Über die Eruptivendatenbank und eine zukünftige Datenbank aller BAV Beobachtungen

Dieser Artikel gibt den leider ausgefallenen Vortrag des BAV Regionaltreffens 2002 in Hartha wieder und soll Anregungen für eine zukünftige Datenbank aller in der BAV erzielten Beobachtungen geben. Der Vortrag wird bei der BAV Tagung in Osnabrück nachgeholt und (hoffentlich) im Kreis der anwesenden Mitglieder diskutiert.

Eine kurze Geschichte der Datensammlung

Bereits zur Zeit ihrer Gründung im Jahr 1950 bat die BAV ihre Mitglieder, die monatlichen Beobachtungsprotokolle an die AAVSO zu schicken. Mit den Aktivitäten von Herrn Schweitzer entstand ab 1973 eine verstärkte Zusammenarbeit mit der AFOEV, die im Laufe der folgenden Jahre ebenfalls mit den Protokollen versorgt worden ist. Der AKV schickte bereits seit seiner Gründung im Jahr 1972 Beobachtungen an die AFOEV. Systematisch wird die Sammlung der Protokolle in der BAV und der Versand an AAVSO und AFOEV erst seit 1994 betrieben.

Die Auswertung und Erstellung von Lichtkurven erfolgte manuell und zumeist durch die Beobachter selbst. Die BAV arbeitete immer mit Lichtkurvenblättern und veröffentlichte deren Ergebnisse, Gemeinschaftslichtkurven wurden nicht erstellt. Ein Zugriff auf die Datenbank der AAVSO war bis vor wenigen Jahren sehr schwierig und ist auch heute nur eingeschränkt online möglich. Die AFOEV Datenbank läßt sich mindestens seit Mitte der 1990er Jahre online nutzen.

In den 70ern gab es Ansätze zur elektronischen Auswertung mit Hilfe von Lochkarten, doch schlief dieses Projekt wieder ein.

Mit dem Aufkommen der ersten für Heimanwender finanzierbaren Computer Anfang bis Mitte der 1980er Jahre änderte sich dieser Zustand (ich möchte hier an der ersten richtigen ``Homecomputer'' C64 sowie die Modelle von Apple, Amiga und Atari sowie die gegenüber den anderen Computern sehr teuren IBM-PC erinnern).

Beim BAV Treffen in Hartha 1994 fand eine Diskussion über den Aufbau einer PC-gestützten Datenbank aller Beobachtungen von BAV Mitgliedern statt. Eine zentrale Lösung wurde aber nicht eingeführt, es blieb bei Einzelaktivitäten.

Über die Eruptivendatenbank

In den Jahren 1986/87 begann Stefan Korth mit dem Aufbau einer Datenbank aller Beobachtungen von Eruptiven Sternen durch Mitglieder der BAV. Damit ermöglichte Herr Korth sich den schnellen Zugriff auf die aktuellen Beobachtungen für jegliche Art von Veröffentlichungen, sowie die automatische Zeichnung von Gemeinschaftslichtkurven.

Ende 1992 übernahm Michael Möller die Pflege der Datenbank [1], die von September 1996 bis Januar 2001 durch Herrn Splittgerber betreut wurde.

Seitdem dient mir als Leiter der Sektion Eruptive Sterne die Datenbank zu mehreren Zwecken: Zuerst gibt sie jederzeit einen Überblick über die z.Zt. aktiven Eruptivenbeobachter der BAV und ``ihre'' Sterne. Damit ist eine gezielte Kommunikation zwischen der Sektionsleitung und den Beobachtern möglich. Diese kommt in erster Linie im Falle besonderer Ereignisse zum Tragen wie Novae oder Ausbrüche besonderer Sterne. Beobachter können gezielt auf Ereignisse im Bereich ``ihrer'' Sterne angesprochen werden, so daß nicht nur die Standardsterne beobachtet werden, sondern daß auch Beobachtungen bei suboptimalen Bedingungen erfolgen.

