Nadchodzi ZTF (Zwicky Transient Facility)

[Rybi]

Nadchodzi następca palomarskiego iPTF (Intermediate Palomar Transient Factory), czyli ZTF (Zwicky Transient Facility) - przeglądu obserwacyjny północnego nieba.
W tym miesiącu uzyskano "pierwsze światło" teleskopem, który będzie używany do ZTF od lutego 2018r. - spory kawałek gwiazdozbioru Oriona.
"Fotka" 24000 x 24000 pikseli o polu widzenia ok 47 stopni kwadratowych kwadratowych.

 

Tutaj można nawet pobrać fragment tego "zdjęcia" 8036x8036 pikseli - TIF o wielkości ok. 80MB.

 

 

Na Mt Palomar możliwe są obserwacje przez 300 nocy w roku z pokryciem nieba pokazanym jak poniżej (... oczywiście nie jednocześnie):

 

Autorzy projektu liczą, że znacznie zwiększy się liczba odkrytych zjawisk TDE (do ok. 30 / rocznie), wybuchów supernowych (tysiące?), nowe gwiazdy zmienne (miliony? od okresów rzędu minut np. białe karły do lat np. pulsujące olbrzymy), rozbłyski gwiazd, soczewkowanie grawitacyjne, rejestracje błysków towarzyszących połączeniu się gwiazd neutronowych. W zasięgu ZTF (filtr R ok. 21 mag) będą gwiazdy zmienne w M31 do jasności absolutnej -4 mag.

 

 

 

Techniczna specyfikacja

Teleskop: Samuel Oschin 1,2m Schmidt, Palomar Observatory,

 

Pole widzenia : 47 st. kwadratowych (247 średnic Księżyca),

 

Detektory : 16 kamer 6 tys. x 6tys. pikseli (CCD231-C6) - 24 tys x 24 tys pikseli (razem 605 mega-pikseli),
Wielkość piksela: 15 mikronów,
Skala: 1.0"/piksel
Czas maświetlania: 30 sek,
Czas oczytu: 10 sec
Średni czas pomiędzy zdjęciami - 15 sec

 

 

Zasięg : 20.4 mag (5 sigma, pasmo R, przy wszystkich fazach Księżyca)

 

Filtry : ZTF g, ZTF r, ZTF i

 

 

"Szybkość" obserwacji : 3750 st. kwadratowych/godzina (całe niebo "północne" >).

 

ZTF jest 10 x szybszy niz PTF, a LSST ma być 10x szybszy niż ZDF.

Harmonogram ZTF
ZTF jest przedsięwzięciem publiczno-prywatnym (? coś niemożliwe, co jest niemożliwe do realizacji w PL ).
2017 - ZTF pierwsze światło, odbiór techniczny,
2018 (luty) - początek przeglądu obserwacyjnego (pojawią się alerty o odkrytych zjawiskach chwilowych),
2019 - kontynuacja przeglądu,
2020 - koniec finansowania projektu przez NSF (udostępnienie danych).

Literatura:
[1] ZDF strona domowa - https://www.ptf.caltech.edu/ztf
[1] ZDF - ogólne info - https://arxiv.org/pdf/1410.8185.pdf
[2] ZDF - od strony technicznej : https://authors.library.caltech.edu/58413/1/Smith_2014p914779.pdf

[Behlur_Olderys]

To nie ten sam teleskop, co tutaj: 

:)

[Grzędziel]

Dokładnie ten, leciutko udoskonalony

[Rybi]

1 godzinę temu, Grzędziel napisał:

... leciutko udoskonalony

[Rybi]

ZTF to nie tylko dołożenie najnowszej kamery 600-megapikselowej CCD w miejsce kliszy w teleskopie 48" im.Oschina  w Obserwatorium Mt.Palomar.
Tutaj znalazłem prezentacje Bellmana pokazującą jak dość istotnie zmieniała od lat 1950-tych konfiguracja optyki tego teleskopu (system optyczny Schmidta):

1. POSS-I: Pierwszy przegląd Palomar Observatory Sky Survey - lata 1948-1958;
- odbiornik: wygięta klisza o boku 14"/ 36cm;
- pole widzenia ok. 36 st.kwadratowych;

2. POSS-II - lata 1980-te - 1990-te;
- odbiornik: wygięte nowsze typy klisz fotograficznych  o boku 14"/ 36cm;
- pole widzenia ok. 36 st.kwadratowych;

3. PTF/iPTF (intermediate Palomar Transient Factory) - lata 2008-2017;
- odbiornik: mozaikowa kamera CCD CFH12K 12x8kpx;
- pole widzenia ok. 7,26 st.kwadratowych;
- filtry: R i g przed kamerą CCD;

4. ZTF (Zwicky Transient Facility) - lata 2017 - 2020 (...koniec finansowania publicznego NSF) - ...
- odbiornik: kamera CCD 24 x 24 kpx
- pole widzenia ok. 47 st.kwadratowych;
- filtry: R i g przed kamerą CCD;

