Forum der Vereinigung der Sternfreunde

An alle P Cygni-Interessierten!

Nahezu gegen Ende der gestrigen Bochumer Herbsttagung und im Rahmen meiner FG-Präsentation fand ich Gesprächskontakt zu einer Forscherin mit Namen Kerstin Weis vom Astronomischen Institut der Ruhr-Universität Bochum.

Kerstin Weis, offenbar Spezialistin im Bereich der LBV´s, zeigte sich "höchstinteressiert" an unserem bisherigen Ergebnisstatus des Langzeitmonitorings an P Cygni. Wir besprachen sehr ausgiebig die seit geraumer Zeit von uns beobachteten enormen Halpha-EW-Fluktuationen.

Dabei berichtete sie über neue, moderne Modellrechnungen zur Dynamik des Windes (bzw. der Winde, ja nachdem, welchen großskaligen Windbereich man in Betracht zieht) am Institut der RUB, aber auch über (mir jedenfalls nicht bekannte) neuartige Sternrotationsmodelle für die Klasse der LBV´s, die helfen sollen, die in vielen Bereichen rätselhaften Eigenschaften der S-Doradus-Veränderlichenphase dieser Sterne, zu klären.

Wir vereinbarten, dass ich ihr unser Monitoringergebnis, sowie eine gerade fertiggewordene Periodenanalyse (angefertigt von Dr. Dieter Husar, BAV), als Diskussionsgrundlage für einen Dialog mit uns überstelle.

Any comments?

Ernst Pollmann


PS:
An Otmar herzliche Grüße von Kerstin Weis!!

Hallo Liste

Hier die bereits erwähnte Periodenanalyse für die Halpha-EW, freundlicherweise durchgeführt von Dr. Dieter Husar (BAV).

Zur Anwendung kamen zwei Methoden des Programmes PERANSO (siehe Diagrammbeschriftung).
In beiden Fällen sind zwei dominante Peaks unterschiedlicher Ausprägung vertreten, je nach gewählter Methode.
Die beiden Perioden 2800-3050d und 1250-1320d sind ziemlich eindeutig, untergehen dagegen die sog. Mikrovariationen, von denen in den Markova-Publikationen die Rede ist (bestenfalls kann man sie erahnen).

Bin gespannt, wie professionelle Einschätzungen dieses Befundes ausfallen werden (u.a. Projektgespräch Heidelberg-Tagung).

Ernst Pollmann

Hallo Ernst,

was stellen diese Periodenanalysendiagramme dar? Sind das Fourier-Frequenzanalysen?

Lieber Gruß
Lothar

...yes, that´s it...

Ernst

Hallo Frau Weis!

Hier noch mal meinen herzlichen Dank für das äusserst anregende Gespräch mit Ihnen über
P Cygni. Wie vereinbart finden Sie im Anhang unsereren gegenwärtigen Ergebnisstatus bezogen auf die Halpha-EW als Monitoring wie auch als Periodenanalyse der EW-Variationen.
Wir von der VdS-Fachgruppe Spektroskopie würden uns freuen, wenn Sie uns in Ihre Überlegungen bzw. Gedanken zu den Ursachen über die von uns beobachtete Variabilität in Form eines Gesprächsdialogs einbeziehen würden.

Wir freuen uns bald von Ihnen zu hören,
Ernst Pollmann

Hallo Ernst, hallo Kerstin (falls Du hier mitliest),

Ernst Pollmann wrote: Das Periodogramm sieht interessant aus, aber ich muss zugeben, dass ich
solchen Kurven gegenüber grundsätzlich skeptisch bin

Was ich hier gerne sehen würde, wäre ein Fit der Lichtkurve mit einer
Sinus-Funktion (oder etwas ähnlichem) mit den gefundenen Perioden.
Könnte die lange Periode einfach einem Trend über den
Beobachtungszeitraum entsprechen? 3000 Tage sind ja doch sehr lang. Wie
lange ist der gesamte Beobachtungszeitraum? Ich vermute, dass die
Perioden eventuell von einigen wenigen Helligkeitsspitzen dominiert sein
könnten. Dazu noch eine Frage: Was ist eigentlich nach oben genau
aufgetragen, bzw. kannst Du sagen, wie signifikant sind diese Peaks sind?
Herzliche Grüße,
Otmar

Hallo Otmar,
vollkommen richtig, die Perioden aus der Analyse auf "Tauglichkeit" zu prüfen.
Ich habe dies mit einem Sinusfit und 1300d bzw. 3000d einmal gemacht (Anhang.
Das Ergebnis ist wenig zufriedenstellend, auch nicht mit viel gutem Willen.
Wie siehst du das?
Auf der Ordinate in der Analyse ist die Signifikanz "theta" aufgetragen, zu der ich aus Gründen der Unerfahrenheit allerdings nicht viel sagen kann. Ich warte noch auf eine Auskunft von D. Husar.

Ernst

Hallo Ernst,

auch wenn ich nicht an diesem Stern arbeite, würde ich vor einer weiteren Diskussion empfehlen, mehr Informationen zu der Fourieranalyse zu erhalten. Die Bilder allein, sagen nichts aus und man kann nur raten, was gesagt werden soll. Gibt es da irgendein Paper zu? Wenn ja, sollten das alle lesen und danach diskutieren. Vielleicht wird dann auch klar, was theta eigentlich ist (ich vermute etwas, aber ohne Sicherheit, ist diese Vermutung belanglos).

Was macht "Sinusfit " genau? Werden damit gewichtete Sinus und Cosinus berücksichtigt? Ist das ein rms-fit? Was ist mit den Fehlern in EW?

Gruss, Thomas

Ja, ich finde die Fragen von Thomas beruhigend.......wir sind schon so weit, dass sich so manche (so auch ich) nicht mehr zu fragen trauen. Aber offenbar fehlt nicht nur mir der emtsprechende Hintergrund. Folge davon ist dann, dass man entweder gar nichts mehr dazu sagt oder sich eben ein Herz fast - wie Thomas das hier macht und einfach nachhakt......

Mit dem Begriff "Fourieranalys" dürften viele von uns auch nicht unerhebliche Schwierigkeiten haben und wohl damit nur mittels geeigneter Pc programme umgehen können....

Berthold

Hallo Berthold,
wir werden es wohl niemals schaffen, alle Auswertemethoden, die wir anwenden, mathematisch voll zu verstehen. Dazu fehlt einfach die Zeit. Ich halte es z.B. für legitim, Analyseprogramme wie Peranso anzuwenden, die uns Standardverfahren zur Periodenbestimmung zur Vefügung stellen (Deeming, Lomb-Scargle, Fourieranalyse etc), ohne dass man die mathematischen Algorithmen kennt. Das wir den "Urschleim" nicht mehr verstehen, geht uns doch mehr oder weniger unbewusst den ganzen Tag so. Wenn wir unsere Rohspektren verarbeiten, müssen wir uns doch auch darauf verlassen, dass die Bildverarbeitungsfunktionen sauber funktionieren. Wichtig ist doch, dass wir als Anwender die Tools richtig benutzen und die Ergebnisse interpretieren können.
Also Berthold, ich will dir ja nur sagen, dass es mir oftmals genauso geht.

Liebe Grüße
Roland

Moien Roland,

woher kann ich das Peranso bekommen?

Lieber Gruß
Lothar

Hallo Lothar,

http://users.skynet.be/fa079980/peranso/downloads.htm

Das Programm ist Shareware. Kostet aber nicht viel. Ich habe es nicht bereut, eine Lizenz zu kaufen.

Liebe Grüße
Roland

Hallo Thomas,
Sicher ist es immer von Vorteil, wenn man den Messfehler direkt kennt. Wenn es aber um die Einschätzung einer Periodizität geht, sehe ich das nicht ganz so zwingend an wie du (wenn ich dich richtig verstanden habe). Die Residuen der Messwerte zu der angefitteten Modellfunktion sind doch schon ein Maß für die Qualität der Messwerte. Wenn diese zu sehr verrauscht (fehlerbehaftet´) sind, würde eine evtl. vorhandene Periode einfach im Rauschen untergehen. Es sei denn, man erhöht die Anzahl der Messungen derart, dass diese aufgrund der verbesserten statistischen Datenbasis wieder herausgefiltert werden kann.

Liebe Grüße
Roland

Hallo Roland!

Ich glaube auch nicht, dass wir die Auswertemethoden mathematisch voll verstehen müssen (eine Fourieranalyse kann auch ich nicht mehr so eben hinlegen). Und, ja, wir als Anwender sollten die Tools richtig benutzen und die Ergebnisse interpretieren können. Letzteres bedingt jedoch, dass wir zumindest eine minimale Vorstellung von den Prozeduren haben. Ansonsten stellen wir "Resultate" hier ein, müssen die gegenseitig schlucken und haben keine Ahnung, worum es in Wirklichkeit geht. Das führt dann bei einigen, die sich fachlich unsicher fühken dazu, dass sie Angst haben, mal nachzuhaken, weil das per Email schnell als Angriff empfunden wird. Ich finde es eine gute Tradition, Dinge nicht nur an die Tafel zu werfen, sondern diese auch wenigstens zu erläutern. Sonst kann eine Diskussion nicht stattfinden...und vorallem, man lernt nichts dabei. Das wäre doch sehr schade. Eine gute Diskussion bedingt Toleranz gegenüber dem Fragenden und die Bereitschaft, seine Argumente zu erläutern. Mir ist völlig klar, dass das mühsam sein kann. Aber ich glaube, das geht nicht anders, wenn man miteinander was lernen will.

