AVRS WebJournal Ausgabe 1/2004 Astronomischer Verein Remscheid e.V.

Astro-Fachartikel für Jedermann

von Jens Kauffmann

Durch das Internet kann sich heute jeder Interessierte auf einfache Weise Zugang zu den Journalen der Fachastronomen, den an Universitäten und Instituten berufliche tätigen Astronomen, verschaffen. Was für Publikationen findet man wo im Netz? Und für wen lohnt sich das lesen von Originalquellen?

Das Fachastronomische Publikationswesen

Es sei vorweggenommen: Alle hier diskutierten Quellen sind in englischer Sprache verfaßt. Denn die astronomischen Fachzeitschriften, die sogenannten "Journale", werden weltweit gelesen. In diesen Journalen veröffentlichen die an den Instituten der Welt arbeitenden Forscher neue Resultate. Es gibt gegenwärtig 4 Journale die der Fachastronom laufend lesen sollte. Dies sind Astronomy & Astrophysics (A&A), The Astrophysical Journal (ApJ), The Astronomical Journal (AJ) und Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Daneben gibt es ein breites Spektrum an Journalen für Spezialgebiete. Bücher spielen nur eine untergeordnete Rolle im Bereich der Fachpublikationen. Dort werden eher zuvor in den Journalen diskutierte und akzeptierte Konzepte didaktisch aufbereitet zusammengefaßt. Es gibt allerdings auch Konferenzen zusammenfassende Bücher, sogenannte Tagungsbände, zu denen jeder Konferenzteilnehmer typischerweise einen eigenständigen, vier- bis achtseitigen Text beisteuert.

Im Folgenden gehe ich nur auf Publikationen in Journalen ein.

Die Astronomischen Journale

Die Astronomischen Journale haben im Aufbau nichts mit aus dem Alltag bekannten Zeitschriften zu tun. Sie bilden eine Sammlung von untereinander unverbundenen Atrikeln. Dabei stehen nie Texte aus zwei unterschiedlichen Artikeln gemeinsam auf einer Seite, jeder Artikel beginnt auf einer neuen Seite. Ein Journal ist in diesem Sinne also eine Sammlung von Aufsätzen. Die Länge der Artikel kann schwanken, die kürzesten haben vielleicht 4 Seiten während in extremen Fällen Artikel auch einmal 80 Seiten haben können.

Die abgedruckten Artikel werden nicht von den Redaktionen "bestellt", sondern es handelt sich immer um von den Autoren unverlangt eingereichte Berichte zu ihren Forschungsergebnissen. Das Veröffentlichen ist auch nicht kostenlos für die Autoren, vielmehr werden bei manchen Journalen mehr als 100 EUR Gebühr pro Seite fällig (Farbe kostet extra). Im Falle von Publikationen europäischer Autoren im europäischen Journal A&A werden die Kosten allerdings von staatlichen Stellen übernommen.

Die eingesandten Artikel werden nicht direkt zum Drück übernommen, sondern zunächst an einen Referee ("Schiedsrichter") geschickt, einen Astronomen aus dem in dem Artikel behandelten Themenkreis. Jeder Astronom kann Referee werden, hierzu bedarf es keiner Anmeldung bei einem der Journale. Die Journale fragen von sich aus bei geeigneten Astronomen an. Der Referee hat nun die Aufgabe den Artikel auf formale (z.B. Formelsatz) und inhaltliche Fehler hin zu untersuchen. Es geht hierbei nicht darum sicherzustellen, daß keine Widersprüche zu bestehenden Lehrmeinungen existieren! (Der Vorwurf unkonventionelle Ideen zu unterdrücken wird der Astronomie ja immer gemacht.) Es soll aber sichergestell werden, daß keine Lücken in der Argumentationskette bestehen, keine offensichtlichen Fehler in der Reduktion von Meßdaten gemacht wurden, und nicht zuletzt der Text ganz einfach lesbar ist. (Man bedenke, daß für einen Großteil der Autoren Englisch eine Fremdsprache ist.) Manchmal wird ein Artikel auch aufgrund nicht behebbarer Fehler im Artikel, oder aber aufgrund der fehlenden wissenschaftlichen Bedeutung (wenn eine bereits publizierte Messumg zum x-ten Mal bestätight wird) von den Journalen zurückgewiesen. Ist eine Veröffentlichung akzeptiert, so kann trotzdem noch einige Zeit vergehen bis der Artikel auf der Warteliste so weit vorgerückt ist das er wirklich in Druck geht.

Die Journale sind sehr umfassend und erscheinen mehrfach im Monat in Telefonbuchstärke. So erschienen im Jahr 2003 im ApJ 2455 Artikel, bei A&A waren es 1945 Artikel. Und es sind mindestens vier Journale zu lesen...

