Modul 4 » Bonus: ein eigenartiger Kugelsternhaufen

Bei den Koordinaten 00:31:09.83 +37:54:00.0 wurde (offensichtlich) ein Kugelsternhaufen entdeckt.

Du kannst dir diesen Sternhaufen zunächst einmal mit Aladin ansehen. Dazu musst Du im Programm die Koordinaten 00:31:09.83 +37:54:00.0 oben in die Command-Zeile eingeben und darunter auf SDSS klicken. Aladin führt dich dann zu besagtem Sternhaufen. Erst beim weiten Hereinzoomen in das Bild wird klar, dass es sich hierbei tatsächlich um einen Sternhaufen handelt und nicht wie bei den allermeisten Objekten in der Umgebung um einzelne Sterne.

Daran können wir schon einmal festmachen, dass dieser Sternhaufen deutlich weiter entfernt sein muss als die meisten einzelnen Sterne in der Umgebung. Wie schon bei den Sternhaufen zuvor werden wir nun das FHD dieses Sternhaufens erstellen, woraus sich einige wichtige Informationen ableiten lassen. Das können wir wieder entweder mit dem HLA (http://hla.stsci.edu) machen oder mit Python.

In der Suchleiste des HLA musst Du nun die Koordinaten 00:31:09.83 +37:54:00.0 des Sternhaufens eingeben. Bei den Optionen für advanced search nehmen wir wieder nur Daten des ACS Instruments. Bei Data Product wird Color Level 4 ausgewählt und für die Proposal ID geben wir 10565 an. Damit sollte ein Ergebnis erscheinen.

Das FHD des Sternhaufens können wir wieder über PlotCat ansehen oder selbst mit Python erstellen, nachdem wir die .cat Datei heruntergeladen haben. Wenn Du das FHD mit Python erstellen möchtest, kannst Du auf das Skript der vorherigen FHDs dieses Moduls zurückgreifen.

Machst Du den Plot im HLA triffst Du analog zu den vorherigen FHDs die folgenden Einstellungen:

Punkt 1

Als x-Achse wird die Farbe der Sterne gewählt, welche eine Differenz der Helligkeit in zwei verschiedenen Filtern ist. Wir müssen deshalb für die x-Achse Combine Data wählen.

Punkt 2

Als ersten Datensatz f606w_MAGAP2, die Magnitude im Filter F606. Der zweite Datensatz ist entsprechend f814w_MAGAP2. Wähle als Operator Minus.

Punkt 3

Die y-Achse ist die Helligkeit der Sterne. Wir nehmen f606w_MAGAP2.

Punkt 4

Mit Flip Y kannst du die y-Achse umkehren, Flip X macht das selbe für die x-Achse.

Punkt 5

Schließlich kannst du mit Accept Changes die Einstellungen anwenden.

Das FHD des Sternhaufens sollte schließlich so aussehen:

Bei diesem FHD ist auffällig, wie früh die Hauptreihe des Sternhaufens abknickt und wie stark ausgeprägt der Riesenast ist. Daher muss es sich hierbei um einen ziemlich alten Sternhaufen handeln. Ergebnisse von detaillierten Untersuchungen ergeben tatsächlich ein Alter um etwa $11,5~\mathrm{Gyr}$ 1 herum.

Betrachten wir doch einmal die FHDs des Sternhaufens und die von M31 in einem einzigen Plot.

Es fällt auf, dass die Horizontaläste des Sternhaufens und von M31 sehr genau übereinander liegen.

Tatsächlich lässt sich dieser Kugelsternhaufen auch der Andromedagalaxie zuordnen und trägt die Bezeichnung BO514 und gehört zu den leuchtkräftigsten Kugelsternhaufen von M31.

Da wir vorher schon die Entfernung zu M31 bestimmt haben und der Kugelsternhaufen BO514 etwa genauso weit entfernt ist, können wir auch die Distanz des Sternhaufens von der Galaxie berechnen. Dazu benötigen wir allerdings noch eine zusätzliche Größe, den Winkel $\theta$ zwischen M31 und BO514, den wir bei Beobachtungen am Himmel sehen.

Dieser Winkel lässt sich in Aladin leicht bestimmen, indem Du rechts auf die Auswahl dist klickst, womit sich im Aladin Fenster eine beliebige Linie zwischen zwei Punkten ziehen lässt. Wenn Du diese Linie nun zwischen M31 und BO514 ziehst, wird dir auch der Winkel $\theta$ zwischen den beiden Objekten angezeigt.

Alternativ lässt sich das auch wieder in Python machen, indem man beispielsweise die Positionen der Sterne (also Deklination Dec und Rektaszension Ra) von M31 und BO514 in einem Plot darstellt. Mit dem Satz des Pythagoras kann man aus der Differenz der Koordinaten den Winkel $\theta$ zwischen M31 und BO514 berechnen.

Wir haben also herausgefunden, dass der Kugelsternhaufen BO514 Teil der Andromedagalaxie ist und können dadurch also auch die Entfernung des Kugelsternhaufens von der Andromedagalaxie berechnen.

Hier kannst Du noch die Unsicherheit der Entfernung zu M31 bestimmen.

Referenzen

1.

^ Ma, J. et al. (2011) Age and structure parameters of a remote M31 globular cluster B514 based on HST, 2MASS, GALEX and BATC observations, The Astronomical Journal 143 29 (https://arxiv.org/abs/1111.2380)

Letzte Aktualisierung: 2022-12-12 20:25