Exoplanets - wątek pomocnik dla łowców tranzytów obcych planet - częśc II

Hans · 1 Marca 2009

Pod czerwonym karłem

www.berkeley.edu

Mała*, czerwona, niezbyt stara i raczej chłodna** gwiazda. Niedaleko, troche ponad dziesięc parseków, ale niewielka jasnośc nie pozwala dostrzec jej gołym okiem*** Jest dosyc niezwykła. Ma planetę... leciuteńką, niewielką planetkę**** Trzyma ją tuż przy spódnicy. Niecałe 0.03 AU. To naprawdę blisko. Można powiedziec, piekielny dystans. To niewielkie inferno obiega swą gwiazdę z zawrotną prędkoscią. Rok trwa tam niecałe trzy dni.

Postanowiłem zapolowac, nie do końca zdając sobie sprawę z trudności. XO-2b, którą przyłapałem jako pierwszą, dociskało na około 14.2 mili-mag. Ma rozmiary Jowisza, i masę niewiele od niego mniejszą*****. Mój sobotni cel, jest od XO-2b prawie 8 razy lżejszy! Ponad dwukrotnie mniejszy i... szok, zmniejsza jasnośc swej gwiazdy zaledwie o 8.1 mili-mag!!!

Pisząc to patrzę na wykresy jakie osiąganeli inni łowcy obcych światów znacznie większymi teleskopami... i zastanawiam się, co tu jest grane. Bo jest ciekawie... baaardzo ciekawie. Wyniki są... hmmm... jak to ując... może tak, możliwe, że dzięki nim ktoś poprawi wyliczenia dla tego świata.

Jedziemy z kolejną częścią manuala do naszego projektu.

* 0.45 Msun, 0.46 Rsun

** ~3700K

*** 10.7mag.

**** 0.072 MJ, 0.438 RJ

*****0.57 MJ 0.973 RJ

SOON

Hans · 2 Marca 2009

W pierwszej części tego amatorskiego manuala macie krok po kroku rozpisane, czym, co, jak i gdzie łapać, aby złapać tranzycik obcego świata. W tej części dostaniecie informacje jak uzyskać z waszej sesji garść danych.

www.berkeley.edu

Proszę pamiętać, że niefortunnie wybrałem sobie dosyć hardcoreową kandydatkę na sesje. Tranzyt jest niezwykle płytki (poniżej 0.01mag) a moja wiedza jest amatorska. Jeżeli ktoś znajdzie błędy, lub uzna, że zapędziłem się w interpretacji własnych wyników, proszę dajcie znać.

Krok pierwszy, czym się mieli zmienne?

Najlepszym w mojej ocenie, jak na razie, jest oprogramowanie oparte na open sourceowej licencji o nazwie munipack Wydziergał to Czech, Filip Hroch (i tu mega dziękuje dla tego zawodnika, WELL DONE!)homepage- http://munipack.astronomy.cz/ manual - http://www.as.up.krakow.pl/rzeczy/cmpack-1.1-doc-en.pdf download - ftp://integral.sci.muni.cz/pub/munipack. To kombajn do analizy fotometrycznej, pozwala w zaawansowany sposób przeanalizowac zebrany materiał czy to na gwieździe RR, czy to na układzie zacmieniowym , czy tez jak w naszym przypadku na tranzytach extrasolarnych. To bardzo intuicyjny soft. Może nie robi pięknych wykresów, ale jest darmowy, nie zmusza nas do rozumienia wszystkich zachodzących w nim procesów aby osiągnąć wynik, a jednocześnie pozwala te procesy pojąć, gdy ktoś zapragnie zgłębić, na poziomie amatorskim, co tak naprawdę dzieje się w trakcie obróbki. Zaczynamy od materiału. Jak już było wiele razy wspomniane, potrzebujemy materiału z sesji w postaci plików .fit , mono i najlepiej bez żadnych ingerencji z zewnątrz. Munipack będzie pracował na kopiach, nie musimy się obawiać, że cokolwiek napsuje w naszych cennych plikach.

Krok drugi, przygotować dane.

Po uruchomieniu pierwszy raz pakietu munipack zobaczymy czystą tabelkę i kilka aktywnych ikonek. Niezbyt zachęcający widok... ale nie ma się co martwić, wszystko nas tu prowadzi za rękę. Po przeczytaniu tego wątku, nie sposób będzie się zgubić. Na początek mała informacja. Ten soft pamięta nasze ruchy, ustawienia, wybory i projekty, nie tracimy ich opuszczając program. Dlatego zacznę od kroku który dobrze jest wykonywać gdy będziemy dopiero na pierwszych etapach walk z amatorską obróbką danych fotometrycznych. Pierwsza ikonka od lewej pozwala na uruchomienie opcji „clear files”. To coś w rodzaju gąbki do tablicy. Pozwala usunąć efekty naszej wcześniejszej pracy, aby nie wpływały na to , czym zajmować się będziemy za chwilę

Po wyczyszczeniu staroci, ikonką z zielonym krzyżykiem uruchamiamy opcję wczytywania do munipacka naszej nocnej dłubaniny.

Jak widać podmenu jest bardzo klasyczne, nie sposób się zgubić lub schrzanić. Po załadowaniu plików, uaktywni nam sie kolejna ikona - „zielony ptaszek”. Ten krok spowoduje, ze na bazie naszych plików munipack stworzy sobie wewnętrzną ich kopię w dogodnym dla siebie formacie.

Proces ten jest dosyć szybki. Zależy od rozmiarów plików i możliwości naszego komputera. Na normalnym sprzęcie sto fitów o rozmiarach w okolicach 3MB jest konwertowanych w niecałą minutę.

Po udanej konwersji munipack uaktywni kolejną grupę ikonek. Możemy tu wykonać korektę czasu (taką zwykłą, gdy np. Sprawdzimy, ze nasz laptop jest o 5 sekund za całym światem).

Oraz odjąć darka i flata co w wielu wypadkach jest jak najbardziej wskazane. (uwaga, przy jaśniejszych i głębiej tranzytujących planetach będa to ruchy kompletnie zbędne do osiągnięcia krzywej, jednak jeżeli będziecie chcieli zaangażować się w jakiś konkretniejszy projekt, flaty i darki mogą okazać się niezbędne, a korekta czasu kluczowa, więc wypada wiedzieć gdzie co i do czego).

Kolejnym krokiem jest nakazanie naszemu softowi wykonanie analizy fotometrycznej tego co namodziliśmy pod niebem. To kumaty soft, poradzi sobie, mozolnie klatka po klatce mapując nasze wypociny. Piksel po pikselku przeleci nasz materiał wyznaczając średnią tła, mapując gwiazdy i wyliczając w locie wartość każdego piksela.

Bajerro, nawet małpa sobie poradzi, bo nasza aktywność sprowadza się do kliknięcia w ikonkę na guziczku. Potem , będziemy musieli włączyć mózg, na razie nie trzeba. Wszystko fajnie, tylko ten etap potrafi trwać, długo. Na słabszych maszynach przy dużej ilości (kilkaset) dużych plików nawet godzinami.

Po zakończeniu tego nieco usypiającego etapu , musimy dokonać ostatniej czynności niezbędnej do dalszej analizy danych, trzeba poprosić nasz soft, aby spróbował porównać wszystkie klaty i zalginował je, co pozwoli nam na dalszych etapach na śledzenie zmian które zaszły na obiektach uchwyconych na naszych klatkach w trakcie sesji.Do tego celu służy guziczek z małą, zieloną, podwójną, poziomą strzałeczką.

