ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ ε ΗΝΙΟΧΟΥ τελευταίες εξελίξεις! Μαραβέλιας Γρηγόρης

Transcript

1 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ ε ΗΝΙΟΧΟΥ τελευταίες εξελίξεις! Image Sky&Telescope Μαραβέλιας Γρηγόρης Συνάντηση ΣΕΑ, Πειραιάς, 14 Μαρτίου 2010

2 ε Ηνίοχου (epsilon Aurigae) Άστρο 3ου μεγέθους αλλά... μεταβλητό (εκλειπτικό διπλό) μεταβολή ~0.8mag περίοδος ~27,1 χρόνια διάρκεια έκλειψης ~640 μέρες γνωστό τα τελευταία χρόνια περίπου!

3 Συνοπτική ιστορία 200 χρόνων 1821: πρώτη αναφορά μεταβλητότητας από τον J. Fritsch (σε έκλειψη) : πρώτες παρατηρήσεις από τους F.W. Argelander & E. Heis (έκλειψη 1): πρώτη έκλειψη που παρατηρείται πλήρως από τους Argelander & Heis (οπτικά μόνο) (έκλειψη 2): πλήρης έκλειψη παρατηρήσιμη οπτικά μόνο (έκλειψη 3): πρώτη χρήση φωτογραφικών και φασματοσκοπικών μεθόδων 1928: o Η. Shapley θεωρεί ένα διπλό σύστημα άστρων ίσης μάζας (έκλειψη 4): φάσμα μόνο από το κύριο άστρο, το δευτερεύον δεν φανερώνει κανένα ίχνος και φαίνεται να περιστρέφεται γρήγορα, σαν δίσκος 1937: οι G. Kuiper, O. Struve & B. Stromgren θεωρούν ένα δευτερεύον πολύ μεγάλο, ημιδιαφανές, χαλαρό άστρο (έκλειψη 5): παρατηρήσεις σε πολλά μήκη κύματος, παγκόσμιο δίκτυο 1965: ο S-S Huang θεωρεί ένα παχύ δίσκο παράλληλο στην ευθεία παρατήρησής μας 1971: ο R. Wilson θεωρεί ένα λεπτό δίσκο με ένα κεντρικό άνοιγμα ο οποίος είναι ελαφρά κεκλιμμένος σε σχέση με την ευθεία παρατήρησής μας (η θεωρία που ισχύει μέχρι σήμερα, με κάποιες τροποιήσεις) (έκλειψη 6): το παγκόσμιο πρόγραμμα παρατήρησης πρόσφερε πολλά νέα δεδομένα τόσο από επίγεια όσο και από διαστημικά μέσα, αλλά ΔΕΝ έλυσε πλήρως το τι ακριβώς συμβαίνει (έκλειψη 7): πολλά αναπάντητα ερωτήματα: ποιά είναι η μάζα και η εξέλιξη του συστήματος; τι είναι στο κέντρο του δίσκου; ένα ή περισσότερα άστρα ή κάτι άλλο; ποιά είναι η γεωμετρία του συστήματος; θα αλλάξουν περισσότερο οι διάρκειες;... ΘΑ ΑΠΑΝΤΗΘΟΥΝ ;

4 Εικόνα του συστήματος

5 Μοντέλα και χαρακτηριστικά Μεγάλης μάζας: άστρο ~15 Μο & ~300 Ro, δίσκος ~14 Μο & ~2000 Ro (~9.5 a.u.) απόσταση ~27.5 a.u. κεντρικό άνοιγμα ~0.7 a.u. > κανονικός νέος υπεργίγαντας F0I (πληθυσμού Ι) με ένα πρωτοπλανητικό ή πρωτό-αστρικό δίσκο Carrol & Guinan, Astroph J, 367, 278 (1991) Μικρής μάζας: άστρο ~1 Μο & ~ 150 Ro, δίσκος ~5 Μο & ~1500 Ro (~7 a.u.) απόσταση ~17 a.u. κεντρικό άνοιγμα ~0.7 a.u. > ο υπεργίγαντας F0 είναι ένα παλιό άστρο που έχει εξελιχθεί πέρα από τον ασυμπτωτικό κλάδο γιγάντων σχηματίζοντας ένα πρωτο-πλανητικό νεφέλωμα Guinan & DeWarf, ASP Conf Series 279, 121 (2002)

6 Νέα δεδομένα από Spitzer > Ανατροπή!

