Autor Tema: Ocultacións luares e exoplanetas.  (Leído 1744 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

13 de Noviembre de 2014, 11:03:56

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Ocultacións luares e exoplanetas.
« en: 13 de Noviembre de 2014, 11:03:56 »
Ola a todos:

Supoño que todo o mundo está ó tanto do que é a misión Kepler de busca de exoplanetas polo método dos tránsitos:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_(spacecraft)

E tamén supoño que estaredes ó tanto de que fai uns meses houbo un problema co terceiro xiroscopio que impedía apuntar o telescopio con precisión. Pois ben, a NASA ideou un método para apuntalo máis ou menos usando dous xiroscopios e facendo que a presión de radiación solar sexa uniforme sobre os panéis solares. Esto da lugar ó que se coñece como misión K2, que ten menos precisión fotométrica pero permite seguir usando a nave para observar en determinadas posicións celestes:

http://keplerscience.arc.nasa.gov/K2/

A nova misión K2 observará unha serie de campos próximos á eclíptica cada 83 días máis ou menos. Aquí tedes a lista de campos que vai a observar:

http://keplerscience.arc.nasa.gov/K2/Fields.shtml

Os tres primeiros xa están observados ou en marcha e teñen unha lista de obxetivos.

Un dos problemas que ten observar exoplanetas polo método dos tránsitos é que é necesario descartar ou confirmar os candidatos a exoplanetas de forma que non se confundan con binarias rasantes (cunha fracción moi pequena de ocultación do radio estelar) ou diluidas (cando hai outra estrela que engade moita luz á binaria e disminúe a profundidade dos eclipses). Estas situacións especiáis producen curvas de luz similares ás que provoca un tránsito dun exoplaneta real e un gran número de candidatos a exoplanetas son descartados por estos motivos.

Habitualmente, a forma de descartar estes falsos positivos é facendo espectroscopia e medindo as velocidades radiáis, xa que nos dan o cociente de masas do sistema e, como coñecemos aproximadamente a masa da primaria do tipo espectral, podemos calcular a masa da secundaria e ver se ten masa planetaria ou non. Pero esto leva moito tempo xa que hai que conseguir a curva de velocidades radiáis do sistema, o que pode levar moito tempo de observación con grandes telescopios, e moitas veces non é posible xa que a veces as estrelas son moi febles incluso para eses telescopios.

Así que hai que averiguar que estrelas son binarias para descartalas dos análises de tránsitos de exoplanetas. A misión K2 vai a observar unha chea de estrelas preto da eclíptica así que á NASA ocorréuselle que unha boa forma de averiguar que estrelas eran binarias descoñecidas, polo menos as máis brillantes que pertencen ó catálogo zodiacal moderno (XZ), era usando ocultacións pola lúa. Para os que queiran saber algo deste catálogo tedes aquí un par de ligazóns:

http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?cat=I/291

http://www.skymap.com/xz.htm

Así, puxéronse en contacto coa IOTA (International Occultation Timing Association) para solicitar axuda dos afeccionados nesta tarefa. Non só miraron nos arquivos de ocultacións pasadas senón que necesitan novas observacións para o futuro, unha vez que os targets da K2 se definan en cada campo.

Vaise a soltar unha nova versión de Occult (de David Herald, a versión 4.1.3.0) que marcará as prediccións de ocultacións luares das estrelas a observar coa misión Kepler2. Esta versión incluirá as estrelas do catálogo XZ que estén dentro do Kepler2 Input Catalogue a medida que se vaian coñecendo. Haberá que ir actualizando a medida que se vaian coñecendo os targets de K2.

Polo tanto este é un programa de observación para os "ocultistas" que complementa ben co de ocultacións de asteroides, con varias ventaxas:

-as ocultacións serán máis frecuentes e doadas de observar que as de asteroides.

-sempre haberá ocultación se está predita para un lugar, non é como nos asteroides que pode habela ou non, debido ás incertezas da órbita ou a posición/movemento propio da estrela.

-hai un montón de estrelas a observar, nos tres primeiros campos de K2, que xa teñen targets asignados, hai 6365 estrelas, das cales 347 son máis brillantes que a magnitude 9.0.

-a montaxe instrumental é a mesma que para as ocultacións de asteroides: o teles, unha cámara watec e unha referencia de tempo fiable.