Proces jest względnie szybki, może nie tak szybki jak pierwsza konwersja, ale na pewno znacznie szybszy od ostatniego mielenia po użyciu ikonki z żarówką Problem jednak w tym, że jeżeli warunki nie były w pełni stabilne, lub nasz montaż odpływa źle ustawiony w siną dal (a może zdrowo popłynąć przez kilka godzin sesji) lub szarpie na tyle mocno że w trakcie sześćdziesięciosekundowego delaya pomiędzy klatkami rzuca nim na przykład na 5 pikseli w różnych kierunkach to wynik alginowania może wyglądać tak:

Oznacza to, że każda klatka nie oznaczona zieloną, poziomą strzałką w tabeli projektu, to fotka której munipack nie zdołał „zmaczować”. Problem polega na tym, że nie będzie ich również uwzględniał w dalszych walkach, a tego za bardzo nie chcemy. Trzeba działać. Guziczek „preferences”, zakładka „matching” i dziłamy

Generalnie zakładam, że wszystkie pola są tu jasne, jak nie to proszę pytać. Dla tych co nie mają ochoty wnikać, dobrym pomysłem jest zwiększenie ilosci gwiazd branych do alginu. (najwyższe pole, powiększyć x2 i efekt powinien być odczuwalny).

Krok trzeci, korekty i gwiazdy odniesienia.

Ważny moment teraz. Trzeba złapać odpowiednią gwiazdę (gwiazdy) kontrolną i wykonać wszelkie akcje z korektą danych. Pierwszą sprawą będzie wprowadzenie korekt do Heliocentric Julian Date i Air mass. Zrobimy to poprzez menu tools> helicentric correction i tools>air mass

Co nam będzie potrzebne? Będą nam potrzebne koordynaty RA i DEC naszego celu (do korekty HJD) oraz miejsca skąd obserwowaliśmy (do korekty Air Mass) formaty w jakich należy wprowadzać koordynaty widać na screenie. Nasza aktywność sprowadza się do wprowadzenia tego, reszta w rękach algorytmu softu. O ile korekta HJD jest raczej dla odbiorcy o tyle korekta AIR MASS juz może być istotna dla nas. Dlaczego? Łapiąc coś naprawdę słabego wszystko jest ważne, wszystko co choć odrobinę zmniejszy nam błąd statystyczny. Przy XO-2b zmniejszenie jasności było na ok. 0.015mag, było widoczne bez żadnych akrobacji na wykresie. Mój sobotni cel ma depth na 0.008mag... tia...

Po wprowadzeniu korek zostaje nam ustalenie gwiazd odniesienia. Mamy dwie drogi. Możemy użyć jednej z sugerowanych przez zawodowców gwiazd , lub wybrać coś stabilnego samodzielnie. Robimy to poprzez guzizek oznaczony ikonką gwiazdek.

Gwiazdy odniesienia możemy zdobyć w sieci (google twoim przyjacielem) lub na stronach AAVSO (http://www.aavso.org/observing/charts/vsp/) Gdy zdecydujemy się na samodzielne dobieranie gwiazd, najlepiej zrobić to poprzez menu „find variables” (ikonka z lupką)

Na górze pojawi nam się krzywa stdev. (screen pochodzi z obróbki RZ-LMi wypalonej tej samej nocy)Wybieramy gwiazdę o podobnej jasności (mniej więcej w tym samym miejscy osi mag, ale lezącą jak najniżej osi stdev. Ot i cała tajemnica. Nie jest to do końca takie proste, ale do amatorskich walk wystarczy. W kolejnych częściach będzie jeszcze o tym trochę.

Po wybraniu gwiazd / gwiazdy odniesienia (comp) i zaznaczeniu naszego celu (variable) jesteśmy juz o krok od celu.

CDN

krystian_koza · 2 Marca 2009

Poradnik bardzo ciekawie i rzeczowo napisany, i powinien zawisnąć na stałe, aby nie zniknął w forumowych odmętach. Hans, nie myślałeś o napisaniu końcowej wersji jako jednolitej całości i jej publikacji?

