Konstruktion der Farben-Helligkeits-Diagramme

Informationen zur Software WinStarFinder und zur Korrektur der FHDs

WinStarFinder

Für die Konstruktion der Farben-Helligkeits-Diagramme aus den CCD-Bildern in B und V benötigt man die Software WinStarFinder, die Sie hier kostenfrei herunterladen können. Autor dieser Software ist Fabian Bieler (der.fabe(at)gmx.net). Den WinStarFinder sowie ausführliche Anleitungen zur FHD-Erstellung in deutscher und englischer Sprache finden Sie in dem Ordner "win_star_finder.zip". Wer nur "fertige" FHDs auswerten will, findet in demselben Ordner auch fertige FHDs aller acht untersuchten Sternhaufen. Mit diesen Diagrammen kann man direkt in den folgenden Schritt einsteigen.

Download

Anpassen der ZAMS an die FHDs

Die ZAMS (Zero Age Main Sequence) stellt den Verlauf der Hauptreihe im FHD eines Sternhaufens im "Normabstand" zehn Parsec unmittelbar nach seiner Entstehung dar. Es gilt nun, die ZAMS mit den Hauptreihen in den selbst erstellten FHDs zur Deckung zu bringen. Eine Schablone mit der ZAMS liegt im ZIP-Archiv " win_star_finder.zip" im Ordner "CCD-Bilder-B-V-R". Die ZAMS-Schablone (Schablone = Datei "ZAMS.jpg") wird nun so über dem betrachteten FHD verschoben, dass ZAMS und Hauptreihe des FHDs möglichst gut zusammenfallen. Wenn die Hauptreihe so ausgeprägt ist wie zum Beispiel bei NGC 1960, ist das unproblematisch. Man wird dann bei NGC 1960 feststellen, dass die Hauptreihe des FHDs in y-Richtung um etwa 11,1 Magnituden gegen die ZAMS verschoben ist (siehe Auswertung der Farben-Helligkeits-Diagramme, Abb. 6: Vergleich der V- und MV-Skalen). V-MV = 11,1 ist der Entfernungsmodul (siehe unten, "FHD-Auswertung bezüglich Entfernung").

Tab. 1: Farbexzesse der Sternhaufen
NGC - NummerFarbexzess E(B-V)
15280.29
19120.27
19690.24
20990.31
22640.08
22810.10
26320.00
26820.06

In x-Richtung beträgt die Verschiebung zwischen ZAMS und FHD etwa 0,24. Dies ist der Farbexzess E(B-V) = 0,24 (siehe unten, "Korrektur der FHDs bezüglich Rötung und interstellarer Extinktion"). Bei anderen Sternhaufen als NGC 1960 sind wegen des größeren Alters die Hauptreihen mitunter weniger ausgeprägt. Zum Anpassen der ZAMS an die FHDs nutzt man für die Verschiebung in x-Richtung den Farbexzesswert aus Tab. 1. Damit reduziert sich die Anpassung der ZAMS auf Verschieben in y-Richtung zur Ermittlung des Entfernungsmoduls.

Korrektur der FHDs - Rötung und interstellare Absorption

Die damit vorliegenden FHDs basieren auf den scheinbaren Blau-Helligkeiten B und den scheinbaren visuellen Helligkeiten V, wie sie auf der Erde wahrgenommen werden. Bei einer quantitativen Auswertung dieser FHDs ist zu beachten, dass das Sternlicht auf dem Weg durch die Galaxis sowohl eine Farbänderung (Rötung), als auch eine Abschwächung (Extinktion) erfährt. Ursache ist in beiden Fällen die Streuung des Lichts an interstellaren Staubpartikeln. Das kurzwellige, blaue Licht wird bevorzugt aus dem Lichtweg herausgestreut, wodurch das zur Erde gelangende Licht einen Rotüberschuss erhält. Den diesbezüglich um den so genannten Farbexzess E(B-V) korrigierten Farbindex (B-V)0 erhält man aus dem unkorrigierten Wert (B-V) gemäß:

Lichtstreuung am interstellaren Staub bedingt auch die Extinktion. Die Werte V der beobachteten scheinbaren visuellen Helligkeiten in den FHDs sind also um den Betrag AV zu groß. AV und E(B-V) stehen wegen der gemeinsamen Ursache für Rötung und Extinktion in einem einfachen Zusammenhang:


Für die bezüglich der Extinktion korrigierte scheinbare visuelle Helligkeit V0 gilt damit:


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Avatar Peter Stinner

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