Gruss von Thomas

Zwingend sehe ich das nicht, ich will nur wissen, was das für ein "fit" ist (ist er das wirklich?). Genau! Also, wie groß sind die Fehler in EW?

Gruss, Thomas

Hallo Thomas,

ich gehe mit deiner Meinung bis auf diesen Punkt voll mit: Ich möchte auch mal mit einem Gesprächspartner Fakten austauschen, ohne gleich Erläuterungen beifügen zu müssen. Dass kann man doch manchmal zeitlich nicht gleich leisten.
Wir sollten aber hier im Forum auf jeden Fall ein Gesprächsklima pflegen, bei dem keiner Hemmungen haben muss, nachzufragen. Wir wollen doch keine "Expertenrunde" sein. Auf Fragen, egal welcher Art, sachlich einzugehen, halte ich ebenso wie du für selbverständlich.

Liebe Grüße
Roland

Hi Thomas,

also wenn es darum geht, dass ich sagen kann
- da ist keine Periode, weil die Messfehler so klein sind, dass sie eine solche nicht verdecken würden oder
- es könnte eine Periode vorhanden sein, die aber in den Messfehlern untergeht
dann ist die Kenntnis der Messfehler wichtig.
Aber für eine erste Aussage, ob eine Periodizität überhaupt erkennbar ist, brauche ich das erst einmal nicht.

Gruß
Roland

Hallo Roland,

ist das deiner Meinung nach das "beste" Programm für uns (Verwendung zur Auswertung von RV's bei binaries, sonstige Zeitverläufe skalarer Größen)? Oder gibt es da ernst zu nehmende Alternativen? Zuerst einmal ganz unabhängig vom Preis.

Lieber Gruß
Lothar

ja, gut.....das ist alles völlig richtig, was Du da sagst, aber nur ich wußte ja noch nicht einmal , was "peranso" ist, geschweige denn wo man das herbekommt und wie man damit umgeht...ich hatte da an die "ponde rosa range" gedacht oder sowas.....

berthold

Hi Lothar,

also ich habe in der letzten Zeit zwei Programme benutzt. Neben Peranso noch Period04 (Freeware). Siehe auf der FG-Webseite unter Links/Kampagnien.
Mit beiden Programmen kann man sehr schnell testen, ob in einer Zeitreihe irgendwelche Periodizitäten zu erwarten sind, egal ob photometrisch oder RV-Werte oder sonst wie. Danach muss man aber auf jeden Fall genauer hinschauen, was die Maxima der Spektrogramme tatsächlich darstellen (Phasendiagramme), wie uns das aktuelle Beispiel lehrt.
Period04 bietet im Gegesatz zu Peranso keine Auswahl bezüglich des Analysenverfahrens, da es wohl speziell für die komplexe Periodizität (sinusförmig) von delta Scuti Sternen konzipiert ist.
Beide Programme sind aber nicht in der Lage aus RV-Werten, die Ephemeriden von Doppelsternbahnen zu bestimmen. Hierfür habe ich noch nichts frei zugängliches gefunden.

Gruß
Roland

Hallo Berthold,
damit man solche Informationen bekommt, ist doch unser Forum genau der richtige Ort.

Gruß
Roland

Hallo,
Das ist alles im Prinzip richtig. In dem konkreten Fall von P Cygni geht
es (zumindest mir) in erster Linie aber gar nicht um den Wert der
Periode, sondern darum, ob es überhaupt eine signifikante Periodizität
gibt. Daher ist die Frage der Fehler hier schon wichtig. Bei einer
Fourieranalyse (= Zerlegung in Sinus/Cosinus-funktionen) gibt es fast
immer irgendwelche Peaks. Die Frage ist, ob diese signifikant sind. Ich
habe kurz in das peranso-Manual gesehen und leider nicht viel zu der
Frage der Signifikanz gefunden. Das Programm geht wohl davon aus, das es
ein periodisches Signal gibt und dazu nur noch "weißes" Rauschen.
Schwierig sind die Fälle, wo es auch unperiodische Variationen gibt.