Nowa kamera CCD ZDF wypełnia całą płaszczyznę ogniskową 48" telskopu Schmidta (przekątna 56 cm).
Tutaj można znaleźć artykuł Bellmana i Kulkarniego z 2017r. poświęcony kamerze ZTF pt."The unblinking eye on the sky" skąd pochodzi poniższy rysunek:

 

 

Porównanie "powierzchni czynnej" POSS i kamer CCD PTF i ZTF z cytowanej prezentacji Bellmana:

 

Edytowane 25 Listopada 2017 przez Rybi

[Rybi]

W konstrukcji kamery CCD dla projektu ZTF są przerwy pomiędzy chipami 6x6kpx, co powinno objawiać się regularnymi nieciągłościami w pokryciu nieba - gdyby zdjęcie wynikowe posklejać z sąsiednich klatek. Jak zauważył kolega na sąsiednim forum, zdjęcie - "pierwsze światło" w projekcie ZTF zostało poskładane w bliżej nieokreślony sposób. Występują wyraźne paski o różnej intensywności, które starałem się uwypuklić ma poniższym zrzucie ekranowym. Nie zauważyłem brakujących gwiazd (... przynajmniej jaśniejszych), ale ta obróbka to chyba totalna "amatorszczyzna" (?). Na zdjęciach DS-ów na Forum nie widziałem takich nieciągłości / skoków w intensywności tła nieba (ale kol.Forumowiczom raczej wystarczy 1 chip do astro-foto ).

Owszem jest informacja, że zdjęcia kamerą ZTF będą naświetlane przez 30 sekund. Ale nigdzie nie znalazłem czasu naświetlania zdjęcia - "pierwszego światła" w projekcie ZTF.
W związku z tym wykonałem też kawał nikomu niepotrzebnej roboty w dzisiejszą "olewistą" sobotę ...  (... dopiero niedawno przestało padać!) Tzn. poniżej spróbowałem bardzo, bardzo zgrubnie oszacować ten czas na zdjęciu zliczając liczbę prześwietlonych pikseli od dwóch gwiazd: sigma Ori i HR 1959 i porównując ją do liczby fotonów zbieranych przez kamerę ZTF w filtrze V.

 

Powierzchnia zbierająca światło w 1,2m teleskopie Oschina: 3,14 * 0,6 * 0,6 m2 -->  1,13m2 - 20% obstrukcja centralna --> 0,90 m2
Przy czym 1,2m to jest średnica płyty korekcyjnej w tym teleskopie Schmidta, a zwierciadło główne ma średnicę 72", czyli ~1,8m.

 

1. Gwiazda sigma Orionis - V = 4,00 mag, ale przyjmując ekstynkcję atm. Mt Palomar np. 0,2 mag --> V ~ 4,2 mag,

a) Szacowanie liczby pikseli prześwietlonych na zdjęciu od sigma Ori:
-) pionowy "zaciek" 5000 px długość x 4 px szerokość ~ 20000 pikseli,
-) centralna apertura fotometryczna ("na oko" uwzględniłem tutaj też  promienie odchodzące w innych kierunkach) r=200 px --> ~ 125 000 pixeli,
RAZEM : ~145 000 prześwietlonych pikseli,

b) Szacowanie fotonów z gwiazdy sigma Ori zebranych na zdjęciu:
~ 145000 prześwietlonych pikseli * 15 * 15 mikron2/piksel * 900 foto-elektronów/mikron2 * 1 foton/foto-elektron ~ 29 360 000 000 fotonów 

c) Szacowanie liczby fotonów padających na powierzchnię 0,9m2 w filtrze V od sigma Ori:
i) w tabeli strumień przy V=0 wynosi 3640 Jy;
ii) stąd przy jasności gwiazdy V=4,2 mag strumień jest osłabiony o czynnik 10^(-0,4*V) = 0,02089 i wynosi 76,05Jy;
iii) ponieważ delta_lambda/lambda=0,16 dla filtru V, więc strumień fotonów na sekundę zbierany przez aperturę 1m2 wynosi 76,05Jy  * 15 100 000 fotonów/sek/m2 * 0,16 = 183 736 800 fotonów / sek;
iv) powierzchnia apertury 0,9m2 zbiera mniej fotonów, bo 165 000 000 fotonów / sek.

d) Czas naświetlania zdjęcia w-g liczby fotonów sigma Ori:
29 360 000 000 fotonów / 165 000 000 fotonów / sek ~ 178 sekund.