Struktur eines Fachartikels

Schauen wir uns zunächst einmal den Aufbau eines Fachartikels an. Ich möchte dies am Beispiel des Artikels The Imaging Performance of the Hubble Space Telescope tun, in dem die berühmten Bildfehler in der ursprünglichen Optik des HST diskutiert wurden. Der Artikel wurde am 10 März 1991 im Astrophysical Journal publiziert. Falls sie, lieber Leser, auch historische Artikel lesen wollen, so kann die Struktur dieser Artikel von dem hier beschriebenen Aufbau deutlich abweichen.

Fangen wir mit den Autoren an. Die Reihenfolge der Namen deutet normalerweise an, wer die meiste Atbeit an dem vorliegenden Artikel vollbracht hat. An erster Stelle der Namenslistung eines Papieres zu stehen, also Erstautor zu sein bedeutet soviel wie die Verantwortung für das publizierte Papier zu übernehmen. Immer werden auch die Heiminstitute der Autoren gelistet, im Fall des Beispiels geschieht dies durch Fußnoten.

Im Falle des vorliegenden Artikels wird direkt nach den Autoren der Bearbeitungszeitraum genannt. Der vorliegende Artikel ging am 17. Oktober 1990 beim ApJ ein und wurde nach Korrekturen durch den Referee am 7. Dezember 1990 zum Druck akzeptiert. Man beachte, daß der Artikel allerdings erst im März - also ziemlich genauch drei Monate nach dem Einreichen - publiziert wurde.

Jeder Artikel in einer Fachzeitschrift beginnt mit einem Abstract. Hier umreißen die Autoren den Inhalt des Artikels, nennen die wesentlichen Resultate und Methoden. Ein wirklich guter Abstract is so geschrieben, daß das Studium des eigentlichen Artikels nur noch Details enthüllt.

Der erste Abschnitt eines jeden Artikels heißt meist Introduction. Hier wird der Leser allgemein in die in diesem Artikel diskutierte Materie eingeführt. Dazu gehöhrt meist eine Zusammenfassung von den zuvor zum Thema publizierten Arbeiten. Mich erinnern diese Abschnitte immer an Texte aus Lehrbüchern. Man kann viel aus der Lektüre der Introductions lernen.

Die weiteren Abschnitte diskutieren dann das eigentliche Thema des Artikels. Hier kann die Struktur stark von Artikel zu Artikel verschieden sein. Im Falle von Beobachtungen diskutierenden Papieren haben die auf die Introduction folgenden Abschnitte oft Titel wie "Observations and Data Reduction" (hier wird das benutzte Teleskop und z.B. der Weg von den Rohdaten zum fertigen Bild beschrieben), "Results" (hier werden die erhaltenen Meßergebnisse beschrieben, z.B. die Struktur eines auf einem Bild sichtbaren Nebels, und vielleicht Vergleiche mit vorangehenden Messungen gemacht), "Discussion" (nun werden Schlüsse aus den Meßergebnissen gezogen, z.B. die beobachtete Farbe eines Nebels erklärt) und abschliessend "Conclusion" (eine möglichst eingängige Zusammenfassung der Aussagen der vorangehenden Abschnitte).

Am Ende eines Artikels steht fast immer eine Danksagung (Acknowledgements), in der Kollegen für Hilfe bei der Arbeit an dem Artikel gedankt wird und oft der Geldgeber für die Forschungsarbeit genannt wird. Je nach Art der Arbeit kann dem eigentlichen Artikel ein Anhang folgen, in dem eine spezielle, für die meisten Leser eher uninteressante Fragestellung untersucht wird. Am Schluss stehen die References, die Bibliographie, also eine Liste von in dem Artikel zitierten Publikationen. Den Zitierungen in Fachartikeln möchte ich einen eigenen Abschnitt widmen.

Zitierungen in Fachartikeln

Rückgriffe auf andere Artikel erfolgen in Fachzeitschriften immer durch ausdrückliche Zitierungen. In den meisten Journalen ist es üblich sich im Text durch Angabe der Namen der Autoren und des Publikationsjahres sich auf einen Artikel zu beziehen. Diese Kurzformen dienen dazu die genaue Beschreibung des jeweiligen Artikels in der dem Artikel folgenden Bibliographie zu finden, die es dann gestattet den zitierten Artikel aus dem Berg der alten Publikationen zu fischen.

Die Kurzformen der Artikelbezeichnung setzen sich aus Autorennamen und Erscheinungsjahr zusammen. Im Falle unseres Beispieles währe dies "Burrows et al. (1991)". Auf die Form "et al.", die soviel heißt wie "und andere", greift man normalerweise zurück wenn mehr als drei Autoren zu einer Arbeit beigetragen haben. Sollte von dem Team "Burrows et al." mehr als eine Publikation aus dem Jahr 1991 zitiert werden, so unterscheidet man dann "Burrows et al. (1991a)", "Burrows et al. (1991b)"... Häufig in einem Artikel zitierte Arbeiten werden oft mit recht beliebigen Abkürzungen versehen. So könnte man aus "Burrows et al. (1991)" etwa "B91" machen.

Die ausführliche Artikelbeschreibung folgt in der Bibliographie. Im Falle des Beispieles ist die ausführliche Beschreibung

Burrows, C.J., et al. 1991, ApJ, 369, L21.

Es handelt sich also um einen von C.J. Burrows und weiteren Autoren geschriebenen Artikel, der 1991 in der 369. Ausgabe des ApJ auf der Seite L21 erschienen ist. Das "L" bezieht sich hierbei auf die "Letter Series", in denen kürzere Mitteilungen abgedruckt werden. Im Falle von Büchern - unser Beispiel quillt über vor Bezügen auf diese in der Astronomie sehr untypische Publikationsform - werden neben Autor und Erscheinungsjahr der Buchtitel und der Verleger genannt.

Zugriff auf Fachartikel

Leider ist der Zugriff über die Journal-Homepages für den Privatmann nicht möglich. Der Zugriff ist nur registrierten Kunden möglich, die tiiief in die Tasche greifen müssen. Aber es gibt auch den Zugriff über kostenlose Dienste, den ich im Folgenden Beschreiben will.

Gescannte Artikel des NASA Astrophysics Data System (ADS)

In den jungen Jahren des Internet, als die Journale noch nicht in der Lage waren ihre Artikel in HTML oder PDF den Kunden über das Internet zugänglich zu machen, begann das NASA Astrophysics Data System (ADS) damit die neuen Publikationen, aber auch die aus der Vergangenheit, einzuscannen. So entstand über die Jahre hinweg eine umfassende Sammlung elektronisch verfügbarer astronomischer Artikel.

Der Zugriff erfolgt über ein Suchformular, über welches z.B. nach Autoren, Titeln oder Schlüsselwörtern gesucht werden kann. Eine suche kann sehr umfassend mit dem Formular konfiguriert werden. Eine Beschreibung der Optionen ist hier nicht möglich. Es sei aber auf die Nutzung von AND und OR hingewiesen, sowie das mögliche Verknüpfen von Feldern (Kästchen "Require ... for selection").

Leider stellte ADS in den späten 1990er Jahren das Scannen der Artikel ein, da nun die Journale selbst damit begannen ihre Artikel insbesondere als PDF ihren Kunden zugänglich zu machen. Das Archiv reicht dafür aber bis tief in die Vergangenheit. Auch aktuelle Artikel sind bei ADS gelistet, jedoch dann mit Links zu den jeweiligen Journalen.

Preprints über arXiv.org (astro-ph)

Wie oben bereits angedeutet können leicht Monate verstreichen zwischen dem Einreichen eines Artikels und seinem erscheinen. Um hier eine raschere Kommunikation zu erlauben hat sich deshalb in der Astronomie ein Preprint-Wesen etabliert. Noch nicht zur Publikation angenommene und angenommene, noch nicht gedruckte Artikel werden hier zirkuliert. Dies hat zwar den Nachteil, das so auch unausgegorene Artikel den Leser erreichen, meist jedoch ist dies zu verkraften.

In den vergangenen Jahren konzentrierte sich die Preprint-Szene immer mehr auf das arXiv.org e-Print archive. Hier können kostenfrei Artikel eingereicht und heruntergeladen werden. Astronomische Preprints (auch andere Disziplinen nutzen arXiv.org) werden unter der Sparte astro-ph gespeichert. Das Archiv kann sowohl über ein eigenes Suchformular, als auch das ADS Suchformular (in der Zeile "Databases to query" dann "ArXiv Preprints" wählen) durchforstet werden. Artikel können als PS und PDF heruntergeladen werden.

arXiv.org ist DER Weg aktuelle Artikel kostenlos zu lesen. Kaum ein Papier erscheint nicht vor Drucklegung auf astro-ph. Um den Urheberrecht Bestimmungen nachzukommen (die Autoren verlieren bei Einreichen eines Artikels ihre Rechte an das Journal) senden viele Autoren noch nicht vom Referee korrigierte Texte, die auch ein unschönes Layout haben. (Ein derartiges Vorgehen akzeptieren die Journale, bei denen dann die korrigierten, schön gesetzten Artikel zu bekommen sind.)

Für wen lohnen sich Fachartikel?

Hier muß wohl jeder selbst für sich entscheiden, ob sich die Suche im Wald der Publikationen lohnt. Ich will aber meine eigene Ansicht hierzu äussern.

Sicherlich ist die historische Quellenforschung eine interessante Aufgabe. Es gibt rückblickend sehr oft ein klar auszumachendes "erstes Mal", bei dem ein Effekt oder Objekt erstmalig beobachtet oder beschrieben wurde. Ich persönlich finde es sehr interessant wie heute dem Astronomen wohlvertraute Dinge nur zögerlich als Erklärung einer Beobachtung vorgeschlagen wurden. Ein anderer Aspekt ist die Nutzung zur Beobachtungsinterpretation. Man beobachtet ein Himmelsobjekt und möchte nun mehr über dieses Objekt erfahren als in den normalen Astronomiebüchern steht. Hier sei insbesondere auf das Feld "Object name/position search" des ADS Suchformulars hingewiesen, bei dem der Name eines Objektes angegeben werden kann. Schließlich ist auch die Nutzung zur Beobachtungsvorbereitung möglich. Will man eine bestimmte Objektklasse - z.B. Veränderliche Sterne - beobachten, so kann es sinnvoll sein Artikel die Kataloge enthalten zur Objektauswahl zu verwenden.

Ein paar Juwelen

Das ADS-Archiv reicht zurück bis ins Jahr 1057, aus dem die Abhandlung Wei jen lei fu wu ti t'ien wen hsueh. von Ch'ueh-Min Chao überliefert ist. Leider ist mir weder zu Autor, noch zum Inhalt dieses Dokumentes etwas bekannt. Die gescannten Artikel reichen bis ins Jahr 1823 zurück. Hier kann man z.B. Originalarbeiten von Bessel und Gauß lesen.

Kommen wir nun zu ein paar lesenswerten Artikeln. Denken wir zunächst einmal an die Entdeckung des Neptun. ADS erlaubt den Zugriff auf jenes Papier zur Neptunbahn von J.C. Adams (1846), in dem aus den Störungen der Uranusbahn die Neptunbahn vorhergesagt wurde. Ein paar Jahrzehnte später lassen wir uns von G.V. Schiaparelli und seinen Mars-Kanälen (1882) unterhalten. Kommen wir nun zu etwas seriöseren Arbeiten. In E. Hertzsprungs Artikel zu Sternfarben (1915) finden wir eines der ersten Hertzsprung-Russel-Diagramme (hier noch "liegend"). Nun häufen sich die großen Entdeckungen. E. Hubble erkennt die extragalaktische Natur von M33 (1926) und M31 (1929). Dann folgt die Arbeit mit M.L. Humason zur Galaxienflucht (1931). Wenden wir uns einer anderen Wellenlänge zu. Mit einem Artikel über "Kosmisches Rauschen" von Grote Reber (1940) begann die Radioastronomie so wie wir sie heute kennen. In Rebers Aufsatz von 1944 finden wir dann die erste Himmelskarte der Radioastronomie. Springen wir wieder ein bischen in der Zeit. In einer kleinen Notiz von J.B. Oke und M. Schmidt (1963) schlagen sie vorsichtig vor ein Objekt bei einer Rotverschiebung von z=0.16, oder einer Distanz von 1.5 Milliarden Lichtjahren (nach damaliger Rechnung) zu sehen, sie stoßen zögerlich die Tür zum jungen Kosmos auf. Etwa zur gleichen Zeit bemerken A.A. Penzias und R.W. Wilson vorsichtig (1965), daß sie ein in alle Himmelsrichtungen konstantes Hintergrundsignal im Radiobereich beobachten. Sie Blickten auf das Restleuchten des Urknalls.

Diese Liste historischer Arbeiten kann man beliebig fortsetzen. Ich möchte nun einen Sprung in die Gegenwart machen, was auch die Möglichkeiten von arXiv.org demonstriert. Im November 2003 wurde eine Studie bekannt, welche die Entwicklung von Galaxienhaufen untersuchte und aus den Beobachtungen eine unbedeutende Stärke der Dunklen Energie ableitete - ein Ergebnis sehr im Widerspruch zu heutigen Vorstellungen vom Universum. Ohne die Aussagen dieser Artikel werten zu wollen, arXiv.org bietet den Zugang zu den Artikeln von Lumb et al. und Vauclair et al.

Fazit

Astronomische Fachartikel aus der Gegenwart, als auch aus der Vergangenheit, sind dem Amateur fast uneingeschränkt zugänglich. Die Dienste ADS (Artikel bis Ende der 1990er) und arXiv.org (Gegenwart) bieten einen kostenlosen Zugang zu den Publikationen. Was der Nutzer aus diesem Zugang macht ist eine sehr individuelle Angelegenheit. Eine lohnende Aktivität ist das Stöbern in historischen Artikeln.


v.i.S.d.P.: Jens Kauffmann, webjournal@tiscali.de