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Beobachtungstipp

Sternbedeckung am Rand des Sonnensystems

Am Abend des 28. Januar 2018 wird das Transneptunobjekt 2002 TC302 von Europa aus sichtbar einen Stern im Sternbild Dreieck bedecken. Machen Sie mit und helfen Sie dabei, mehr über diesen fernen Himmelskörper herauszufinden!
Bild des Saturnmond Phoebe

Am Rand des Sonnensystems, jenseits der Umlaufbahn des äußersten Planeten Neptun, befinden sich tausende kleiner Himmelskörper, die auf weiten Bahnen unsere Sonne umrunden. Sie werden als Transneptunobjekte bezeichnet und bilden den so genannten Kuipergürtel. Benannt ist dieser nach dem US-amerikanischen Planetenforscher Gerard P. Kuiper (1905–1973), der in den 1950er Jahren von einer Population kleiner Himmelskörper jenseits der Bahn von Neptun ausging. Die Durchmesser der Transneptunobjekte oder auch Kuipergürtelobjekte reichen von wenigen Kilometern bis hin zu Zwergplaneten mit rund zwei Dritteln der Größe des Erdmonds. Das bekannteste Mitglied ist der Zwergplanet Pluto, der bereits im Jahr 1930 entdeckt wurde.

Größere Transneptunobjekte im Vergleich (Übersichstgrafik)
Größere Transneptunobjekte im Vergleich | Am Rand des Sonnensystems jenseits der Umlaufbahn von Neptun tummeln sich zahlreiche Himmelskörper, deren Durchmesser bis zu 2400 Kilometer erreichen. Mit geschätzten 580 Kilometer Durchmesser ist 2002 TC302 relativ klein.

Im Jahr 2002 stießen Astronomen um den Planetenforscher Mike Brown vom California Institute of Technology bei einer systematischen Suche nach Transneptunobjekten auf einen Himmelskörper, der sich langsam über den Himmel bewegte und somit weit entfernt war. Es erhielt die vorläufige Bezeichnung 2002 TC302, die auch heute gültig ist, da ihn seine Entdecker noch nicht benannt haben. Der Himmelskörper benötigt 411 Jahre für einen Umlauf um die Sonne, und seine Bahn ist rund 35 Grad gegenüber der Umlaufebene der Erde geneigt. Derzeit wird sein Durchmesser auf etwa 580 Kilometer geschätzt. Sonst ist nur wenig über diesen Himmelskörper bekannt, der auch in den leistungsstärksten Großteleskopen nur als ein leuchtschwacher Lichtpunkt erscheint.

Nun aber bietet sich eine Gelegenheit, mehr über dieses Objekt am Rand des Sonnensystems herauszufinden. Dabei können gut ausgerüstete Amateurastronomen direkt mitwirken: Am Sonntag, dem 28. Januar 2018, gegen 22:56 Uhr MEZ, wird 2002 TC302 im Sternbild Dreieck einen Stern mit einer Helligkeit von 15,8 mag bedecken. Dabei könnte der Stern für bis zu zwei Minuten "ausgeknipst" werden. Der vorhergesagte Bedeckungspfad könnte Europa streifen, laut den letzten Berechnungen liegt Deutschland nahe der Zentrallinie des Sternschattens.

Das nähere Umfeld des Sterns UCAC4-593-005847 im Sternbild Dreieck
Das nähere Umfeld des Sterns UCAC4-593-005847 im Sternbild Dreieck | Der Stern UCAC4-593-005847 im Sternbild Dreieck leuchtet rund 15,8 mag hell und ist hier mit einem violetten Kreuz markiert. Seine genaue Position am Himmel ist: Rektaszension 2 Stunden 21 Minuten 49,4 Sekunden, Deklination 28° 24’ 13,3“. Er wird am Abend des 28. Januar 2018 gegen 22:56 Uhr MEZ vom Transneptunobjekt 2002 TC302 für bis zu zwei Minuten bedeckt. Der Stern wird also scheinbar "ausgeknipst", wenn sich die derzeitigen Berechnungen als richtig erweisen.