Tamén hai algúns retos (cito parcialmente do correo de David Herald):

-A misión K2 ten 10 campos pero só están establecidos os targets para os 3 primeiros. O resto saberáse dentro duns meses.

-Tamén hai un montón de estrelas demasiado débiles para esta técnica (unhas 6000). ¿Quizáis con teles grandes coma o do OAF se podería facer algún programa con estas estrelas (mag~10 ou 11)?

-O mellor momento para observar unha ocultación luar obtendo unha curva decente (especialmente dunha estrela débil) é no período de 3 días antes do cuarto crecente ata 1 día dispois (e o mesmo para o minguante).

-O movemento da lúa (e en particular o movemento dos nodos orbitáis) implica que para a maioría das estrelas hai só unha ou dúas boas ocultacións nun período de 9 anos.

-Como consecuencia do anterior é necesario empezar a observar as estrelas o antes posible. En particular non se debe esperar a observar a que haxa un mecanismo de partes establecido. Hai que empezar o antes posible.

Non traduzo aquí todo o correo de Dave Herald porque é moi longo. Os que queiran empezar a observar usando as Watec terán que instalar Occult (o cal xa era moi recomendable) para poder ver as prediccións de ocultacións e comentar aquí as súas dúbidas. Tamén lles podo pasar unha copia orixinal do correo de Herald. Eu estou actualizando Occult (facía tempo que non o usaba) para ver como vai a cousa en detalle.

Ten que quedar claro que non se van a detectar exoplanetas por este método. O seu brillo é demasiado feble.

Un saúdo.
R.
« Última modificación: 14 de Noviembre de 2014, 12:11:07 por rimarzoa »

Respuesta #114 de Noviembre de 2014, 14:31:45

hugogr

  • AG'12
  • Super-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 898
  • Karma:
    14
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #1 en: 14 de Noviembre de 2014, 14:31:45 »
Éstas son as primeiras que salen en Forcarei:
« Última modificación: 14 de Noviembre de 2014, 14:35:21 por hugogr »

Respuesta #214 de Noviembre de 2014, 15:08:11

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #2 en: 14 de Noviembre de 2014, 15:08:11 »
A primeira é visible dende Santiago, a segunda xa non.
Saúdos

Respuesta #315 de Noviembre de 2014, 10:20:07

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 291
  • Karma:
    18
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #3 en: 15 de Noviembre de 2014, 10:20:07 »
Buenas.
Non acabo de entender como se pode detecar unha binaria fotométrica través dunha ocultación, xa que é unha fonte aparentemente puntual de luz. A non ser que a separación aparente entre componentes sea considerable (varios segundos) , en cuyo caso posiblemente xa esté catalogada.
Saludos

Respuesta #415 de Noviembre de 2014, 10:37:51

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #4 en: 15 de Noviembre de 2014, 10:37:51 »
Ola:
Pois é moi sinxelo. Aínda que a binaria esté tan lonxe e sexa tan pechada que non se poida resolver (o que sucede no caso das eclipsantes ou espectroscópicas) as dúas compoñentes non se ocultan simultáneamente nunha ocultación luar. Esta ocultación só sería simultánea se, por azar, as dúas compoñentes estiveran situadas paralelamente ó borde luar no instante da ocultación. Pero esta, aínda que posible, é unha situación improbable. Facendo fotometría rápida, que é o que facemos coas Watec, en vez de ver unha caida abrupta de brillo veríamos un escalón no medio, que corresponde ó instante en que unha compoñente está ocultada e a outra non.

Unha busca rápida por google levoume a estas ligazóns:

http://www.poyntsource.com/Richard/double_stars.htm

https://briankoberlein.com/2014/08/13/reveal/

E para que vexades que os que se ganan a vida coa astronomía tamén usan estas técnicas:

http://arxiv.org/pdf/1307.3498v1.pdf

http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2002/04/aah3145.pdf

Un saúdo.

Respuesta #515 de Noviembre de 2014, 13:04:42

colapso

  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • **

  • 291
  • Karma:
    18
  • Sexo
    Masculino

    Masculino
    • Ver Perfil
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #5 en: 15 de Noviembre de 2014, 13:04:42 »

 Con camaras watec ¿cuantas imaxes por seg se poden capturar?
 Botando números: supoñendo unha binaria a 100 a.l. separadas 1 U.A entre elas. A separación aparente máxima sería de 0.0326arcsec. A Lúa ocultarias cunha diferencia máxima de tan solo 60milésimass de seg.

