Astronomie

Don Quixote wurde 1983 entdeckt und obwohl er eine perfekt kometenartige Umlaufbahn hat, wurde keine kometare Aktivität (ein Schweif oder eine Koma um das Objekt) beobachtet. Laut Protokoll wurde das Objekt als Asteroid eingestuft. Im Jahr 2009 fanden wir durch Beobachtungen mit dem inzwischen stillgelegten Spitzer-Weltraumteleskop heraus, dass sich tatsächlich eine schwache Koma um Don Quijote befindet, die höchstwahrscheinlich aus molekularer Bandemission von entweder CO oder CO2 besteht. Dies wird ausführlich hier und in diesem Papier diskutiert. ...

Motivation Die meisten (optischen) Teleskope müssen vor Niederschlägen geschützt werden, um Schäden an ihrer Optik und Elektronik zu verhindern. Aus diesem Grund verwenden die meisten Observatorien Allsky-Kameras – günstige, aber sehr empfindliche CMOS-Kameras, die mit Fisheye-Objektiven ausgestattet sind – die den Nachthimmel auf herannahende Wolken überwachen. Teleskopbetreiber können Live-Streams von diesen Kameras beobachten, um informierte Entscheidungen darüber zu treffen, ob die aktuelle Wettersituation das Schließen der Teleskopkuppel erfordert oder nicht. ...

Seit den frühen Tagen meiner Doktorarbeit bin ich an der thermischen Modellierung von thermischen Infrarotbeobachtungen erdnaher Objekte und anderer Asteroiden beteiligt. Solche thermischen Modelle für Asteroiden simulieren die Oberflächentemperaturverteilungen von Asteroiden unter Verwendung einiger vereinfachender Annahmen und ermöglichen die Schätzung physikalischer Eigenschaften wie Größe und Albedo. Im Rahmen mehrerer großangelegter Spitzer Space Telescope-Beobachtungsprogramme haben wir mehr als 2000 erdnahe Objekte beobachtet und ihre thermische Emission gemessen, um ihre Durchmesser und Albedos einzugrenzen. Jetzt, da Spitzer offiziell in den Ruhestand gegangen ist, haben wir unsere Beobachtungen und Analysen abgeschlossen und alle unsere Ergebnisse in einem großen Datensatz zusammengefasst. Diese Zusammenstellung umfasst 2204 Schätzungen von Durchmessern und geometrischen Albedos für 2132 verschiedene erdnahe Objekte – der größte homogene Datensatz seiner Art für diese Population. Die Ergebnisse dieser Bemühungen sind auf GitHub verfügbar. ...

TESS ist der Transiting Exoplanet Survey Satellite, der 2018 von der NASA ins All gestartet wurde, um schwache Helligkeitsvariationen in Sternen zu identifizieren, die charakteristisch für Planeten sind, die um diese Sterne kreisen und vor ihnen transitiert. Eine Darstellung des TESS-Raumschiffs. Das Instrument besteht aus vier Bildkameras, die jeweils 24° x 24° des Himmels abdecken. ...

Die ESA-Mission GaiaGaia beobachtet nicht nur einen großen Teil der Sterne in der Milchstraße, sondern auch eine enorme Anzahl von Asteroiden. Der Gaia-Datenrelease 2 (DR2) ist der erste Datenrelease, der eine Reihe von Asteroidbeobachtungen enthält, beschränkt auf G-Helligkeiten (ohne Farbinformationen) und eine vorab ausgewählte Stichprobe von 14.099 Asteroiden aus verschiedenen Populationen. Für jeden Asteroiden enthält DR2 eine mediane Anzahl von 9 Beobachtungen über die ersten 9 Monate der Mission. Während dieser begrenzte Datensatz nicht zulässt, die Rotationsperioden der Ziele abzuleiten oder ihre taxonomischen Typen einzugrenzen, ist er nützlich, um einen Blick auf die Formverteilung der Asteroiden zu werfen. ...