Der Stern trägt die etwas sperrige Bezeichnung UCAC4-593-005847, was auf den vierten "CCD Astrograph Catalog" des US Naval Observatory hinweist. Er befindet sich auf halber Strecke zwischen den Sternen 41 Arietis im Sternbild Widder und Alpha Trianguli im Sternbild Dreieck. Seine genaue Position am Himmel lautet in Rektaszension 2 Stunden 21 Minuten 49,4 Sekunden und in Deklination 28° 24’ 13,3“. Für einen Beobachter nahe Frankfurt am Main befindet sich der Stern zum Zeitpunkt der Bedeckung rund 34 Grad über dem westlichen Horizont.

Auf Grund der enormen Entfernung von 2002 TC302 von mehr als dem 44-Fachen des Abstands Erde–Sonne (44 Astronomische Einheiten), ergeben sich allerdings große Unsicherheiten beim berechneten Finsternispfad. Die Astronomen vom brasilianischen RIO-Team versuchen in Zusammenarbeit mit dem Observatorium Calar Alto in Spanien unter Leitung von Jose Luis Ortiz sowie Josselin Desmars und Bruno Sicardy vom Lucky Star Project in Paris-Meudon noch kurzfristig eine verbesserte Positionsbestimmung zu erstellen, um die Bedeckungszone weiter einzuengen. Die neueste Berechnung stammt vom 22. Januar 2018. Nach dieser Vorhersage ist es nun recht wahrscheinlich, dass sich das Ereignis in großen Teilen Mitteleuropas beobachten lässt. Wer dabei mitmachen will – schon ein kleines Teleskop mit Kamera reicht dafür –, sollte das Ereignis von seinem Standort aus verfolgen. Eine Reise näher an die vorhergesagte Zentrallinie ist nicht zu empfehlen, da sich die Chancen auf eine erfolgreiche Beobachtung (wenn überhaupt) nur geringfügig verbessern würden.

Der Schatten von 2002 TC302 auf der Erdoberfläche
Der Schatten von 2002 TC302 auf der Erdoberfläche | Die Karte zeigt die Berechnung der Sternbedeckung vom 22. Januar 2018 durch das Lucky Star Project projiziert auf der Erdoberfläche. Die Zentrallinie (blau) der Sternbedeckung läuft westlich von Deutschland über Frankreich. Die blauen Punkte auf der Zentrallinie stellen Minutenabstände dar, der große blaue Punkt entspricht 22:55:50 Uhr MEZ. Die blauen Linien markieren die vorhergesagten Pfadgrenzen, die rot gestrichelten Linien die Ein-Sigma-Grenze. Innerhalb dieser Fehlergrenzen wird das Ereignis mit einer Wahrscheinlichkeit von 68 Prozent zu beobachten sein. Der Schatten wandert von Nord nach Süd. Eine Bedeckung über Deutschland wird gegen 22:53 Uhr MEZ im Norden und gegen 22:56 Uhr MEZ im Süden erwartet.

Nach den letzten Berechnungen des Lucky Star Projects beträgt die Unsicherheit vertikal zur Pfadrichtung rund plus/minus 860 Kilometer in der Himmelsebene – auf der Erdoberfläche durch die niedrige Höhe des Sterns über dem Horizont weiter östlich etwas verzerrt. In diesem Bereich lässt sich die Bedeckung mit einer Wahrscheinlichkeit von 68 Prozent beobachten. Die zeitliche Unsicherheit beträgt plus/minus 148 Sekunden, bei einer erwarteten maximalen Bedeckungsdauer von 122 Sekunden. Gerade wegen dieser Unsicherheiten ist es sehr hilfreich, wenn Teleskope in ganz Europa diese Sternbedeckung beobachten. Dann sind die Chancen beträchtlich größer, die Sternbedeckung erfolgreich aufzuzeichnen. Beobachtungen an vielen Standorten erlauben es, den wahren Durchmesser und die tatsächliche Gestalt von 2002 TC302 zu bestimmen. Vielleicht lässt sich sogar ein Mond aufspüren, denn viele Transneptunobjekte weisen Begleiter auf. Zusätzlich lassen sich die Position des Objekts und damit seine Umlaufbahn um die Sonne mit hoher Genauigkeit ermitteln.

Da der Schatten von 2002 TC302 mit nur rund fünf Kilometer pro Sekunde über die Erdoberfläche wandert, kann man selbst mit langen Belichtungszeiten von ein bis zwei Sekunden den Durchmesser des Himmelskörpers recht genau bestimmen. Deswegen sollten auch Beobachter mit Instrumenten mit Öffnungen von weniger als 30 Zentimetern das Ereignis verfolgen.

Ihre Beobachtungen senden Sie bitte an die IOTA-ES, die International Occultation Timing Association – European Section www.iota-es.de. Die IOTA-ES ist ein Zusammenschluss von professionellen und Amateurastronomen, die es sich zur Aufgabe gemacht haben, die Bedeckungen von Sternen durch Himmelskörper im Sonnensystem möglichst präzise vorherzusagen und die dabei gewonnenen Erkenntnisse zu sammeln und auszuwerten. Dadurch konnten schon von vielen Kleinkörpern präzise Informationen über Größe, Gestalt und Umlaufbahn ermittelt werden. Somit können auch Sie dazu beitragen, den Stand der Erkenntnis über 2002 TC302 deutlich zu verbessern – machen Sie mit! Wir wünschen auf jeden Fall viel Spaß bei der Beobachtung!

Einige Tipps zur Beobachtung:

Sternbedeckungen durch relativ erdnahe Asteroiden sind in der Regel kurz und dauern nur wenige Sekunden. Dagegen benötigen Sie einen längeren Atem, wenn Sie die Bedeckung von Sternen durch weit entfernte und somit langsame Transneptunobjekte verfolgen möchten, deren Bahn noch nicht sehr präzise bestimmt ist: Beobachten Sie durchgehend von 15 Minuten vor bis 15 Minuten nach dem berechneten Bedeckungszeitpunkt. Für Deutschland empfiehlt sich somit eine Beobachtung von 22:41 bis 23:11 Uhr MEZ.

Da durch den recht leuchtschwachen Zielstern bei den meisten Kameras lange Belichtungszeiten nötig sind, ist eine Zeitnahme mittels einer synchronisierten Computeruhr und einer Software mit Zeitstempel empfehlenswert. Mit einer Bildserie aus vielen hundert Einzelaufnahmen können Sie exakt aufzeichnen, wann der Stern von 2002 TC302 bedeckt wird und wann er wieder zum Vorschein kommt. Bitte überprüfen Sie die Richtigkeit der Zeitnahme mit einer zweiten Zeitquelle, beispielsweise einer Funkuhr.

Die Belichtungszeiten der einzelnen Bilder Ihrer Belichtungsserie sollten nicht unter der ausgebenden Bildrate liegen. Wenn Sie beispielsweise eine Belichtungszeit von einer halben Sekunde verwenden, aber eine Bildrate von einem Bild pro Sekunde nutzen, dann geht in jeder Sekunde eine halbe Sekunde Bildinformation verloren. Am besten setzen Sie bei Ihrer Kamera die Belichtungszeit und die Bildrate gleich.

Zusätzliche Informationen zu dem Ereignis, auch Grafiken, finden Sie auf den folgenden Webseiten: International Occultation Timing Association – European Section (IOTA/ES); die Vorhersage des Lucky Star Projects und die Vorhersage des RIO-Teams.

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