Beobachtung und Untersuchung des Sternsystems 51 Pegasi mit Hilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode

Im ersten Teil der Arbeit erläutere ich zunächst die Radialgeschwindigkeitsmethode, mit deren Hilfe der Nachweis eines Exoplaneten möglich ist und begründe meine Entscheidung, diese Methode an meinem ausgewählten Exoplaneten anzuwenden. Sowohl die Spektrengewinnung als auch die Spektrenverarbeitung werden, einschließlich der Wellenlängen-kalibration, eingehend erklärt und anhand einiger Beispiele verständlich gemacht. Neben den eigentlichen Messungen und Auswertungen liegt der besondere Schwierigkeitsgrad der Arbeit darin, dass im Vergleich zu den hierfür normalerweise erforderlichen hochpro-fessionellen Messinstrumenten, wie sie an großen Observatorien oder auf verschiedenen Weltraumteleskopen (Corot, Kepler) zur Verfügung stehen, mir nur ein vergleichsweise ein-facher Spektrograph (pro Aufnahme ein frei wählbarer Ausschnitt von 200 Angström aus dem Gesamtspektrum) zur Verfügung steht. Dieses bedeutet, dass die Radialgeschwindigkeit (RV = radial velocity) jeweils nur an einer einzigen Wasserstoffabsorptionslinie (Hα-Linie) ermittelt werden kann.

Um zu untersuchen, ob man durch die Veränderung einzelner Parameter bei der Auswertung die Messgenauigkeit der Radialgeschwindigkeit erhöhen und damit das Ergebnis trotz eingeschränkter, technischer, Möglichkeiten optimieren kann, werden unterschiedliche Methoden bei der Auswertung angewandt. Gleichfalls wurden die Genauigkeitsanforderungen an die jeweiligen Radialgeschwindigkeitsberechnungen, der mit meinen technischen Möglichkeiten erreichbaren Messgenauigkeit, gegenübergestellt. Da mir für die Aufnahme der Spektren nur begrenzte technische Mittel zur Verfügung standen, soll das ermittelte Ergebnis abschließend bewertet und in einen übergeordneten Kontext gestellt werden (Vergleich

mit international anerkannten Ergebnissen [5]). Abschließend werden die ermittelten Ergebnisse bzgl. der oben erwähnten Radialgeschwindigkeitsperiodizität zusammengefasst, damit eventuell der abschließende Nachweis für die Existenz des Exoplaneten 51 Peg b geführt werden kann.

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Preisträger

Daniel Kuna

Schulfach

Physik

Betreuende Universität

Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Ausgezeichnete Arbeiten

2013, Geographie, 1. Platz,
Felix Thoma, Freie Universität Berlin

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2014, Biologie, 2. Platz,
Felix Unger, Ludwig-Maximilians-Universität München

Forensische Entomologie

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2019, Informatik, 2. Platz,
Simon Cyrani, Ludwig-Maximilians-Universität München

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