1. No category

Differentiel / Relativ astrofotometri
eller
Astrofotometri for alle
--Anvendt matematik i amatørastronomi
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
- Indhold Hvad er fotometri
Instrumenter
Lysstyrke
Traditionel fotometri
Metoden
Resultater
Hvordan bruges det
Eksempel fra hjemmesiden
Pipeline
Funktionalitet
Fremtidige ønsker
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad er astrofotometri?
Græsk af phoz (lys) og metron (måling)
Tjek Wikipedia i den engelske udgave.
Søg efter ”Photometry (astronomy)”
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan det bruges til?
Planet transits
Asteroseismologi
Dobbeltstjerner
Osv.
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan det bruges til?
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan det bruges til?
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan det bruges til?
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Måling af lysstyrke
Øjet
Fotometer
CCD detektor
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Måling af lysstyrke
Een-pixel løsning
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Måling af lysstyrke
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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.
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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.
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Metode – Standard stjernen
Y: Linealen
Y0:
Ønsket
standard
værdi
Y:
Ukendt
”standard”
værdi
X: Ukendt stjerne
X0: Målt Standardstjerne
X: Måling
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Metode – Bedre: To standard stjerner
Y: Linealen
Y2
Y
Y1
X1
X
X2
X: Måling
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Metode – Nulpunkt!
Y: e-m
Y=a+bX
Y2
Y=0 =>
X0= -a/b
Y1
X0 ?
X1
X2
X: Måling
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Metode – Endnu bedre: Lineær regression
Y: Linealen
y=a+bX
X: Måling
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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.
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan vi så?
Rå data fra sextractor
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan vi så?
Rå data fra sextractor - udjævnet
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan vi så?
Data fra ”den nye metode”
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvad kan vi så?
Data fra ”den nye metode”- udjævnet
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Hvordan bruges det
Projektet er implementeret som en hjemmeside
http://photometry.zorglup.dk
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Pipeline
Visualisering
Af 1. billede
Datasæt bestående
Af mange billeder
af det samme objekt
Database
sextractor
Liste over
stjernepositioner
og egenskaber
Derotate
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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?)
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Dataanalyse - Planetberegninger
d: Dæmpning
As: Stjerneskivens areal
Ap: Planetenskivens areal
Rs: Stjernens radius
Rp: Planetens radius
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Dataanalyse - dæmpning ?
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Dataanalyse - dæmpning ?
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Dataanalyse - Stjernens radius
HAT-P3a (Stjernen):
Spektralklasse K
Radius: 0.7 – 0.95 Solar Radii
http://www.handprint.com/ASTRO/specclass.html
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Dataanalyse – Radius af HAT-P3
HAT-P3a (Stjernen):
Spektralklasse K
Radius: 0.7 – 0.95 Solar Radii
http://www.handprint.com/ASTRO/specclass.html
Dette regneark burde ”indbygges” i hjemmesiden
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Fremtidige ønsker
Autokorrelation (Kjeldsen)
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Fremtidige ønsker
Fourieranalyse (Kjeldsen)
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
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
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ astrofotometri
Spørgsmål?
http://photometry.zorglup.dk
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ astrofotometri
Tak for denne gang
http://photometry.zorglup.dk
!!! CAUTION !!!
UNDER CONSTRUCTION
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014
Differentiel / Relativ fotometri, Frank Sørensen, september 2014