Projekt: Bahnbestimmung von Doppelsternen auf Grundlage spektroskopischer Daten

Die Spektren von Doppelsternen haben die Eigenschaft, daß ihre Spektrallinien häufig doppelt auftreten. Der Grund ist, daß die Spektrallinien von beiden Komponenten herrühren und somit aufgrund des gegenseitigen Umlaufs unterschiedliche Doppler-Verschiebungen haben. Aus der Doppler-Verschiebung kann eine Radialgeschwindigkeit beider Partner zur Erde bestimmt werden. Trägt man diese Radialgeschwindigkeiten, die über eine Umlaufperiode des Doppelsterns gemessen werden, über die Zeit auf, so erhält man eine charakteristische Kurve für das System. Anhand dieser Datensätze können die Bahnelemente der kleineren Komponente errechnet werden.

Bemerkenswerterweise wird hierbei die Bahn im dreidimensionalen Raum anhand eines eindimensionalen Datensatzes, der scheinbar keinerlei räumliche Information beinhaltet, berechnet. Der Sachverhalt wird hier sehr anschaulich demonstriert.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Toolchain, also eines Pakets bestehend aus mehreren Anwendungen, welches alle Schritte von der Rohdatenbearbeitung bis zur Bahnelementeberechnung abdeckt. Es wurden folgende Teilaufgaben identifiziert:

• Kalibrierung von Spektren und Berechnung der Spektrallinien durch Anfitten von Gauss-Funktionen (Helmut Jahns)
• Ggfs. numerische Modellierung sich überlagernder Spektrallinien
• Korrektur des Relativgeschwindigkeit von Beiträgen des Erdumlaufs und der Erdrotation (Helmut Jahns)
• Ggfs. Simulation der durch die Meßapparatur bedingten Meßfehler
• Berechnung der Bahnelemente anhand der korrigierten Relativgeschwindigkeiten (Frank Theede)

Das Programm zur Bestimmung der Spektrallinien und zur Berechnung der Radialgeschwindigkeiten befindet sich in der Entwicklung. Eine Zwischenversion kann hier heruntergeladen werden.

Dieses Projekt ist eine Gemeinschaftsunternehmung der Fachgruppe Spektroskopie und Computer-Astronomie. Insgesamt beteiligen sich vier Mitglieder der FG Spektroskopie und zwei der FG Computer-Astronomie an diesem Projekt. Wer darüber hinaus noch an einer Mitarbeit interessiert ist, kann sich gern an Helmut Jahns wenden.