Durch diesen intensiven Kontakt mit einigen Beobachtern ist es der BAV möglich, sehr schnell auf besondere Ereignisse zu reagieren und aktiv an der Ermittlung von Lichtkurven ``neuer'' Sterne teilzunehmen. Mehrere Eruptivenbeobachter haben die wichtigen EMail-Alarmmeldungen abonniert (VSNET Alarm, AAVSO Circular) und bemühen sich selbst um eine schnelle Reaktion auf diese Ereignisse. Bedauerlicherweise gibt es in der BAV außer Jochen Pietz keinen CCD-Beobachter, der sich um die Bestimmung von zeitlich hochaufgelösten Meßreihen kümmert, aus denen sich verschiedene Systemparameter eruptiver Sterne bestimmen lassen.

Natürlich wird die Datenbank auch weiterhin zur Generierung von Gemeinschaftslichtkurven eingesetzt, die in Rundbriefartikeln und anderen Veröffentlichungen Verwendung finden.

Einblick in die Datenbank

Tabelle 1 stellt die Entwicklung der jährlichen Beobachtungszahlen dar. Auffällig ist der hohe Anteil an den gesamten Eruptivenbeobachtungen in der BAV durch zwei inzwischen ausgeschiedene Beobachter. Die Anzahl der Beobachter hat sich gegenüber den Anfangszeiten der Datenbank mehr als verdoppelt und behält ihr Niveau bei. Allerdings versteckt diese Zahl eine größere Zahl von BAVern, die nur bei besonderen Ereignissen aktiv werden wie z.B. WZ Sge im vergangenen Jahr und V838 Mon in diesem Jahr. So erreicht die Zahl von Beobachtungen an einem einzigen besonderen Stern teilweise mehr als zehn Prozent der gesamten jährlichen Beobachtungen.

Erfreulicherweise nahm die Anzahl der geleisteten Beobachtungen in den vergangenen eineinhalb Jahren deutlich zu. Wie die Auflistung der aktivsten Beobachter in den vergangenen vier Jahren (Tabelle 1) zeigt, ist dies insbesondere Herrn Kriebel zu verdanken.

Die Intensität der Beobachtungen an den verschiedenen Eruptiven Sternen (Tabelle 3) ist seit Beginn der Datenbank weitgehend unverändert: R CrB, CH Cyg, SS Cyg und T CrB finden sich in fast jedem Jahr an der Spitze der Liste. Besonders helle Novae oder novaähnliche Ereignisse können für ein bis zwei Jahre in die Spitze der Liste vorstoßen.

Eine interessante Erkenntnis läßt sich aus den Zahlen für Sterne vom Typ R CrB ziehen: Verlassen diese ihr Maximum, so gehen die Beobachtungszahlen zum Teil dramatisch zurück (FG Sge ab April 2001), kehren sie zum Maximum zurück, dann normalisieren sich auch die Beobachtungszahlen wieder (SU Tau, ebenfalls April 2001).


Tabelle 1: Die Entwicklung der in der Eruptivendatenbank erfaßten Beobachtungsaktivitäten von BAV Mitgliedern seit Bestehen der Datenbank bis Juli 2002 ist zur besseren Interpretaion mit Bemerkungen versehen. Auffällig ist der Anteil der beiden Beobachter Michael Möller (MMI) und Lasse-Teist Jensen (LTJ) an den Gesamtbeobachtungen bis in das Jahr 1997 hinein. Einige besondere Ereignisse sind ebenfalls markiert.
Jahr Sterne Daten Beobachter Bemerkung
1986/88 112 8617 17  
1989 106 7704 12  
1990 114 6550 10  
1991 119 5285 12 53% MMI
1992 67 5293 13 75% MMI
1993 159 10550 27 +LJT
1994 192 11863 26 80% LJT & MMI
1995 238 22535 30 80% LJT & MMI
1996 201 13201 37 V723 Cas (1161)
1997 140 6175 26 -MMI, -LJT
1998 99 3210 22  
1999 94 3473 25  
2000 109 3483 27  
2001 162 4652 36 WZ Sge
2002 159 3039 23 V838 Mon (268)
Gesamt 363 115754 71  



