Beitrag zur Astrospektroskopie 8.7 - UrsusMajor

Beitrag zur Spektroskopie für Amateurastronomen 69
Abdunkelungseffekte auf der Scheibe gestützt (Peterson, Aufdenberg et al. 2006). Der
Streubereich der neu geschätzten effektiven Werte für Wega ist breit und reicht in diesen
Studien von ca. 160 – 270 km/s. Dieses Beispiel zeigt deutlich, wie schwierig bei Fixsternen
die Bestimmung der Inklination und der damit zusammenhängenden, effektiven
Rotationsgeschwindigkeit ist – dies im Vergleich zum relativ einfach ermittelbaren s -
Wert!
Ergänzt wird die - Methode heute u.a. durch Fourier Analysen des Linienprofils, deren
erste Minimumsstelle den Wert für s mit einer Auflösung von ca. 2 km/s repräsentiert
[125]. Dieses Verfahren erfordert aber hochaufgelöste Spektren.
Diverse Untersuchungen haben gezeigt, dass die Ausrichtung der Fixstern-Rotationsachsen
zufällig verteilt ist – dies im Gegensatz zu den meisten Planetenachsen unseres
Sonnensystems. Da die effektive Äquatorgeschwindigkeit nur in Ausnahmefällen bestimmt
werden kann, ist die Forschung hier fast ausschliesslich auf statistische Methoden beschränkt,
basierend auf umfangreichen s - Datensätzen. Die meisten Amateure werden
sich wohl darauf beschränken, einzelne Literaturwerte früher Spektraltypen mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten
nachzuvollziehen.
Empirische Formeln für s in Abhängigkeit von , s =
Eine beachtliche Zahl astrophysikalischer Paper aus der SAO/NASA Datenbank beschäftigt
sich ab ca. 1920 bis zur Gegenwart mit der Kalibration der Rotationsgeschwindigkeit gegenüber
der Halbwertsbreite. Einige der zahlreichen „Protagonisten“ sind hier
A. Slettebak, O. Struve, G. Shajn, F. Royer und F. Fekel. Das wohl meist zitierte Basiswerk
für solche Formeln ist das sog. „New Slettebak System“ von 1975. Neuere Studien haben
aber gezeigt, dass es systematisch zu tiefe s Werte liefert. Deshalb stelle ich hier aktuellere
Ansätze vor. Die Variablen sind jeweils in [Å], in einigen Formel jedoch
auch als Dopplergeschwindigkeit [km/s]. In einem Fall ist zusätzlich noch die Äquivalentbreite
[Å] beteiligt (siehe Kap. 7).
Das Verfahren nach Fekel
Gut etabliert hat sich das Verfahren nach F. Fekel [122, 123]. Es basiert auf zwei verschiedenen
Eichkurven, je eine für den roten- und blauen Bereich des Spektrums. Die beiden Polynome
2. Grades kalibrieren den „Rohwert“ für s in [km/s], bezüglich dem gemessenen
und bereinigten in [Å] . Unten sind zuerst die beiden „Fekel‘schen“ Kalibrierpolynome
{26a, 27a} für die Spektralbereiche 6430 Å und 4500 Å aufgeführt, gefolgt
von zwei weiteren Formeln {26b, 27b}, die ich entsprechend dem explizit gesuchten -
Wert aus {26a, 27a} umgeformt habe:
Das Vorgehen zur Bestimmung des Wertes habe ich anhand eines Beispiels in [7]
beschrieben. Hier ein kurzer Überblick: Zuerst werden mehrere Werte [Å] an
schwach bis mässig intensiven und Gauss-gefitteten Spektrallinien (keine H-Balmerlinien)
vermessen und gemittelt. Diese Werte werden zuerst vom „instrumental broadening“ bereinigt
( ). Dann wird der –Wert durch Einsetzen des Betrages in
die obigen Formeln {26b} oder {27b}, entsprechend dem Wellenbereich 4500 Å oder
6430 Å, berechnet.