 

2. Gwiazda HR 1959 (HD 37904, SAO 132465) - V = 6,80 mag, ale przyjmując ekstynkcję atm. Mt Palomar np. 0,2 mag --> V ~ 7,0 mag,

a) Szacowanie liczby pikseli prześwietlonych na zdjęciu od HR 1959:
-) pionowy "zaciek" 500 px długość x 4 px szerokość ~ 2000 pikseli,
-) centralna apertura fotometryczna ("na oko" uwzględniłem tutaj też  promienie odchodzące w innych kierunkach) r=50 px --> ~ 7800 pixeli,
RAZEM : ~9800 prześwietlonych pikseli,

b) Szacowanie fotonów z gwiazdy HR 1959 zebranych na zdjęciu:
~ 9800 prześwietlonych pikseli * 15 * 15 mikron2/piksel * 900 foto-elektronów/mikron2 * 1 foton/foto-elektron ~ 1 985 000 000 fotonów 

c) Szacowanie liczby fotonów padających na powierzchnię 0,9m2 w filtrze V od HR 1959:
i) w tabeli strumień przy V=0 wynosi 3640 Jy;
ii) stąd przy jasności gwiazdy V=7,0 mag strumień jest osłabiony o czynnik 10^(-0,4*V) = 0,001585 i wynosi 5,769Jy;
iii) ponieważ delta_lambda/lambda=0,16 dla filtru V, więc strumień fotonów na sekundę zbierany przez aperturę 1m2 wynosi 5,769Jy  * 15 100 000 fotonów/sek/m2 * 0,16 = 13 940 000 fotonów / sek;
iv) powierzchnia apertury 0,9m2 zbiera mniej fotonów, bo 12 540 000 fotonów / sek.

d) Czas naświetlania zdjęcia w-g liczby fotonów sigma Ori:
1 985 000 000 fotonów / 12 540 000 fotonów / sek ~ 158 sekund.

 

PODSUMOWANIE:
Wyszła mi dość dobra zgodność  w oszacowaniu czasu naświetlania rzędu 2-3 minut dla "pierwszej" fotki ZTF jak na przyjęty sposób "na oko"
Wygląda na to, że obie gwiazdy sigma Ori (4,0V) i HR 1959 (6,8V) były naświetlane nieco dłużej na zdjęciu niż standardowe 30 sekund przewidziane dla ZTF.
Ale czy rzeczywiście tak było to wiedzą tylko autorzy fotki

[LibMar]

Witam,

 

Zwicky Transient Facility (ZTF) opublikował pierwszą bazę danych (DR1). Za pomocą 48-calowego teleskopu z Palomar Observatory dokonuje przeglądów północnej części nieba. Choć ZTF zaczął swoją pracę w miarę niedawno, dane te pozwolą na jeszcze lepsze studiowanie obserwowanych obiektów. Na podstawie 3.4 miliona wykonanych zdjęć (które są także dostępne, nie tak jak dane Catalina Realtime Transient Survey!), wykryto 63 miliardy obiektów, z czego udało się wyznaczyć około 2 miliardy dobrej jakości krzywych blasku. Te dane fotometryczne obejmujące od marca 2018 roku do grudnia 2018 roku pozwolą na rozszerzenie możliwości poszukiwań gwiazd zmiennych (m.in. przez amatorów), a to dzięki bardzo dobremu zasięgowi (do 21 mag). Do tej pory, aby móc zejść tak głęboko, trzeba było wykorzystać problematyczne w użyciu dane PANSTARRS (choć ten sięga do 23 mag). Jednak ZTF wykonuje swoje pomiary znacznie częściej, pozwalając lepiej określić co dzieje się z daną gwiazdą.

 

https://www.ztf.caltech.edu/page/dr1

https://irsa.ipac.caltech.edu/Missions/ztf.html

 

Przejrzałem już kilka swoich "kandydatów na rzadkie gwiazdy zmienne" i zidentyfikowałem kilka ważnych obiektów. Już dzisiaj wysłałem zgłoszenie o trzecią nową karłowatą typu Z Camelopardalis z podtypem IW Andromedae i przynajmniej jedna więcej oczekuje na wysłanie. A już myślałem, że były dwie i na tym się zakończy Będzie trzeba poprzeglądać dziesiątki obiecujących obiektów na nowo.

 

[Jagho]

Bardzo cieszy fakt, że ZTF upublicznia tak dobre dane oczekując jedynie, aby w pracach cytować ich źródło,  choć przyznaję, że mój "zet-ti-ef-entuzjazm" (z powodu tego, że operuje on na północnej półkuli) jest nieco umiarkowany   

Powodzenia @LibMar 
 

[LibMar]

ZTF okazało się być dość mocnym narzędziem w szukaniu nowych karłowatych. Wszystkie gwiazdy poniżej nie zostały wcześniej sklasyfikowane jako zmienne i otrzymają oznaczenia MGAB-V225 z numerem wzwyż. Typy przeróżne: UG, UG+E, UGSU, UGSS, UGZ, UGER (z brakujących pozostało tylko UGWZ, ale tego złapać to rzadkość). Poniżej kilka pierwszych znalezisk Choć wybuchy zdarzają się często, zaledwie dwa razy natrafiłem na zmienną odkrytą przez Gaia oraz trzy razy przez ASAS-SN. To nawet ledwo przekroczyło 10%. Poza nimi, trafiły się także nowe odwrotne (NL/VY), nova-like (NL), kompaktowe układy binarne (EA/HW) i parę niewyjaśnionych (VAR).