Die überwiegende Mehrheit aller derzeit verfügbaren Asteroidendurchmesser und Albedos wurde aus thermischen Infrarotbeobachtungen abgeleitet, die eine Methode namens thermisches Modellieren verwenden. Thermische Modelle simulieren die Oberflächentemperaturverteilung eines Asteroiden, die verwendet wird, um den thermischen Infrarotfluss abzuleiten, der von dem Körper emittiert wird. Durch Variation der Modellparameter – hauptsächlich Durchmesser und Albedo – können die Eigenschaften eines Asteroiden an Beobachtungen der thermischen Emission angepasst und somit geschätzt werden. Thermische Modelle sind viel einfacher als die ausgefeilteren thermophysikalischen Modelle. Sie nehmen beispielsweise eine sphärische Form des Asteroiden an, und die Oberflächentemperatur wird unter der Annahme eines sofortigen thermischen Gleichgewichts abgeleitet. Die Modelldefinitionen können variieren. Das Standard Thermal Model (STM) berücksichtigt nicht den Sonnenphasenwinkel und geht von einer sehr langsamen Rotation und/oder niedriger thermischer Trägheit des Asteroiden aus, während das Fast-Rotating Model (FRM) von einer schnellen Rotation und/oder hoher thermischer Trägheit ausgeht. Das derzeit am weitesten verbreitete Modell ist das Near-Earth Asteroid Thermal Model (NEATM), das auf dem STM basiert, aber geometrisch den Sonnenphasenwinkel berücksichtigt und den sogenannten Beaming-Parameter verwendet, um die Oberflächentemperatur global zu modulieren. ...

sbpy ist ein mit Astropy verbundenes Paket, das Tools für Astronomen mit einem Interesse an kleinen Himmelskörpern bereitstellt. Die Idee ist, eine Sammlung von gut getesteten und dokumentierten Werkzeugen anzubieten, die Asteroiden- und Kometenbeobachter täglich nutzen. Das Ziel ist es, die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen zu verbessern und es (jungen) Forschern zu erleichtern, neue Ideen auszuprobieren. Die Entwicklung von sbpy hat gerade erst begonnen, da unser NASA PDART-Grant kürzlich eingetroffen ist. Es gibt noch viel zu tun, aber einige Einblicke in seine Nützlichkeit sind bereits sichtbar. ...

Im Rahmen des MANOS-Programms habe ich an einer automatisierten Datenanalyse-Pipeline für kalibrierte Asteroiden-Photometrie und Astrometrie aus Bilddaten gearbeitet. Diese Pipeline, die auf jede Art von Punktquellenbeobachtungen angewendet werden kann, befindet sich nun in einem stabilen Zustand und ist über GitHub verfügbar. Für Details zur Pipeline verweisen Sie bitte auf die offizielle Veröffentlichung (siehe unten). Bibliographie Mommert, M. (2017), “PHOTOMETRYPIPELINE: An automated pipeline for calibrated photometry”, Astronomy and Computing, 18, 47., publication, arxiv

Eine langjährige Frage ist diese: Wie viele Asteroiden – insbesondere erdnahe Asteroiden (NEAs) – waren in der Vergangenheit Kometen? In der klassischen Vorstellung haben Kometen Oberflächen-Eis und bilden in der Nähe der Sonne Schweife und Komas; Asteroiden sind einfach Steine im Weltraum. In den letzten Jahren sind die beiden Klassifikationen weniger klar geworden. Kometen können auf Bahnen geraten, die sie der Erde nahebringen. Wir können sie beobachten. Aber was passiert mit ihnen, nachdem sie eine Weile dort verbracht haben? Bei einigen Kometen, wie ISON, ist es tödlich, der Sonne nahe zu sein; sie zerfallen einfach und verschwinden. Bei anderen Kometen im erdnahen Raum führt die Strahlung der Sonne dazu, dass sie ihr Oberflächen-Eis schnell verlieren, und schließlich inaktiv werden - sie sind tote oder schlafende Kometen. Da die Oberflächen von Kometen sehr niedrige Albedos haben, sehen diese toten Kometen einfach wie Asteroiden mit niedrigem Albedo aus und sind wirklich schwer zu identifizieren. ...

Das Verständnis der Zusammensetzungen von NEOs ist wichtig, um ihre dynamische und physikalische Evolution zu rekonstruieren, das Schadenspotenzial im Falle eines Einschlags zu bewerten und die Ressourcen abzuschätzen, die in naher Zukunft aus diesen Körpern gewonnen werden können. Zudem gibt es immer noch eine Diskrepanz zwischen der Zusammensetzungsverteilung von meteoritischem Material, das auf der Erde gefunden wurde, und der Gesamtzusammensetzung der NEO-Verteilung. Der gebräuchlichste Weg, die Zusammensetzungen von Asteroiden zu untersuchen, besteht darin, spektroskopische Beobachtungen durchzuführen: Wellenlängenabhängige Variationen der Oberflächenreflexion können diagnostisch für die Zusammensetzung eines Objekts sein und eine taxonomische Klassifikation ermöglichen. Allerdings sind spektroskopische Beobachtungen normalerweise nur für helle und große Asteroiden möglich und erfordern große Teleskope für kleine Asteroiden. ...