Hans · 2 Marca 2009

CDP

Krok czwarty, dorwać obcy świat

Gilese 436, czerwony karzeł. Niecałe dwa lata temu zaobserwowano pierwszy tranzyt. Jest tam planeta. Istne inferno na skrajnie ciasnej orbicie. Obliczono efemerydy. Obiekt wsród łowców amatorów ma opinie bardzo trudnego. Patrząc na wykresy jakie osiagają inni, naprawde cięzko dopatrzyć się w wielu przypadkach czegoś na wykresie (http://brucegary.net/AXA/GJ436/gj436.htm ). Widac też spore odchylenia od efemerydy. Zmiana jasności to ok. 0.0081mag... Mozliwe, że dzieli mnie odniej jedno klikniecie. Jeden ruch na guziczku z napisem "OK" , po wszystkich wczesniejszych walkach... Naciskam.

...

No nie, kicha! Kaszanka, kaplica i porażka. Nie ma planetki.Buuu... Ale... momento, przeskalujmy to cholerstwo. Najpierw w munipacku na włączonym podgladzie błedu, opcja „show errors” po prawej. Zaczynam manipulować parametrem „default aperture” odpowiedzialnym za to jak duzy krąg tła wokół gwiazdy bierze udział w fotometrii. Wybieram ten na którym mam najmniejszy zakres błędu (symbolizowany przez pionowe linie okreslające mozliwy bład nad i pod punktami pomiarów na wykresie – im mniejszy bład , tym mniejsze krótsze te linie). Potem jeszcze graficznie, bez udziału munipacka, reskaluje wykres.

WOW! Jest? O rany, ale , chwila, gdzie? Za wcześnie! Ej! Co jest grane?

(ciemniejszym tłem oznaczony okres gdy na niebie pojawił sie cirrus. Heh , ładnie widac jak odrazu błąd wzrósł)

Efemeryda sobie, a planeta sobie? Ale żeby o 70 minut za wczesnie? Czas tranzytu się zgadza, głebokość też , ale jest za wczesnie! No kurde, Idziemy do sieci.

„W styczniu 2008 roku doniesiono o odkryciu drugiej planety w tym układzie, GJ 436 c. Wstępne wyniki wskazywały, że ma ona masę niecałych 5 M_Z, co czyniło ją najlżejszą odkrytą dotąd planetą pozasłoneczną (w układzie gwiazdy ciagu głównego). Jednak dokładniejsze analizy tranzytów GJ 436 b nie potwierdziły jej istnienia i odkrycie zostało oficjalnie odwołane 21 maja tego samego roku.”

Hmmm... no ładnie.... albo ja mam paranoje i omamy albo gigantycznego farta.

Masakra. Nie zostało mi nic innego jak wyeksportowac dane – opcja „save data”

i posłac pliki na Forum i do zawodowców do kontroli. Dodatkowo warto wygenerować też shot z zaznaczonymi gwiazdami odniesienia. To robimy w opcji „save image” w oknie doboru gwiazdek (ikonka z dwiema gwiazdkami) które opisywałem wczesniej.

No i czekać...

BTW, raczej GJ436 sobie osobiscie nie „zaliczę”. Zbyt bardzo subiektywny jestem do własnej pracy, zbyt płytko, zbyt duza róznica, tu nie ma tak czystej sytuacji jak przy Xo-2b.

Plik wynikowy do analizy (zamienić .pdf na .txt):

gj436_28.02.2009.pdf

Pozdrawiam.

Ori2711 · 2 Marca 2009

Hans!!!!! :notworthy:

Człowieku, jesteś niemożliwy i chwała Ci za to... :szczerbaty:

pozdrawiam

Ori

Pabami · 2 Marca 2009

Wcale nie trzeba drogiego sprzętu, obserwatorium na hawajach... wystarczy chcieć żeby coś osiągnąć.

"Astronomia to jedna z nielicznych dziedzin współczesnej nauki w której amatorzy mogą prowadzić z powodzeniem badania o wartości naukowej" - gdzieś kiedyś przeczytał taką wypowiedź... kto to był? :huh: