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AGN

Jugend Forscht 2002

Helligkeitsschwankungen und Wirtsgalaxie des Quasars 4U 0241+61

Wilhelm-Foerster-Sternwarte Berlin

Regionalwettbewerb Berlin-Süd und Landeswettbewerb Berlin

Inhaltsverzeichnis

Einleitung..................Seite 1

Artikel aus dem Programmheft Juni - August 2002

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Der Wettbewerb 2002 in Berlin

Der Wettbewerb in Bildern

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1. Kapitel   Beobachtungsmaterial 3. Kapitel    Die Wirtsgalaxie
1.1 Frühere Beobachtungen durch andere Observatorien. 3.1 Grundsätzliches, was man über die Wirtsgalaxie wissen sollte.
1.2 Beobachtungen durch die WFS. 3.2 Frühere Beobachtungen und Behauptungen.
1.2.1 Von der Vorbereitung bis zur Aufnahme. 3.3 Die Wirtsgalaxxie auf unseren Aufnahmen.
   
2. Kapitel  Helligkeitsbestimmung 4. Kapitel   Ergebnisse und Schlussfolgerungen
2.1 Die Auswertung mit er quadratischen Blende und Vergleichssterne. 4.1 Ergebnisse und Schlussfolgerungen über die Helligkeit des Quasars
2.2 Die Auswertung durch Abschätzen mit dem Auge. 4.2 Ergebnisse und Schlussfolgrungen über die Wirtsgalaxie.
2.3 Das Zusammenfügen.  
2.4 Das Anpassen der Skalen. 5. Kapitel
2.5 Die endgültige Helligkeit des Quasars wird ausgerechnet Literaturverzeichnis

Kurzfassung

In dieser Arbeit geht es um die Helligkeitsschwankung des Quasars 4U 0241+61 und um seine Wirtsgalaxie (die Wirtsgalaxie ist eine Galaxie, in der sich ein aktiver Galaxienkern befindet), von der man bis heute nicht weiß, ob sie eine Spiral- oder eine elliptische Galaxie ist. Man wusste aber auch bisher nicht, ob er eine Helligkeitsschwankung hat, doch wir wollen herausfinden, welche Behauptungen nun richtig oder falsch sind.


Wir haben dieses Objekt ausgewählt, weil es zum einen nur eine relativ kurze Entfernung (Rotverschiebung = z = 0,044) zu uns hat und zum zweiten, weil es sehr umstritten ist, außerdem hat er eine große absolute Helligkeit.


Von dem Quasar sind bis jetzt schon ca. 100 Aufnahmen gemacht,und zwar mit einer CCD- Kamera, die an dem 6-Zoll-Doppelrefraktor der Wilhelm-Foerster-Sternwarte befestigt war. Wir waren bei ca. 40 Aufnahmen aktiv dabei. Bei der Erstellung der Lichtkurve wurde mit der Kamerasoftware gearbeitet, die auch photometrische Auswertungen ermöglicht. Einige ältere Aufnahmen mussten wegen fehlender Dunkelstromdateien durch Helligkeitsschätzungen am Monitor ausgewertet werden.


Wir wissen nun mit einiger Sicherheit, dass der Quasar eine Helligkeitsschwankung hat, die im Bereich von einigen Zehntel Größenklassen liegt. Daraufhin zeigen auch unsere neuen Auswertungen von früheren Beobachtungen, die durch andere Observatorien gemacht wurden. Obwohl die Wirtsgalaxie sich nur ein wenig vom Himmelshintergrund abhebt, ist sie auf ein paar Aufnahmen zu sehen.

Einleitung

In dieser Arbeit wird ein spezieller Quasar untersucht, der sich im Sternbild Cassiopeia befindet. Dabei stützen wir uns auf frühere Beobachtungen, die zum Teil an der Wilhelm-Foerster-Sternwarte Berlin durchgeführt wurden, undauch auf neue Aufnahmen, die wir dort gewonnen haben.

Wir sind im Frühling des Jahres 2001 zur Arbeitsgruppe Astrometrie an der Wilhelm-Foerster-Sternwarte Berlin gekommen, um in unserem Interessengebiet, der Astronomie, mehr Möglichkeiten zu haben als von zu Hause aus mit eigenen Instrumenten. Von da an haben wir bei einigen Beobachtungen von Planetoiden und Quasaren Erfahrung gesammelt. Dabei haben wir gesehen, dass die Auswertung der Aufnahmen aufwendiger ist als die Beobachtung der Objekte. Speziell von einem Quasar war schon sehr viel Beobachtungsmaterial angefallen, das nur unvollständig ausgewertet wurde, auf Nachfrage erfuhren wir, dass dieses Objektein ein sehr umstrittenes ist. Daraufhin haben wir uns vorgenommen, die Beobachtungen und Auswertungen fortzusetzen, um dadurch etwas Neues in Erfahrung zu bringen. Die Berichte, die später noch zitiert werden, haben wir mit Unterstützung von Dr. Wolfgang Hasse herausgesucht und übersetzt.

Im Jahre 1978 wurde die Röntgenquelle 4U 0241+61 als Quasar identifiziert [1]. Er war damals der am wenigsten entfernte bekannte Quasar (Rotverschiebung: z = 0.044) und wurde deshalb sogar auf der Titelseite der Zeitschrift Nature abgebildet. Seitdem gab es eine Reihe weiterer Beobachtungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen. Bei diesem Quasar weiß man trotzdem noch nicht, ob seine Wirtsgalaxie eine Spiral- oder elliptische Galaxie ist. Man ist sich auch nicht sicher, ob der Quasar Helligkeitsschwankungen hat oder nicht,
obwohl über mehrere Jahrzehnte Helligkeitsmessungen erfolgten, insbesondere von Barbieri et al. [2] am Observatorium von Padova.

Im 1. Kapitel werden die früheren Beobachtungen, die durch andere Sternwarten erfolgten, vorgestellt, vor allem werden aber die Aufnahmen durch die WFS beschrieben, die in den letzten 3,5 Jahren entstanden. Mit diesen Material machten wir den Hauptteil der Auswertung. Unsere Auswertungen im Hinblick auf Helligkeitsschwankungen werden im 2. Kapitel ausführlich behandelt.
Daraufhin wird in einem gesonderten Kapitel auf die Sichtbarkeit der Wirtsgalaxie des Quasars eingegangen. Schließlich werden im 4. Kapitel die Ergebnisse unserer Arbeit dargestellt. Im 5. Kapitel werden unsere Ausblicke erwähnt.

Quelle: von Timo und Janek Stein 2002

Die Lichtkurve

Daten
4u 0241 + 61

Quasare eine Definition

Was ist ein Quasar?

Astronomie Lexikon

Danksagung

Wir danken besonders Herrn Dr. Wolfgang Hasse für seine Mithilfe und seine Anregung, außerdem danken wir Martin Dentel für die technische Mithilfe und wir bedanken uns auch bei weiteren Mitgliedern der Arbeitsgruppe Astrometrie von der Wilhelm-Foerster-Sternwarte. Ansonsten danken wir auch noch unseren Eltern.

Die Auszeichnungen

Janek
Auszeichnung
Timo
Auszeichnung

Wir über uns

Links zum Thema

Diashow der Aufnahmen in der Wilhelm - Foerster - Sternwarte

Bilder der Arbeit