten. Diese Sterne weisen durch ihre große Entfernung aber eine von der Erde kaum feststellbare Eigenbewegung auf. Sie können daher bei der weiteren Betrachtung auch über einen Zeitraum von mehreren Jahrhunderten als Fixpositionen angesehen werden. Man verwendet nun alte relative Positionsdaten von Wega zu diesen Sternen um durch einen Vergleich mit einer aktuellen Aufnahme die inzwischen erfolgte Eigenbewegung von Wega berechnen zu können. Alte Positionsangaben zu diesen optischen Doppelsternen von Wega findet man in speziellen Katalogen.

Der Washington Double Star Catalog WDS2001 aus Guide8 liefert folgende Daten:
(Dist. = Abstand in Bogensekunden, PW = Positionswinkel in Grad)

     Stern             1836          1905          1985          2000          2005
                   Dist.   PW    Dist.   PW    Dist.   PW    Dist.   PW    Dist.   PW
H39AB   +9.5 mag   43,0  138,0   -----  ----   ----   ----   78,2  182,0   79,5  182,1
STF9AE  +9.5 mag   ----  -----   124,5  39,0   96,4   39,0   ----  -----   90,7   39,7
Hinweis: Die Werte vom Jahr 2005 stellen hier meine eigenen ermittelten Positionen der Begleiter dar.

Zwei weitere optische Begleiter (STF9AC und STF9CD) waren mit einer Helligkeit von nur +11.0mag auf diesen Aufnahmen aus dem Hintergrundrauschen nicht mehr sicher hervorzuheben.

Auswertung und Ergebnisse:
Meine Auswertung erfolgte mit den verfügbaren Daten aus dem WDS2001 zu den Sternen H39AB und STF9AE. Dabei wurde jeweils die am längsten zurückliegende Positionsbestimmung und meine Messung vom 08. September 2005 zur Berechnung der Eigenbewegung verwendet. Natürlich kommt es durch die Summe aller Fehler bei den einzelnen Messungen auch zu verschiedenen Ergebnissen.

Die Daten von Stern H39AB ergaben für Wega in 169 Jahren eine Bewegung von 0,338" pro Jahr in Richtung PW= 33,7 Grad. Mit den Daten von Stern STF9AE wurden für Wega in 100 Jahren ebenfalls eine Bewegung von 0,338" pro Jahr aber in Richtung PW= 37,1 Grad berechnet. In diesen Zahlen stecken die Fehler von meinen Messungen aber auch jenen aus der Vergangenheit.

Die Referenzwerte:
Ausgezeichnete Referenzwerte gibt es in diesem Fall durch Messungen vom Satelliten Hipparcos. Diese ergaben für Wega eine tatsächliche Eigenbewegung von 0,351 Bogensekunden pro Jahr in Richtung PW = 34,97 Grad.

Die zur Messung und Berechnung verwendete Aufnahme vom 08. September 2005
Am 08. September 2005 wurde kurz vor Mitternacht in mehreren Aufnahmeserien versucht, eine optimale kombinierte Belichtung von Wega und den um den Faktor 6000 schwächeren Sternen in der Umgebung zu finden. Für die untere Aufnahme wurden 320 Bilder in 32 Sekunden mit VirtualDub aufgezeichnet und in Registax die Besten davon addiert. Als Primäroptik diente dabei der Newton mit 1200/254mm. Zum Zeitpunkt der Aufnahme um 23h35 MESZ in meinem Hof in Nonndorf stand Wega noch 74 Grad über dem Südwesthorizont.

Wega am 08. September 2005 um 23h35 MESZ
 

Die exakt bekannten Positionen der Sterne 2UCAC45360762, 2UCAC45360765 und 2UCAC45360794 wurden mit Hilfe von Guide8 benutzt um die Aufnahme in Breite, Höhe und Positionswinkel möglichst genau zu vermessen. Pro Pixel wurden so 0,964 Bogensekunden ermittelt. Die vier von Wega ausgehenden hellen Strahlen wurden durch die Fangspiegelstreben verursacht und sind ein typisches Merkmal von Newton Teleskopen. Das Objekt nordwestlich von Wega konnte ich noch nicht bestimmen.

Die gleiche Aufnahme ohne Beschriftung und in Negativdarstellung
Wega am 08. September 2005 um 23h35 MESZ

Die grafische Ausarbeitung und die Berechnungen stellten eine neue und sehr interessante Gesamtaufgabe dar. Diese Arbeit zeigt, dass man manchmal schon mit einfachen Amateurmitteln überraschend genaue Werte erreichen kann.


© 2005 G. Dangl
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06. Oktober 2005
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