In der Literatur über P Cygni findet man zahlreiche "Perioden", die sich
aber von Datensatz zu Datensatz ändern. Ich habe daher Zweifel, wie
sinnvoll es ist, hier überhaupt Perioden anzugeben. Wenn man die Daten
ansieht, kann es wohl kaum einen Zweifel geben, dass
der größte Teil der Variabilität nicht-periodisch (oder
multi-periodisch) ist. Ein Teil könnte zwar durchaus periodisch sein,
aber die Daten überzeugen mich bis jetzt nicht davon.
Herzliche Grüße,
Otmar

Hallo Otmar,

vielen Dank für die ausführlichen Erläuterungen, die ich dankbar aufsauge.
Ich bin bei meiner Betrachtungsweise sicher von einer sehr vereinfachten (oberflächlichen) Fragestellung ausgegangen, die dem konkreten Fall nicht gerecht werden kann.

Liebe grüße
Roland

Hallo Lothar,

Lothar Schanne wrote: Vielleicht nicht das Beste, aber für Midas-Benutzer sicher eine
Alternative, ist das Midas-TSA Paket:

http://www.eso.org/sci/data-processing/ ... de235.html

von Alex Schwarzenberg-Czerny. Vom Autor gibt es auch noch mehr freie
Software für Zeitserienanalyse:

http://users.camk.edu.pl/alex/#software
Herzliche Grüße,
Otmar

Hallo Thomas,

ich möchte dich noch mal was fragen: ich finde deine Datailgenauigkeit wirklich gut. Das macht letztlich Wissenschaft aus. Ich bin da oftmals eher zu flüchtig oder schätze eine Sache berechtigt oder auch unberechtigt als nebensächlich ein bzw. gebe mich schneller mit einer Antwort zufrieden.
Wie schätzt du in dieser Hinsicht die Mehrzahl wissenschaftlicher Fachbeiträge in renomierten Zeitschriften ein? Mir geht es da sehr oft so, dass mir eben diese Informationen hinsichtlich Messfehler oder bei Perioden die Grundlage für die Abschätzung von Unsicherheiten fehlen und ich mühe mich da manchmal ab, herauszufinden, wie man auf die veröffentlichten Werte kommt.
Sind das in der Fachwelt so selbverständliche Grundlagen, dass man da nicht mehr darauf eingehen muss?

Liebe Grüße
Roland

Hallo Otmar,

danke für den Tip. Ist für mich aktuell interessant, weil ich meine Mizar-RV's gerne mal auswerten möchte (Bestimmung der Periode).

Herzlicher Gruß
Lothar

Ach, Roland, ich bin so ein Quälgeist, weil ich auch als Amateur möglichst verstehen möchte, was und warum ich etwas mache. Das macht mir und denen, mit denen ich arbeite etwas Arbeit.
So geht es mir eigentlich auch. Aber wenn wir hier zusammen diskutieren, dürfen wir nicht den Eindruck erwecken, alles sei eher einfach. Berthold hat das ja schon gesagt. Ich stimme völlig zu, dass man hier auch mal komplexe Sachen unerklärt stehen lassen kann. Doch wenn eine Grafik völlig ohne Achsenerklärung im Raum steht, führt das leicht zu Verwirrung.
Das scheinen keine selbverständliche Grundlagen zu sein, sonst hätten Klaus und ich nicht unser Paper zu den EW-Fehlern geschrieben. Ich glaube sogar, dass das von den meisten Profis nicht verstanden wird, sonst hätte das Paper von Chalabaev & Maillard nicht 23 Jahre bestand gehabt. Mir geht es wie Dir. Ich frage mich auch bei den Profi-Publikationen oft, ob die Fehler überhaupt betrachtet wurden. Das ist ein blödes Geschäft und eine einfache und schnelle Abschätzung, wie wir sie liefern wollten, wird gern angenommen. Aber ich gebe zu, dass unsere eigenen Betrachtungen auch nicht so wasserdicht sind. Ich vermute, die Referees sind da auch nicht besser und akzeptieren papers manchmal zu schnell.

Doch um nicht missverstanden zu werden. Das sind meine ganz persönlichen Eindrücke. Ich will hier nicht als Besserwisser auftreten (ich weiss es ja eben nicht besser) sondernb nur Anregungen zum Austausch geben.