Tabelle 2: Die aktivsten Eruptivenbeobachter der letzten Jahre in der BAV.
Name Gesamt 1999 2000 2001 2002
Frank Vohla 2445 634 629 690 492
Günther Krisch 2299 751 619 551 378
Wolfgang Kriebel 2249 88 133 1011 1016
Dieter Süßmann 1332 316 383 426 193
Alfred Holbe 1195 392 388 307 108
Jörg Neumann 1033 221 265 417 130
Thorsten Lange 954 146 170 352 286
Hartmut Bretschneider 737 123 252 168 194
Peter Enskonatus 667 142 203 244 78
Bela Hassforther 329 190 50 89 -
Danny Scharnhorst 287 170 78 17 19



Tabelle 3: Die zwischen Januar 1999 und Juli 2002 hauptsächlich beobachteten Sterne. Die hellsten Novae aus diesem Zeitraum sind gesondert aufgeführt.
Name Summe 1999 2000 2001 2002
R CrB 1945 522 553 606 264
CH Cyg 1505 416 429 467 193
SS Cyg 1204 392 332 352 121
T CrB 990 255 248 306 181
Z And 436 80 101 192 63
AG Dra 413 89 117 134 73
P Cyg 358 63 98 115 82
X Per 355 109 122 67 56
AG Peg 313 99 83 105 26
SU Tau 250 33 32 69 116
FG Sge 245 116 99 28 2
V1494 Aql 222 69 136 16 1
V838 Mon 268 - - - 268
WZ Sge 209 - - 207 2


Aufnahme neuer Beobachtungen

So lief es früher...

Bis ins vergangene Jahr hinein geschah die Integration der monatlichen Beobachtungsprotokolle in die Datenbank auf dem folgenen Weg: Die Beobachter füllten die von der AAVSO vorbereiteten Bögen aus und schickten sie mit der Post an die Zentrale der BAV. Dort wurden die insgesamt mehrere dutzend Seiten umfassenden Bögen gesammelt, kopiert, und wieder per Post an die Leiter der Sektionen Mirasterne, Halb- und Unregelmäßige sowie Kataklysmische und Eruptive weitergeleitet.

Der Leiter der Sektion Eruptive ging daraufhin die ganzen Bögen durch, suchte die Eruptiven Sterne heraus und gab die Beobachtungen in die Datenbank ein. Sofern die Beobachter die Eruptiven nicht besonders markiert hatten, konnten immer wieder ``unbekannte'' Sterne verloren gehen.

Weitere Kopien der Protokolle gingen an die AFOEV und die AAVSO. Beide Organisationen beschäftigten Mitarbeiter, deren Arbeit in der Übertragung der Beobachtungen in die eigenen Datenbanken besteht (und noch heute funktioniert das System so). In jedem Fall bedeutete das Verfahren eine Verdreifachung der gleichen Arbeit, zumal AFOEV und AAVSO auch noch deutliche Unterschiede im Aufbau ihrer Datenbanken zeigen.

Heute ist es besser, aber...

In den letzten Jahren gingen immer mehr BAV Mitglieder dazu über, ihre Beobachtungen am PC zu erfassen, zum Teil unter Verwendung von Programmen der AAVSO. Die meisten dieser Listen werden inzwischen per EMail versandt, einige ausgedruckt und per Post verschickt. Das letztere Vorgehen sollte, wenn möglich, eingestellt und der Versand auf EMail umgestellt werden, schon alleine um die mehrfache Abtipparbeit mit ihren Fehlerquellen zu vermeiden!

