Finding cepheid variable stars in northern dwarf galaxies of the local group [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Claus A. Gössl

Claus Gössl

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• Astronomie

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• Publié par: ludwig-maximilians-universitat_munchen
• Publié le: 01 janvier 2007
• Nombre de lectures: 11
• Poids de l'ouvrage: 27 Mo

Extrait

FindingCepheidVariableStars
inNorthernDwarfGalaxies
oftheLocalGroup
ClausA.Gossl¨
Munchen¨ 2007FindingCepheidVariableStars
inNorthernDwarfGalaxies
oftheLocalGroup
ClausA.Gossl¨
Dissertation
anderFakultat¨ fur¨ Physik
derLudwig–Maximilians–Universitat¨
Munchen¨
vorgelegtvon
¨ClausA.Gossl
ausAltotting¨
Munchen,¨ Oktober2007Erstgutachter: Prof.Dr.RalfBender
Zweitgutachter: Prof.Dr.HaraldLesch
Tagdermundlichen¨ Prufung:¨ 18.Dezember2007Contents
Summary(German) xv
1 Introduction 1
1.1 TheVarStarDwarvesProject–MotivationandContext . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Overview–ThePeopleInvolved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 TheLocalGroupofGalaxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 LocalDwarfIrregular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5 “TheVariableStarMenagerie” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5.1 TheEvolutionofSingleStars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5.2 PulsationalInstability–Theκ mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5.3 Period LuminosityRelations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5.4 Bright“Blue”PulsatingVariableStars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.5.5 EclipsingBinaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2 Observations 21
2.1 CandidateSelection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.1 Preselection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.2 FinalSelection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2 Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.1 The80cmTelescopeattheWendelsteinObservatory . . . . . . . . . . . 23
2.2.2 TheCCDCameraMONICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.3 The1.23mTelescopeattheCalarAltoObservatory . . . . . . . . . . . 23
2.2.4 The1.23mCCDCamera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3 ImprovementstotheObservationalPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.1 Dome,Telescope&Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 Software–Telescope&CameraControllingSystems . . . . . . . . . . . 27
2.3.3 Logfiles,WebcamMovies,andBackups . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4 ObservationalStrategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5ations–Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3 AMiGo–ANew,Two ChannelCCDCameraforWendelsteinObservatory 35
3.1 OpticalLayout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.1.1 DesignGoals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35vi CONTENTS
3.1.2 DesignSolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.1.3 ResultingOpticalParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1.4 AMiGoFiltersets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.2 MechanicalDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.1 Cryostat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.2 Filter/ShutterUnit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.3 DichroicBeamSplitterUnit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.4 OffsetGuidingunit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3 ElectronicDesgin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.1 CCDController . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.2 CryogenicandMotorControllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.3 OffsetGuidingCamera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.4 Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.5 Electro MagneticShielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.4 ControllingSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.4.1 Controllerinterfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.4.2 Serverdesignandinterface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4.3 Client–theGUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5 Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4 DataReduction 51
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2 StandardImageProcessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2.1 κσ clipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2.2 Bad PixelMask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2.3 BiasCorrection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.4 Gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.5 InitialErrorEstimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.6 FlatfieldCalibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.7 Cosmic RayRejection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.2.8 Approximationofbadpixelareas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.2.9 AstrometricAlignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2.10 Signal to NoiseOptimisedStacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3 OptimalImageSubtraction(OIS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.3.1 ReferenceFrame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.3.2 PhotometricAlignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.3 ConvolutionandSubtraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.4 PhotometricCalibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.4.1 RelativePhotometry–PSF PhotometryonDifferenceImages . . . . . . 56
4.4.2 Absolute–AdoptingPhotometricStandards . . . . . . . . . 57
4.4.3 Averagemagnitudesvs. magnitudeaverages . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.5 TimeCalibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.6 VariableSourcesDetection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58CONTENTS vii
4.6.1 Preselection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.6.2 PeriodicSources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.6.3 CompletenessTests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.7 VariableSourcesClassification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5 Results 69
5.1 SomeHistory–DwarfTales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.1.1 LeoA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.1.2 PegasusDwarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1.3 EGB0427+63 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1.4 GR8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1.5 AquariusDwarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2 VarStarDwarvesData . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.1 LeoA–TheTestCase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.2 PegasusDwarf–Settled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.2.3 EGB0427+63–AMiss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.2.4 GR8–Surprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.2.5 AquariusDwarf–Mysterystill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.3.1 Statusquo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.3.2 FutureProspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
A GuidingCameraServer 107
A.1 CommandsfortheST7GuidingServer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
A.2 Guidingcameraserverconfigurationfilesyntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
B AMiGoCameraServer 111
B.1 AMiGomotorcontrollerprograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
B.2 CommandsfortheAMiGocameraserver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
B.3 AMiGocameraserverconfigurationfilesyntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
C AMiGoPhotos 117
D LombCompletenessTestResults 119
E ByChanceDiscoveries 139
E.1 SmallSolarSystemBodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
E.2 HighProperMotionandParallacticStars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
E.3 BackgroundSNintheLeoA(CA)field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
F PeriodicVariableObjectsRemainingTables 141
F.1 LeoA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
F.2 Pegasus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
F.3 EGB0427+63 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149viii TableofContents
F.4 GR08 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
F.5 Aquarius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
G AdditionalCMDs&FindingCharts 153
HLightCurves 159
Bibliography 175