Respuesta #616 de Noviembre de 2014, 13:28:34

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #6 en: 16 de Noviembre de 2014, 13:28:34 »
Ola:

Polas miñas contas sáenme os mesmos números que a ti. :yes:

Unha cámara Watec como as que temos ten unha saída PAL a 50 campos por segundo (25 cadros por segundo, fps). Se analizamos os 25 fps sáe a  40 ms/cadro polo que estamos no límite de detección. Está claro que todo ten os seus límites pero poderíanse detectar:

a) estrelas binarias máis cercanas con separacións similares ou algo inferiores.

b) estrelas binarias máis lonxanas con separacións superiores.

Está claro que non imos a detectar todas as binarias que realmente o sexan pero sacaremos algún traballo dos telescopios grandes. Ademáis hai outras cámaras menos sensibles pero máis rápidas (hainas a 100 e 120 fps, p ex. algúns modelos de DMK ou Allied Vision-Prosilica). Como as estrelas son brillantes non fai falta un teles moi grande.

E ademáis, o problema non é tanto naqueles casos nos que a estrela sexa realmente binaria e non se poida resolver, senón no casos en que temos unha estrela de fondo preto da binaria, pero que non pertence a ela. Estaría contaminándoa coa súa luz e pode estar a unha distancia angular algo máis grande pero non resoluble con imaxe dende terra, por exemplo a distancias de ~0"1. Estos son os casos das binarias diluidas ós que a NASA fai mención, porque do cociente entre as luminosidades das dúas (conciente entre as alturas dos escalóns que medimos) pódese restar esa terceira luz da curva de luz do candidato de Kepler e así ver se é un exoplaneta ou non. Se restando esa terceira luz o tránsito se afonda moito xa se descarta como exoplaneta porque o que hai é unha binaria real. Se non é así entón poñeráno nunha cola de observación de velocidades radiáis para o WHT ou Keck ou o Hobby-Eberly ou algo así.

Grazas por botar os cálculos.

Un saúdo.

Respuesta #716 de Noviembre de 2014, 19:58:55

hugogr

  • AG'12
  • Super-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 898
  • Karma:
    14
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #7 en: 16 de Noviembre de 2014, 19:58:55 »
Unha consulta aproveitando o fio:

Eu habitualmente estaba utilizando por comodidade un netbook ASUS con Windows-7 no que facía a captura e o time stamp co handyavi.

Con esta configuración, a diferenza de tempos inter-tramas  e aleatoria e varía entre uns 40msg e uns 80 msg ( 25 tramas/seg e 12 tramas/seg). Supoño que o problema e que o netbook non ten potencia suficiente para procesar as 25 frames/seg da Watec e fai o que pode con elas e tamén supoño que teréi que cambiar de PC.

¿Usades handyavi para marcar os tempos das tramas ou algún outro sistema?.

En caso de que usedes o handyavi e antes de porme a faer probas nos antigos PC's de Forcarei  ou en algún outro portátil, ¿podédesme confirmar si no voso caso a diferencia de tempos intertramas se mantén constante  nos 40 msg?.


 

Respuesta #817 de Noviembre de 2014, 14:03:47

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #8 en: 17 de Noviembre de 2014, 14:03:47 »
Ola:
Que as diferencias de tempos non sexan exactamente de 20 ms pode deberse a dúas cousas:

-como estás usando Windows o protocolo NTP (aínda que uses Dimension4 ou cliente NTP similar) non ten prioridade alta para o sistema operativo polo tanto o procesador pode estar ocupado facendo outras cousas antes de procesar a tarefa do NTP, esto agrávase en equipos que se queden un pouco cortiños coma o teu ou o meu. Nese caso podes estar introducindo tempos incorrectos nos cadros que gardas.

-a outra opción é a que ti comentas: que esteas a perder tramas, ben porque o ordenador non da feito máis, ben porque o disco duro non está desfragmentado e perde moito tempo en mover o cabezal ó bloque de escritura asignado, etc...

Non é difícil averiguar que é o que está pasando. O que hai que facer é un histograma das diferencias de tempos entre unha trama e a sucesiva para todas as tramas. Se estás perdendo tramas o histograma vai a ter picos en múltiplos de 20 ms, típicamente terás un pico moi grande en 20 ms que corresponde a unha diferencia entre dúas tramas sucesivas, pero tamén terás un pico a 40 ms se se perderon algunas tramas individuáis ou a 60 ms se se perderon dúas tramas consecutivas.

Os erros debidos á implementación de NTP en Windows entendo que son máis aleatorios (que alguén me corrixa se me equivoco  :whip:) e mostrarían un histograma moito máis aleatorio sen sináis tan marcadas. Incluso é posible que teñas unha combinación dos dous efectos.

A solución á perda de tramas é clara, migrar a un equipo máis potente, desfragmentar periódicamente o disco duro onde escribes o video, non executar outros programas que ocupen o PC de adquisición (navegador, folla de cálculo, programa de planetario, etc...). A solución ó tema das prioridades de Windows tamén é clara: migrarte a Linux  :na:

¿Usades handyavi para marcar os tempos das tramas ou algún outro sistema?.

En caso de que usedes o handyavi e antes de porme a faer probas nos antigos PC's de Forcarei  ou en algún outro portátil, ¿podédesme confirmar si no voso caso a diferencia de tempos intertramas se mantén constante  nos 40 msg?.

Este é o motivo polo que eu decidín non usar o handyavi para sellar os cadros. Antes, cando usaba NTP con Windows, usaba o Dimension4 para sincronizar o NTP do PC e o HandyAvi para adquirir os videos e sellar os cadros. Pero ó final, entre un e o outro sempre está o cliente NTP de Bill Gates e agora o que uso é o IOTA VTI:

http://videotimers.com/home.html

O que fai é imprimir a hora GPS directamente nos cadros antes de entrar na tarxeta de adquisición de forma que non dependes de NTP. De feito, nen sequera necesitas estar conectado a internet co ordenador. De feito nen sequeras necesitas ordenador, podes usar un disco duro multimedia gravador ou unha cámara de video dixital con disco duro que garde AVIs.

Sigo usando o HandyAvi para rexistrar os videos pero non imprimo os tempos con él. Só o uso para gravar, como podía usar calquera outro programa de Windows (ou LInux  :whistle:). Problema: entre o curro e o mal tempo que fai non hai quen observe nada, efecto "atractor de nubes".

Saúdos.
R.
« Última modificación: 17 de Noviembre de 2014, 14:07:55 por rimarzoa »

Respuesta #917 de Noviembre de 2014, 16:18:09

hugogr

  • AG'12
  • Super-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 898
  • Karma:
    14
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #9 en: 17 de Noviembre de 2014, 16:18:09 »
O NTP tamén mete errores pero non debe ser o caso; si o PC sincroniza cada segundo por exemplo, debería haber secuencias de 20 tramas seguidas boas e non e o caso.  No seu dia xa fixera unha tabla e,efectivamente, os tempos entre tramas son sempre duns 40 msg e duns 80 msg (múltiplos de 20) ou sexa que ten toda a pinta de que se están perdendo  tramas.

Os VTI xa os vira daquelas e claro que sería o millor pero pasan dos 300$ e con iste tempo custa amortizalos. Imos poñer en Forcarei o GPS-NTP de Rubén e farei probas cos PCs ou con outro portátil a ver si non se perde ningunha trama. Con eso de momento irémonos arreglando ainda que non estaría mal faer un día un monográfico para analizar os errores en cada caso e si as medidas que sacamos son válidas ou non dependendo do para que.

Respuesta #1017 de Noviembre de 2014, 21:24:55

DosiVeiga

  • AG'12
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 2360
  • Karma:
    31
  • Texto personal
    Decoding astronomy since 20th century
    • Ver Perfil
    • APOD da NASA en galego
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #10 en: 17 de Noviembre de 2014, 21:24:55 »
. Problema: entre o curro e o mal tempo que fai non hai quen observe nada, efecto "atractor de nubes".

Saúdos.
R.

Lei de Rimarzoa:  a lonxitude e interese dos seus posts en Astromanía é inversamente proporcional ao número de nubes en Javalambre máis o número de nubes en Santiago entre dous.  8)

Molan estes posts tan completos que compartides cos "legos".  Graciñas.

Respuesta #1118 de Noviembre de 2014, 01:39:30

Pablo

  • AG'12
  • Ortho-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 1696
  • Karma:
    21
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #11 en: 18 de Noviembre de 2014, 01:39:30 »
Certo, si que molan, así que non paredes por favor  :yes: :yes: :yes: :yes:.

Respuesta #1219 de Noviembre de 2014, 17:52:28

hugogr

  • AG'12
  • Super-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 898
  • Karma:
    14
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #12 en: 19 de Noviembre de 2014, 17:52:28 »
Nas probas que acabo de facer co meu portátil (HP Intel Core I5 e Windows 8 con Handyavi) tanto coa capturadora NPG como coa EZCAP sigo tendo o mismo problema de pérdida de tramas. Si nadie di o contrario, paréceme entón que non é moi axeitado o Handyavi para istes temas.  ¿Algún outro software que poida probar para grabar o vídeo ainda que sexa en Linux e que poña o tamén o Time Stamp antes de pensar nun VTI?

Respuesta #1321 de Noviembre de 2014, 11:36:03

rimarzoa

  • FED
  • Semi-Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 356
  • Karma:
    19
    • Ver Perfil
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #13 en: 21 de Noviembre de 2014, 11:36:03 »
Ola:

Eu non coñezo ningún pero estou seguro de que hai algo por ahí adiante. Sei que se pode poñer o timestamp en linux usando ffmpeg e que tamén o hai para windows pero nunca me rompín a cabeza con ese tema por falta de tempo. Creo que monje mirara algo deso no seu día para a RaspberryPi.

Volvendo ó tema das ocultacións teño que mencionar que, para estrelas brillantes (mag 5-6 e máis brillantes), se pode usar unha desas webcam que se adoitan usar para imaxe planetaria de Xúpiter e Saturno acoplada ó telescopio. Son pouco sensibles, pero na observación dunha estrela brillante poderían facer un traballo xeitoso. Tamén sóen proporcionar video PAL (teño unha TouCam Pro II que proporciona video PAL sen problemas) e o sinal xa está dixitalizado xa que entra no PC a través do porto USB polo cal só fai falta un programa de captura de video (HandyAVI ou similar) que inserte o tempo. O ideal é que os portos USB sexan, polo menos, versión 2.0 para non perder tramas. E vos preguntaredes ¿obsevará K2 estrelas tan brillantes que farán que o sature? A resposta é que, nalgúns casos sí, e reconstrúen o brillo completo do obxeto a partires de determinados patróns da saturación, por exemplo, a lonxitude e intensidade do picos de "smearing" sobre os píxeles das columnas/filas da CCD (que obviamente non pode ter antiblooming):
https://www.youtube.com/watch?v=Dw9wBcVYQzA
https://nikoneurope-en.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/1236
http://www.amostech.com/technicalpapers/2007/imaging/knox.pdf

Outra cousa que estiven pensando é que, neste proxecto de ocultacións luares, o timestamp non é tan crítico, porque do que se trata é de ver un escalón nunha baixada para confirmar se unha estrela é binaria ou non. Non se trata de reconstruir un perfil dun asteroide a partir das medidas de varias estacións que teñen que usar un sistema de sincronización común para evitar sistemáticas no perfil do asteroide. Neste caso, con que haxa unha única observación da ocultación xa é válida, polo menos para poñer un límite superior ó conxunto separación/orientación/delta_mag das dúas estrelas. Así que eu creo que usando unha sincronización NTP usual con Dimension4 ou similar sería dabondo.

Neste caso o que sí é importante é rexistrar a localización xeográfica do lugar de observación xa que a orientación do borde luar con respecto á liña que une as compoñentes do sistema binario cambia dependendo da nosa posición sobre a superficie da Terra por un efecto de paralaxe (que se chama paralaxe luar). A duración do escalón depende de se se colle moi rasante sobre o borde luar ou se se colle moi perpendicular.

Un saúdo.

Respuesta #1421 de Noviembre de 2014, 14:55:20

Paco Fdez

  • ECL
  • Apo

  • Desconectado
  • *****

  • 562
  • Karma:
    15
    • Ver Perfil
    • Ex Luna Scientia
    • Email
Re:Ocultacións luares e exoplanetas.
« Respuesta #14 en: 21 de Noviembre de 2014, 14:55:20 »
Yo utilizo el UFOCapture y no tiene perdida de Frames.
Comprobado con VirtualDub.