Die so erstellten Beobachtungsprotokolle werden von einigen Beobachtern täglich generiert und die Sektionsleiter (insbesondere Eruptive), an die AAVSO und auch an das VSNET geschickt. Hier tun sich insbesondere die Herren Kriebel, Krisch und Lange hervor, aber auch andere BAVer schicken im Falle besonderer Ereignisse tägliche EMails. Dieses Vorgehen ist für Eruptive Sterne unbedingt empfehlenswert!

Andere BAVer bevorzugen die monatlichen Zusammenfassungen, u.a. Goldhahn, Hassforther und Vohla sowie unregelmäßig weitere Beobachter und Beobachterinnen.

Weiterhin gibt es die schriftlichen Beobachtungsbögen an die BAV Zentrale. Inwischen hat sich mit Herrn Schweitzer von der AFOEV eine sehr gut funktionierende Zusammenarbeit ergeben. Die Bögen werden nicht mehr kopiert, sondern gleich per Post an die AFOEV geschickt. Ein Mitarbeiter tippt die Listen ab, und in der zweiten Monatshälfte erhalten die drei Sektionsleiter der BAV eine EMail von Herrn Schweitzer mit den kompletten Beobachtungen durch BAV Mitglieder.

Ein Ausschnitt aus einem solchen File ist in Abb. 1 dargestellt. Es enthält vollständig die per EMail oder Post eingesandten Beobachtungen, und zwar für alle Sterntypen (auch Kurzperiodische und Bedeckungsveränderliche, falls diese in den Listen angegeben waren). Das File liegt im Textformat vor und ist somit mit beliebigen Auswerteprogrammen verwendbar.

Durch die gute Zusammenarbeit entfällt auf Seiten der BAV dankenswerterweise die Abtipparbeit, die früher mehrere Stunden pro Monat dauerte. Die Sektionsleiter müssen die Files nur noch sammeln oder in ihre eigenen Datenbanken integrieren.

Abbildung 1: Das Beispiel für die von der AFOEV erstellten monatlichen Files mit Beobachtungen durch BAV Mitglieder zeigt einen Ausschnitt aus der Liste für den Januar 2002. Auf die Designation und den Sternnamen folgt ein Typenkürzel, der Beobachtercode (AFOEV-Code), das Julianische Datum und die Helligkeit.
\begin{figure}
\begin{verbatim}0020+501 TUCAS CEP18 0028SXK52284.3299 7.8
00...
...2287.30 7.5
0515+371 V420AUR BE08 0420NJO52289.30 7.5\end{verbatim}\end{figure}

Einige wesentliche Nachteile sollen aber nicht verschwiegen werden: Die verwendeten Beobachtercodes sind von der AFOEV vergebene Kürzel, die sich normalerweise von den AAVSO-Codes unterscheiden. Um keine Inkonsistenzen aufkommen zu lassen, müssen die Kürzel von den Sektionsleitern angepasst werden (eine Tabelle ist bei mir verfügbar). Wie aus dem Beispiel ersichtlich ist, fehlen gegenüber den Formularen der AAVSO jegliche Informationen zu den verwendeten Karten und Vergleichssternen. Außer dem Zeichen ``:'' für unsichere Beobachtungen sind auch keine weiteren Bemerkungen gespeichert. Insbesondere bei langperiodischen Sternen verzichtet die AFOEV auf mehrstellige Zeitangaben.

Qualitätskontrolle

Mindestens eine Aufgabe haben die Sektionsleiter aber dennoch zu erfüllen, nämlich die Qualitätskontrolle, die sich auf zwei Bereiche aufteilt:

Datenabgleich

Die schriftlichen Bögen müssen (müßten!) mit den von der AFOEV geschickten Files abgeglichen werden. Dabei geht es zum einen um fehlerhafte Eingaben, die sich aber im vergangenen Jahr während einiger Stichproben nicht gezeigt haben. Diese Qualitätskontrolle findet z.Zt. allerdings überhaupt nicht statt.

