Differentiel / Relativ astrofotometri eller Astrofotometri for alle. --Anvendt matematik i amatørastronomi

Transkript

1 Differentiel / Relativ astrofotometri eller Astrofotometri for alle --Anvendt matematik i amatørastronomi

2 Differentiel / Relativ astrofotometri Jeg vil præsentere en ny metode til at lave astrofotometri, der gør (næsten) alle i stand til at 1.Lave præcis fotometri 2.Uden besværlig kalibrering 3.Som giver sammenlignelige resultater

3 - Indhold Hvad er fotometri Instrumenter Lysstyrke Traditionel fotometri Metoden Resultater Hvordan bruges det Eksempel fra hjemmesiden Pipeline Funktionalitet Fremtidige ønsker

4 Hvad er astrofotometri? Græsk af phoz (lys) og metron (måling) Tjek Wikipedia i den engelske udgave. Søg efter Photometry (astronomy)

5 Hvad kan det bruges til? Planet transits Asteroseismologi Dobbeltstjerner Osv.

6 Hvad kan det bruges til?

7 Hvad kan det bruges til?

8 Hvad kan det bruges til?

9 Måling af lysstyrke Øjet Fotometer CCD detektor

10 Måling af lysstyrke Enhed: [Magnitude] Begrebet stammer fra Hipparcus nogen kilder siger at Ptolemaeus var ophavsmand Subjektiv Kun synligt lys Baseret på øjets følsomhed for synligt lys Logaritmisk skala, da det minder om øjets følsomhed

11 Måling af lysstyrke Een-pixel løsning

12 Måling af lysstyrke

13 Traditionel astrofotometri Karakterisering af instrument Optik Sensorens kvantumeffektivitet Indfaldende lys (stray light) Dark current Ujævn følsomhed (flat) Osv. Andre effekter Airmass (ekstinktion) Lysforurening Transparancy Seeing Zodiakallys Osv.

14 Metode - Forudsætninger Detektoren er lineær Forholdene er ens for alle stjerner fra felt til felt Billederne skal være dark/flat-korrigerede Eksperterne tager ikke fejl

15 Metode Hvad skal vi bruge Vi tager en stak billeder af det- eller de objekter, vi gerne vil måle på. Så skal vi bruge den tilsyneladende magnitude for et par af objekterne.

16 Metode - matematik Vi skal bruge en lineal, som er ens fra billede til billede, uanset ændrede eksponeringstider, baggrundslys osv. Linealen skal være en matematisk funktion, hvis egenskaber kan bestemmes ud fra nogen kendte sammenhænge mellem nogle x og y værdier. For eksempel: Hvis vi kender lysstyrken på en standardstjerne, en bestemt ikke-variabel stjerne, vil vi gerne kunne give den samme værdi på alle billeder og alle datasæt. Lysstyrken på de andre stjerner skal så kunne skaleres, så de bliver sammenlignelige med vores standard stjerne

17 Metode Standard stjernen Y: Linealen Y0: Ønsket standard værdi Y: Ukendt standard værdi X: Ukendt stjerne X0: Målt Standardstjerne X: Måling

18 Metode Bedre: To standard stjerner Y: Linealen Y2 Y Y1 X1 X X2 X: Måling

19 Metode Nulpunkt! Y: e-m Y=a+bX Y2 Y=0 => X0= -a/b Y1 X0? X1 X2 X: Måling

20 Metode Endnu bedre: Lineær regression Y: Linealen y=a+bx X: Måling

21 Metode Brug det data vi har, og lån det vi mangler fra dem der har gjort tingene på den besværlige måde. Beregningerne kalibreres ved hjælp af data fra sextractor og tabelmagnituder, som andre har haft besvær med at frembringe.

22 Hvad kan vi så? Rå data fra sextractor

23 Hvad kan vi så? Rå data fra sextractor - udjævnet

24 Hvad kan vi så? Data fra den nye metode

25 Hvad kan vi så? Data fra den nye metode - udjævnet

26 Hvordan bruges det Projektet er implementeret som en hjemmeside Data er organiseret i kampagner, som indeholder datasæt. Eksempel: Kampagne: HAT-P3 Datasæt 1 er taget den 3. januar 2008 Datasæt 2 er taget den 22. august 2010 Datasæt 3 osv!!! CAUTION!!! UNDER CONSTRUCTION

27 Pipeline Visualisering Af 1. billede Datasæt bestående Af mange billeder af det samme objekt Database sextractor Liste over stjernepositioner og egenskaber Derotate

28 Foreløbige muligheder Flere brugere kan deles om en kampagne Billeder auto-roteres efter upload Tre flux-modes : Isophotal flux Photon Count Calibrated count Fem curve-modes: Raw data Intensity (Intensity-1) * 1000 flux magnitude

29 Fremtidige ønsker Planetberegninger Eksport af data i alle ønskelige formater Upload af zip-filer Automatisk flat / dark korrektion Konkatenering af data Matematisk filtrering Autokorrelation Fourieranalyse Større server (Amazon?)

30 Dataanalyse - Planetberegninger d: Dæmpning As: Stjerneskivens areal Ap: Planetenskivens areal Rs: Stjernens radius Rp: Planetens radius

31 Dataanalyse - dæmpning?

32 Dataanalyse - dæmpning?

33 Dataanalyse - Stjernens radius HAT-P3a (Stjernen): Spektralklasse K Radius: Solar Radii

34 Dataanalyse Radius af HAT-P3 HAT-P3a (Stjernen): Spektralklasse K Radius: Solar Radii Dette regneark burde indbygges i hjemmesiden

35 Fremtidige ønsker Autokorrelation (Kjeldsen)

36 Fremtidige ønsker Fourieranalyse (Kjeldsen)

37 Differentiel / Relativ astrofotometri Det er sådan jeg forestiller mig, at (næsten) alle kan komme til at 1.Lave præcis fotometri 2.Uden besværlig kalibrering 3.Som giver sammenlignelige resultater

38 Differentiel / Relativ astrofotometri Spørgsmål?

39 Differentiel / Relativ astrofotometri Tak for denne gang CAUTION!!! UNDER CONSTRUCTION

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52