Gruss, Thomas

Hallo Berthold,

unsere FG und unser Forum ist doch für jede Frage offen, mag sie noch so "doof" sein. Wenn das nicht so wäre, wäre z.B. ich auch nicht mehr dabei. Denk mal dran, als ich vor 3 Jahren eingestiegen war, was hatte ich alles für Zeug gefragt? Das waren damals aber genau so wichtige Fragen für mich, wie meine heutigen auch.
Es ist gerade für die Anfänger unter uns wichtig, dass sie ihre Fragen völlig ohne Scheu stellen. Ich bitte euch innigst darum, fragt einfach drauf los.
Keiner blamiert sich durch Fragen. Fragen ist doch die Quelle jeder Erkenntnis. Das zeichnet doch den neugierigen wissenschaftlichen Geist aus, dass man immer mehr Fragen hat wie Antworten. Und man stellt geschickter Weise immer Fragen an Menschen, von denen man sich eine Antwort erhofft, weil sie (hoffentlich) über das Thema mehr wissen als der Fragende. Die Frage an den Gefragten impliziert bereits, dass man davon ausgeht, das der Gefragte mehr weiss. Es gehört also das Ablegen der Scheu vor dem Fragen als unabdingbare Voraussetzung dazu, mehr zu lernen. Die Alternative ist, in der Steinzeit anzufangen und alle Räder neu zu erfinden. Da kommt man aber nicht weit in unserm kurzen Leben.

Also, nutzt die Bereitschaft derer, die Auskunft geben können. Es wird keiner abgehängt, keiner abgewiesen, keiner ausgelacht. Wir sind alle auf dem gleichen Weg, mancher weiter vorne, andere weiter hinten, manche gehen schneller, andere langsamer, aber alle haben das gleiche Ziel und das eint uns.

Also alle, alte und junge, stellt eure Fragen, diskutiert mit, wir lernen alle voneinander und haben unseren Nutzen davon. Und ohne Scheu, Freunde haben keine Scheu untereinander.

Euer Lothar

Hallo Otmar,
in Anlehnung an die Arbeit von N. Markova et al. aus 2001 ( A&A 376; 898-906), in denen große Datensätze zu der Aussage führten, dass die Halpha-EW sowohl mit einer Schwingung von ~ 7 Jahren als auch mit einer Schwingung von 600d (bei gegenseitiger Überlagerung) mit der stellaren visuellen Helligkeit positiv korreliert ist, war Anlass für mich, in meinem noch sehr viel größeren Datensatz mit Hilfe der Periodenanalyse (und eines BAV-Fachmannes) eine dahingehende signifikante Periodizität aufzuspüren.

Ungeachtet der Messfehler - die bekanntermaßen bei unseren Amateurinstrumenten in der Größenordnung 1-5% der gemessenen EW betragen, und angesichts der nicht zu übersehenden, nichtperiodischen Anteile im Monitoring - sehe ich jedoch wie du, in den Sinusfits wenig Signifikanz.

Die professionellen EW-Messgenauigkeiten in dem Markova-paper liegen auch nur in der Größenordnung 2-4 %, von daher relativiert sich die Bedeutung unserer Messfehler in Bezug auf die Periodenanalyse ganz erheblich.

Ein Versuch war´s jedenfalls Wert.

Vielleicht wäre es einfacher, wenn wir die Variabilität in "unserem" EW-Monitoring lediglich als das Resultat des gegenwärtigen Entwicklungsstadiums von P Cyg als S-Doradus-Veränderlichem begreifen würden, von denen weder die Mechanismen, noch die Bereiche in denen dies entsteht, bekannt sind, wenngleich gewisse Ideen dazu existieren.

Ernst

Hallo Ernst,

Ernst Pollmann wrote: Schön, dass Du mir da zustimmst.
Das sehe ich auch so. Die Messfehler sind nicht das Problem. Die
Variationen, oder zumindest der größte Teil davon, sind wohl nicht
streng periodisch. Typische Zeitskalen gibt es aber natürlich und
Korrelationen sollte man auch unabhängig von Periodizitäten finden
können.
Das ist sicher richtig.
Korrelationen sollten helfen, die Mechanismen aufzuklären. Allerdings
wird das kompliziert durch die verschiedenen Zeitskalen der Variationen
und Laufzeiteffekte, die zu zeitlich verschobenen Korrelationen führen
können.
Herzliche Grüße,
Otmar

Hallo Ernst,

nachdem nun mein Peranso gut läuft würde ich gerne mal mit den EW-Monitoring-Daten von P Cyg (EW(JD)) etwas spielen. So zur Übung. Kannst du mir eine Tabelle schicken? Einfach Excel, .csv, .txt oder was auch immer. Die Hauptsache zwei Spalten sind enthalten: JD und die EW.

Lieber Gruß
Lothar