Zum anderen gibt es immer wieder fehlende Beobachtungen, und die Gründe hierfür sind vielfältig. In seltenen Fällen gelangten nicht alle schriftlichen Bögen an die AFOEV (``Kopierverlust''), doch sollte dies jetzt nicht mehr auftreten. Verstärkt zeigen sich jedoch Probleme mit EMails, die nicht an alle Adressaten versandt worden sind oder die in verschiedenem Umfang an die Adressaten gelangten (nur Eruptive, nur Nicht-Eruptive, vergessene Tageslisten).

Datenkonsistenz

Ein weiterer Teil der Qualitätskontrolle betrifft die ``einheitlichen Lichtkurven'': Die Sektionsleiter müssen Ausreißer und mögliche oder offensichtliche Fehlidentifikationen entdecken und diese Fälle idealerweise mit dem Beobachter klären. Sollten sich Korrekturen ergeben, wären diese an AFOEV und AAVSO weiterzuleiten. Dieser Vorgang findet bisher wohl in den wenigsten Fällen statt. Aus eigener Erfahrung kann ich berichten, das sich die AAVSO bei deutlichen Inkonsistenzen nicht zur Klärung an den Beobachter wendet!

Die Zukunft der Datenbank

In den vorhergenden Abschnitten wurden die Verbesserungen in der Erfassung und Sammlung der von BAV Mitgliedern getätigten Beobachtungen beschrieben. Die dabei auftretenden und zum großen Teil noch ungelösten Probleme sind angesprochen worden.

Als Lösung schlage ich die Ausweitung der Eruptivendatenbank auf ALLE in der BAV erfolgten Beobachtungen vor. Eventuell könnte die Datenbank auch auf Kurzperiodische und Bedeckungsveränderliche Sterne ausgeweitet werden. Dabei denke ich vor allem an ``langperiodische'' Bedeckungsveränderliche, bei denen einzelnen Beobachtern nur selten eine gute Bestimmung des Minimums gelingt.

Die Beobachtungen sollten komplett durch die BAV erfaßt werden. Die Qualitätskontrolle ließe sich damit auch weitgehend in der BAV durchführen. Die großen internationalen Datenbanken der AAVSO und AFOEV erhielten somit nur noch vorverarbeitete Daten. Die Erfassungsarbeit ließe sich auf eine einzige Stelle reduzieren, nämlich bei der BAV.

Als Seiteneffekt wäre es möglich, auf der BAV Homepage einen Online-Zugriff auf die Datenbank zu implementieren oder auch Online-Lichtkurven bereitzustellen. Über den Sinn einer solchen Aktion läßt sich aufgrund der entsprechenden Aktivitäten der AAVSO sicherlich streiten.

Voraussetzungen

Sollte die BAV ihre Beobachtungsdaten in einer eigenen Datenbank sammeln, so stellt sich vor allem das Problem der Datenerfassung. Solange monatlich noch hunderte von Beobachtungen in schriftlicher Form vorgelegt werden, ist der Arbeitsaufwand für die manuelle Eingabe (das Abtippen) der Daten nicht zu vernachlässigen. Augenblicklich wird der Zeitaufwand schätzungsweise bei drei bis sechs Stunden pro Monat liegen.

Der Aufwand zur Integration der per EMail geschickten Listen beschränkt sich dagegen auf eine Anpassung an die von den verschiedenen Beobachtern verwendeten Formate. Dazu ist für jeden Beobachter einmalig eine Formatvorlage zu erstellen. Die endgültige Aufnahme der Listen ist vielleicht mit einer Stunde pro Monat anzusetzen.

Neben der Frage nach dem ``Abtipper'' (vieleicht mehrere BAVer, die sich mit der Arbeit abwechseln oder die monatlichen Bögen unter sich aufteilen), steht das Format der Datenbank im Raum. Hinsichtlich der Übertragbarkeit auf verschiedene Auswerteprogramme und hinsichtlich einer zukunftsorientierten Gestaltung bleibt sinnvollerweise ein Textformat. Beide Forderungen sprechen gegen ein programmspezifisches Format. Basierend auf dem bereits umfangreichen AAVSO Format könnten Ergänzungen angebracht werden.

Letztendlich muß der Zugriff auf die aktuelle Datenbank jederzeit durch alle BAV Mitglieder möglich sein. Dazu ist sinnvollerweise ein Bereich auf der BAV Homepage einzurichten, der eventuell für drei Gruppen spezifiziert werden muß: Schreibrechte für die ``Abtipper'', Leserechte für BAV Mitglieder, eventuell eingeschränkte Leserechte für den Rest der Welt.

Und wie geht es weiter?

Einige der in den letzten Abschnitten erwähnten Vorschläge lassen sich als Konkretisierung der von Peter Kroll in [4] vorgebrachten Ideen lesen. Der Wunsch nach einer eigenen Datenbank ist also bereits bei mehreren BAV Mitgliedern aufgekommen.

Vor allem Joachim Hübscher setzt sich seit vielen Jahren für eine eigene Datenbank aller BAV Beobachtungen ein. Darin sollten nicht nur die neuen Helligkeitsschätzungen, sondern auch alle in den Datenbanken der AAVSO und AFOEV enthaltenen Beobachtungen integriert werden. Notwendig ist ein Abgleich der verschiedenen Beobachterkürzel, der bereits in unvollständiger Form erfolgt ist.

Als Zeitpunkt für eine Diskussion über eine eigene Datenbank bietet sich die BAV Tagung in Osnabrück im September an, nachdem die Gelegenheit in Hartha im Mai leider nicht genutzt werden konnte. Wegen der wachsenden Zahl von BAVern, die ihre Beobachtungen am PC selbst verwalten und diese per EMail versenden, sollte eine Vorgehensweise in nicht allzu ferner Zukunft festgelegt werden.

  1. Klärung über den Bedarf einer eigenen Datenbank
  2. Vereinbarung eines Formates (Vorschlag: einfache Textdatei, AAVSO-Formular plus Erweiterungen)
  3. Organisation der Datenspeicherung (z.B. Beobachterfiles oder Sternfiles, monatliche Files oder Komplettsammlungen)
  4. Bildung einer Gruppe von ``Abtippern'', Sektion Einzelbeobachtungsdatenbank
  5. Anlegen eines Datenbereichs auf der BAV Homepage (evtl. eine ``echte'' eigene Homepage der BAV anstelle der bisher aus Einzelinitiativen gebildeten Seiten)
  6. Beobachtungsweg: monatliche und tägliche Listen an die Sektion $ \rightarrow $ Datenerfassung $ \rightarrow $ Qualitätskontrolle $ \rightarrow $ Weiterleitung an VSNET, AFOEV und AAVSO

Über die Punkte 1 bis 3 und evtl. auch 4 könnte bereits in Osnabrück entschieden werden. Die Umsetzung der letzten beiden Punkte, insbesondere die Durchsetzung des neuen Beobachtungsweges, sollte dann innerhalb einiger Monate geschehen und könnte im nächsten Jahr abgeschlossen werden.

Literatur

1
MICHAEL MÖLLER: Sektion Eruptive: Wie es weitergeht, BAV Rundbrief 1/1993, Seite 49

2
WERNER BRAUNE: Die BAV Datenbank für Einzelschätzungen, BAV Rundbrief Nr. 2 (1994), Seite 86ff

3
WERNER BRAUNE: Unsere monatlichen Einzelschätzungseinsendungen sind noch nicht optimal, BAV Rundbrief Nr. 1 (1995), Seite 52

4
PETER KROLL: Überlegungen zur Zukunft der BAV, BAV Rundbrief Nr. 2(2002), Seite 56ff