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Spectroscopic analysis of cool stars
software development and activity analysis
Fabian Haberhauer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
Theresa Rank-Lüftinger
DOI
10.25365/thesis.71152
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19146.18499.458166-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Erprobung eines Programms zur graphischen Darstellung, Manipulation und wissenschaftlichen Analyse von spektroskopischen Daten, sowohl beobachteter Sternspektren als auch mit Modellrechnungen erzeugter synthetischer Spektren. Das Programm selbst baut dabei auf einer früheren Software von Kochukhov (2007, 2018) auf, ist aber im Gegensatz dazu in der Programmiersprache Python verfasst, da diese, anders als das vom Vorläufer verwendete kostenpflichtige IDL, frei zugänglich ist und das neuentwickelte Programm daher kostenlos für wissenschaftliche Zwecke und zur universitären Ausbildung zur Verfügung gestellt werden kann. Bei der Entwicklung des neuen Programms wird zudem ein Fokus auf diverse Prinzipien der Softwareentwicklung gelegt, welche die Langlebigkeit und zukünftige Ausbaufähigkeit des Programms gewährleisten und fördern. Die Grundfunktionalität des neuentwickelten Programms liegt neben der er-wähnten Darstellung von Sternspektren bei der Manipulationsmöglichkeit diverser Parameter synthetischer Spektren, deren Effekt auf das Erscheinungsbild des Spektrums dargestellt werden. Diese Parameter beinhalten unter Anderem: Radialgeschwindigkeit, Rotationsverbreiterung und Macroturbulenzen. Eine weitere Hauptfunktion ist die Messung von Äquivalenzbreiten und integrierten Flüssen in benutzerdefinierten Filtern. Diese genannten Messmethoden werden anschließend verwendet, um anhand einer Auswahl an kühlen Sternen (hauptsächlich Spektraltypen G bis M) stellare Aktivitätsindikatoren zu vermessen und mit den gewonnenen Werten die möglichen Beziehungen dieser zu anderen stellaren Parametern wie Effektivtemperatur, Oberflächenschwerebeschleunigung und Metallizität festzustellen. Ebenso untersucht wird die zeitliche Veränderlichkeit dieser Aktivitätsindikatoren für einzelne Sterne durch Anwendung von Lomb-Scargle Periodogrammen, wodurch in einzelnen Fällen eine ebensolche Variabilität festgestellt werden konnte, obgleich in vielen Fällen eine eindeutige Aussage anhand der vorliegenden Daten nur schwer möglich ist.
Abstract
(Englisch)
This works aims at creating a software tool in the form of a graphical application with the purpose of visualising and analysing stellar spectra, from both observational data and synthetic models. The software is based on an earlier code by Kochukhov (2007, 2018), but written in Python instead of IDL, with the main motivation of being freely available for research and educational purposes, while also focusing on adhering to certain principles of software design, aimed at promoting future development and expansion of the capabilities of this software. The core functionality of this powerful application includes the ability to manipulate various parameters of synthetic spectra and visualise their effects on the spectral profile. These parameters include: radial velocity, rotational velocity broadening and macroturbulent broadening. Another main function of this new software is to measure equivalent widths and integrated flux in user-defined passbands. These measurement methods are used to analyse stellar activity indicators in a sample of cool stars and investigate the relation of stellar activity to other parameters like effective temperature or surface gravity and metallicity. The variability of these activity indicators across different observation epochs for the same stars are also analysed by means of Lomb-Scargle periodograms. From the available data, there is now strong evidence for a clear correlation of stellar activity to any of the investigated fundamental stellar parameters, with the exception of a minor increase of some activity indicators with decreasing effective temperature, but this is believed by other authors to be an artefact of missing bolometric flux calibration. Periodic changes in stellar activity is found in a small number of stars, but in many cases this analysis would benefit from a larger amount of data.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Softwareentwicklung Python Spektroskopie stellare Aktivität kühle Sterne
Schlagwörter
(Englisch)
software development python spectroscopy stellar activity cool stars
Autor*innen
Fabian Haberhauer
Haupttitel (Englisch)
Spectroscopic analysis of cool stars
Hauptuntertitel (Englisch)
software development and activity analysis
Paralleltitel (Deutsch)
Spektroskopische Analyse kühler Sterne
Paralleluntertitel (Deutsch)
Softwareentwicklung und Aktivitätsanalyse
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
71 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Theresa Rank-Lüftinger
Klassifikation
39 Astronomie > 39.22 Astrophysik
AC Nummer
AC16539432
Utheses ID
62264
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |