Autor Tema: Primer intento tránsito exoplanetario.  (Leído 3417 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

12 de Febrero de 2012, 12:37:46

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 295
  • Karma:
    19
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Primer intento tránsito exoplanetario.
« en: 12 de Febrero de 2012, 12:37:46 »

 Esto es mi primer intento para captar la curva de luz de un tránsito del exoplaneta HAT-P-20b en la constelación de  Geminis. La caída es de unas 3 centésimas de magnitud auque no me quedó muy definida la curva y, además, está interrumpida debido al despiste de girar la cúpula. Captura sin filtro y fotometría con Maxim DL.



Respuesta #112 de Febrero de 2012, 13:05:43

DosiVeiga

  • AG'12
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 2378
  • Karma:
    31
  • Texto personal
    Decoding astronomy since 20th century
    • Ver Perfil
    • APOD da NASA en galego
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #1 en: 12 de Febrero de 2012, 13:05:43 »
Humm... moi interesante, a verdade. Creo que pode ser unha boa experiencia para facer divulgación científica... é dicir, ver como desde casa e, con equipos modestos (ehem), podemos verificar temas que son o "state of art" na astronomía actual. Foi unha mágoa o da cúpula.

Creo que, xuntando as túas experiencias neste campo (e envíos anteriores que tes feito) coas de pago de facer espectros, supernovas... podía saír un obradoiro para AstroGalicia moi chulo.

Un par (ou máis) de preguntas:
- O equipo que empregaches supoño que será o habitual, pois falas da cúpula. Tes idea de cal sería o equipo mínimo para obter datos similares? Refírome a apertura, focal...

- Boto de menos a barra de erro ou a incerteza nas medidas. Tes traballado o tema? Neste caso, esta incerteza debera ser menor de 3 centésimas de magnitude, pois é a variación que ti aprezas.

- Como te animaches a este tema? Hai webs de referencia onde expliquen o proceso? Supoño que, ademais, debe haber algún proxecto de colaboración no que poidan participar afeccionados. Nestes intres, o traballo de observatorios espaciais como o Kepler é tan inmenso que fai falla moita colaboración desde terra para verificar os exo-planetas candidatos como certos ou non. Sabes se está ao alcance de afeccionados esta tarefa?

Noraboa polo traballo.  8)

Respuesta #212 de Febrero de 2012, 14:12:16

Paco Fdez

  • ECL
  • Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 566
  • Karma:
    16
    • Ver Perfil
    • Ex Luna Scientia
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #2 en: 12 de Febrero de 2012, 14:12:16 »
Buenísimo Luís.
Excelente.
 :gasp: :gasp: :gasp:

Prueba a hacer (Si no lo has hecho ya) Astro y Fotometría de asteroides.

Yo Intentaré un año de estos capturar algun tráns¡to planetario.
Tus temas son realmente apasionantes :yes: :yes: :yes:. Muchas felicidades.

Respuesta #312 de Febrero de 2012, 22:49:29

Pablo

  • AG'12
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 1706
  • Karma:
    22
    • Ver Perfil
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #3 en: 12 de Febrero de 2012, 22:49:29 »
 :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great: :great:

Respuesta #412 de Febrero de 2012, 23:22:02

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 295
  • Karma:
    19
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #4 en: 12 de Febrero de 2012, 23:22:02 »
 Gracias Paco. Imagino que la fotometría de asteroides servirá para calcular su periodo de rotación... interesante, habrá que probar.

 Realmente, non é tan difícil como parece, Dosi. Quen calcula a curva de luz é un algoritmo dun programa como Maxim ou Fotodif, software español gratuito. O caso e que se necesitan varias horas de capturas, polo que convén ter un sitio fixo de observación. Tamén unha montura motorizada con seguimento e autoguiado para non perder de vista a estrela. En cuanto á óptica, pode valer calquera que permita alcanzar a magnitude da estrela e campo suficiente para que entren outras estrelas de brillo similar para usar de referencia, e, por suposto, unha CCD. Recomendan o uso de filtros fotométricos dependendo do tipo espectral da estrela, aunque no son imprescindibles. Eu no teño ningún, son caros.
 Neste caso utilicei exposicións de 60seg a intervalo de 2 minutos. Importante obter unha imaxen non saturada da estrela, e dentro do marxen de linealidade da ccd, polo que conven xogar co desenfoque da imaxen. Maxim non calcula a desviación das tomas (fotodif, sí) aunque exporta as medidas nunha tabla formato excel.
 A fotometría e un tema interesante ó alcance dos aficionados. Empecei nesto co seguimento da cefeida aquela na galaxia de andrómeda. Naquel caso foi moito mais difícil, xa que cada toma requeriu horas de exposición.
 Hay información sobre fotometría diferencia na web de Ramón Naves, unha autoridade na observación de variables e cometas: http://www.astrosurf.com/cometas/

Un saludo

Respuesta #513 de Febrero de 2012, 01:09:34

hugogr

  • AG'12
  • Super-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 904
  • Karma:
    14
    • Ver Perfil
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #5 en: 13 de Febrero de 2012, 01:09:34 »
 :great:. " Importante obter unha imaxen non saturada da estrela, e dentro do marxen de linealidade da ccd, polo que conven xogar co desenfoque da imaxen"
Non entendo esto. ¿Si varías o enfoque non estás variando tamén a fotometría?
Comparada con outra que vin por ahí ( [urlhttp://www.perseus.gr/Astro-Photometry-HAT-P-20-20111202.htm[/url] ), a verdade e que coincide perfectamente a caida. Lástima de despiste e de que a escala non permita ver millor o efecto.  :great:

Respuesta #613 de Febrero de 2012, 22:27:52

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 295
  • Karma:
    19
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #6 en: 13 de Febrero de 2012, 22:27:52 »
Non entendo esto. ¿Si varías o enfoque non estás variando tamén a fotometría?
Desenfocar non supón ningún problema, polo contrario, se dispersa a imaxen da estrela evitando que sature esa zona do sensor, incluso que chegue o nivel de pérdida de linealidad (aprox 80% do nivel máximo de ADUs).  As estrelas de referencia sofren o mesmo efecto, claro está. O que non se debe, evidentemente, e variar o enfoque ó largo da serie.
 Saludos.



Respuesta #714 de Febrero de 2012, 18:29:05

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 366
  • Karma:
    20
    • Ver Perfil
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #7 en: 14 de Febrero de 2012, 18:29:05 »
Ola:

Parabéns pola curva de luz. Un par de comentarios:

-¿por qué non envías os teus datos a algunha base de datos de tránsitos? Unha que che pode valer é esta:
http://var2.astro.cz/ETD/
-En canto á fotometría de apertura, ¿cómo decides qué apertura utilizas? Creo que podes mellorar a túa fotometría se utilizas unha técnica de "apertura óptima".

Se vos gusta a fotometría un par de libros que están ben, con técnicas sobre como sacarlle partido e como "exprimir" mellor as imaxes, son estes dous:
"Handbook of CCD Astronomy". Steve B. Howell, 2nd Edition, Cambridge.
"Light curve photometry and analysis". Brian D. Warner. Springer.

Sobre todo o primeiro indícache como calcular a incertidumbre en cada medida a partir dos parámetros da CCD (ganancia, ruido de lectura, etc...) e da exposición (número de contas, seeing, etc...), que é o que bota de menos Dosi.

Tamén tedes a páxina de Bruce L. Gary sobre fotometría de tránsitos con telescopios de aficionado, cuns consellos estupendos:
http://brucegary.net/tutorial_exoplanet/

E, por certo, o Gary este (que non é o caracol de Bob Esponja) tamén ten un libro en pdf sobre o tema que se pode descargar de balde:
http://brucegary.net/book_EOA/x.htm

O tránsito que mediches é de ~3 centésimas de magnitude. É dos máis profundos, porque a maioría son dunhas poucas milimagnitudes, e os de Kepler ou Corot nin che digo nada (moitos son de décimas de mmag). Pero está dentro da posibilidade de telescopios de aberturas pequenas (~20 cm) que, de feito, son os que se usan nos surveys de busca de exoplanetas. Por exemplo TrES usaba telescopios de 15cm.

Saúdos.

Respuesta #814 de Febrero de 2012, 21:21:58

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 295
  • Karma:
    19
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #8 en: 14 de Febrero de 2012, 21:21:58 »
 Interesantes aportacións, rimarzoa. Gracias polos interesantes links. Xa me descarguei o libro.
 Non creo que aporte nada esta curva. Non ten suficiente definición, e está incompleta. É solo unha toma de contacto co tema. Xa conocía a ETD, de feito consultei as efemérides do tránsito nesta web. Respecto á apertura fotométrica utilicei 10", 3 veces ó FWHM parece ser o recomendable.
 Elexín este tránsito polo horario e por a caída de luz, das mais elevadas que encontrei, en efecto.
 A desviación media nas medidas das estrelas de referencia sale 0.008 e 0.003mag (?). Non comprendo a diferencia...
 Saludos.

Respuesta #915 de Febrero de 2012, 16:25:12

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 366
  • Karma:
    20
    • Ver Perfil
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #9 en: 15 de Febrero de 2012, 16:25:12 »
Ola:

Un par de comentarios técnicos (aviso que me vou a enrollar un pouco, os que non estén interesados nesto poden saltar ó apartado que pon "saúdos";).


 Non creo que aporte nada esta curva. Non ten suficiente definición, e está incompleta. É solo unha toma de contacto co tema. Xa conocía a ETD, de feito consultei as efemérides do tránsito nesta web. Respecto á apertura fotométrica utilicei 10", 3 veces ó FWHM parece ser o recomendable.
 

Estrictamente, a FWHM só ten sentido definila cando as estrelas están enfocadas e o seu perfil é unha gausiana, é dicir, cando tes imaxes estelares limitadas polo seeing, e non polo telescopio, como neste caso, onde desenfocaches as imaxes. Sen embargo, podemos definir algo aproximado cando se desenfoca o telescopio e utilizar o concepto de forma parecida. Esto é o que fai a xente que se adica a fotometría de tránsitos con estrelas moi brillantes e/ou con telescopios grandes, a veces desenfocando de forma esaxerada, mira por exemplo o apartado 2 deste artigo sobre un tránsito, onde desenfocan a estrela tanto que reparten a luz en 500 píxeles:

http://adsabs.harvard.edu/abs/2008A&A...487L...5A

Utilizar o valor 3xFWHM como apertura da fotometría é algo moi común e aparece en moitos manuáis e artigos. A xustificación é que a ese radio se inclúe o ~95 a 99% da luz estelar. Pero o normal é que o radio de apertura "óptimo" sexa menor. Neste radio óptimo mídese coa mellor relación sinal-ruido (SNR) e a incertidumbre mínima posible e é, típicamente, de ~ 1.5 FWM. Ademáis, para complicar a cousa, o radio óptimo depende do brillante que é a estrela: as estrelas máis brillantes teñen radios óptimos maiores que as estrelas menos brillantes da mesma imaxe. E para máis "jodienda", cambia ó longo da noite en función do seeing, da transparencia, da masa de aire, etc... Unha forma de comprobar se o radio que usaches está ben é facer a fotometría a varios radios de apertura e ver como varía a dispersión en zonas planas da curva de luz. A veces pódese mellorar a curva de luz por esa vía. Aquí vai un enlace a un artigo clásico de Howell moi clarificador deste asunto, e ademáis moi doado de ler (en inglés):

http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1989PASP..101..616H&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

E só ten unha fórmula, a "famosa" ecuación da CCD, que che permite calcular a relación SNR da medida, e dela obter a incertidumbre.

A desviación media nas medidas das estrelas de referencia sale 0.008 e 0.003mag (?). Non comprendo a diferencia...

Sen ver as imaxes orixináis e os valores das contas das estrelas é difícil de dicir pero na imaxe que envías vexo varias cousas:

-a check star é máis débil que a de comparación. Creo que a maior parte da diferencia nas dispersións ven por ahí, porque a menor fluxo estelar máis incertidumbre nas medidas, que se traduce en maior dispersión. De xeito básico, cando a medida está dominada por luz estelar como no teu caso (en vez de por fondo ou por ruido de lectura) a relación sinal-ruido é aproximadamente SNR ~ sqrt(N) onde N é o número de fotóns detectados, que é N=g*Ncount onde g é a ganancia da CCD e Ncount é o número de contas netas da estela (restadas do nivel de ceo) que se miden dentro da apertura. A incertidumbre en magnitudes de cada medida é entón esta:

erro(mag) = 1.0857/SNR = 1.0857/sqrt(N)

Cando N aumenta (estrela máis brillante ou tempo de exposición maior) entón a dispersión en magnitudes disminúe. Todo esto está explicado nos capítulos 4 e 5 do libro de Howell que che recomendei, e, en parte no artigo do enlace anterior. Recoméndoche que lle botes un ollo porque ese libro merece moito a pena. A maiores, un par de enlaces interesantes con libros en pdf sobre fotometría CCD, onde se trata este asunto, son estes:

http://www.aavso.org/ccd-observing-manual (manual de fotometría CCD da AAVSO)

http://www.physics.csbsju.edu/370/photometry/manuals/OU.edu_CCD_photometry_wrccd06.pdf (libro de Romanishin, que explica un montón de conceptos de telescopios, CCDs e fotometría de forma doada e comprensible pero sen perder rigor)

-a check star parece ter unha compañeira dentro do anel de ceo que pode cambiar algo o nivel de fondo de ceo que mides e afectar á fotometría. Non sei como calcula o teu programa o nivel de fondo de ceo nese anel polo que pouco se pode dicir, pero esto tamén pode influir na dispersión.

-no obxeto: estás perdendo luz que sáe da apertura que usas, se cambia o seeing, a masa de aire, varía o foco (por flexións do telescopio, cambios de Tª, etc...) podes ter unha dispersión engadida na curva do tránsito, pola vía da cantidade de luz perdida. Pero esto non lle afecta ás estrelas de comparación.

Saúdos.



Respuesta #1015 de Febrero de 2012, 16:38:23

Madmartigan

  • SIP
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 1666
  • Karma:
    24
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
    • Cova da Serpe
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #10 en: 15 de Febrero de 2012, 16:38:23 »
Lo que aprende uno contigo, madre de dios :happy:
Que lujazo tenerte por aqui.

Respuesta #1115 de Febrero de 2012, 21:21:52

DosiVeiga

  • AG'12
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 2378
  • Karma:
    31
  • Texto personal
    Decoding astronomy since 20th century
    • Ver Perfil
    • APOD da NASA en galego
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #11 en: 15 de Febrero de 2012, 21:21:52 »
Joer... Ramón... que eu estou tanteando algunha cousiña algo seria para empezar a facer, pero distráesme. Que se chuvias de meteoros, que se ocultacións... agora isto dos tránsitos... NON SEI POLO QUE DECIDIRME
 :666:

O dito por Mad, que é un luxo. E... algo haberá que facer. Porque o conseguido por colapso con medios tan modestos anima bastante.

Respuesta #1215 de Febrero de 2012, 22:01:15

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 295
  • Karma:
    19
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #12 en: 15 de Febrero de 2012, 22:01:15 »
 Tes razón. Non ten sentido 3xFWHM ca imaxen desenfocada. Con apertura de 10 pixels quedaba parte da estrela fora do anillo interior. Utilizando apertura  de 15 pixels e elexindo outra check star, os valores de desviación son os mesmos (0,007mag) ca de referencia, e a curva algo mais definida. Por certo, a estrela HAT-p-20 é doble, ou polo menos un par óptico. Non sei si a que mostra tránsitos e a principal ou a secundaria. En todo caso, esto supoño que afecta á fotomería xa que é imposible de aislar.
 Habrá que intentar un novo tránsito mañá ou pasado. O malo é ofrío que está facendo.
 Gracias por toda a información aportada. Está claro que hai moito que aprender... e que traducir.
Saludos.
 

Respuesta #1315 de Febrero de 2012, 22:56:38

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 366
  • Karma:
    20
    • Ver Perfil
    • Email
Re: Primer intento tránsito exoplanetario.
« Respuesta #13 en: 15 de Febrero de 2012, 22:56:38 »
Ola:

Facer fotometría de apertura diferencial ata ~1 centésima de magnitude de precisión é relativamente doado. Pero baixar de ahí e chegar a milimagnitudes é máis complicado e necesita afinar a técnica un pouco. Polo que se ve, tí xa o conseguiches. Parabéns! porque a curva do tránsito a min paréceme fantástica. Sigo recomendándoche que a envíes á web dos checos. Por certo, ¿qué telescopio e CCD usaches?¿Tes o telescopio fixo nun cobertizo ou cúpula?

Por certo, a estrela HAT-p-20 é doble, ou polo menos un par óptico. Non sei si a que mostra tránsitos e a principal ou a secundaria. En todo caso, esto supoño que afecta á fotomería xa que é imposible de aislar.

Eso é un problema á hora de facer fotometría de apertura. En parte soluciónase facendo o que se chama fotometría PSF (Point Spread Function) que é máis elaborada. Consiste en facer un modelo tridimensional da PSF con algunhas estrelas ailladas na imaxe (en teoría gausianas cando están enfocadas) e logo escalar o modelo ás estrelas a medir que están apiñadas e se contaminan unhas a outras. É o que se fai cando os campos son apiñados (crowded fields) como nos cúmulos globulares ou abertos. Non sei se o Maxim DL pode facelo. Ademáis as incertidumbres son maiores.

Saúdos.