7 Καμπύλες φωτός Αλλαγές εντός έκλειψης: 1. αύξηση του μεγίστου στο μέσο της έκλειψης (μεγαλώνει η τρύπα) 2. αύξηση διάρκειας ελάχιστου φωτός - ολικότητας (~445d το από ~313d το ) 3. μείωση συνολικής διάρκειας (~640d το από ~727d το ) Αλλαγές εκτός έκλειψης: ο γίγαντας F0 παρουσιάζει μεταβολές 0.1 μεγέθους με περιοδικότητα που μειώνεται συνεχώς : 96d δεκαετία 1990: 89d : 71d : 65d Δραματικές αλλαγές σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα!! τι γίνεται το ;; Stencel, Sky & Telescope, May, (2009)

8 AAVSO's CitizenSky project citizensky.org Κύριο πρόγραμμα της AAVSO για το IYA2009 για την δημιουργία των πολιτών επιστημόνων (citizen scientists)*, που σκοπό έχει να προσκαλέσει (και να προκαλέσει ) το ευρύ κοινό στην παρατήρηση και την λύση του μυστηρίου του ε Ηνίοχου, συμβάλλοντας στην επιστήμη της Αστρονομίας και κάνοντας πράξη το ρητό του IYA2009. *πολίτες επιστήμονες - citizen scientist: ΕΘΕΛΟΝΤΕΣ, κάποιοι από τους οποίους δεν έχουν καμμία επιστημονική εκπαίδευση, που θα πάρουν όλα τα απαραίτητα εργαλεία και θα δουλέψουν με εκπαιδευμένους ερευνητές για να απαντήσουν σε πραγματικά ερωτήματα... δηλαδή... ΟΛΟΙ!!! Στο citizensky.org θα μάθει κανείς: > για την Αστρονομία και το μυστήριο του ε Ηνίοχου > να παρατηρεί (και όχι μόνο οπτικά) και να καταθέτει το αποτέλεσματά του > να βλέπει και να αναλύει τα δεδομένα > να δημοσιεύσει σε επιστημονικά περιοδικά > να μελετήσει και να δημιουργήσει θεωρίες > να συνεργαστεί με ανθρώπους από όλον τον κόσμο > πολλά περισσότερα που θα ανακαλύψετε εκεί!!!

9 Πρόγραμμα ΣΕΑ Σκοπός: > συλλογή παρατηρήσεων από την Ελλάδα και εξαγωγή της καμπύλης φωτεινότητας του ε Ηνίοχου > προώθηση των παρατηρήσεων αυτών στην AAVSO/citizensky.org συμβάλλοντας στο παγκόσμιο δίκτυο παρακολούθησης > ευκαιρία ουσιαστικής συμμετοχής στην επιστήμη της Αστρονομίας > εμπειρία και είσοδος στην παρατήρηση μεταβλητών Διάρκεια: από αρχές 2009 μέχρι και το καλοκαίρι του 2011 (πριν και μετά την έκλειψη) Σελίδα αναφοράς: Πρόγραμμα παρατήρησης ε Ηνίοχου

10 Οπτική παρατήρηση και αναφορά Παράδειγμα παρατήρησης: Μαραβέλιας Γρηγόρης 2009/04/02/17/18 UT , 38 αμφίβολη εκτίμηση άστρου ελαφριά νέφωση α ε 58 η λ ζ Αποστολή: > > / WebObs ή > citizensky.org / Data / Submit

11 Οπτικές παρατηρήσεις (Visual) - Ελλάδα

12 Παρατηρήσεις στο V (CCD & DSLR) - Κόσμος Strikis I-M

13 DSLR Φωτομετρία

14 Πεδίο

15 Υλικά > Ψηφιακή μηχανή DSLR > Φακός (στάνταρ συνήθως) mm τέτοιος που να μπορεί να έχει στο κέντρο του πεδίου ή κοντά στο κέντρο (για αποφυγή διαφόρων σφαλμάτων στις άκρες των οπτικών) το ε Ηνίοχου καθώς και τα άστρα σύγκρισης η και ζ. Καλό είναι να υπάρχουν επιπλέον άστρα σύγκρισης (όπως στο προηγούμενο Πεδίο). > Τρίποδο (δεν χρειάζεται οδήγηση, αντίθετα...πρέπει να αφήσουμε να έχει λίγο defocus ώστε να μεγαλώσουμε την περιοχή των pixels που παίρνουν φως, γιατί στην φυσική τους κατάσταση πάνω στο τσιπ παρουσιάζουν κάποια κενά).

16 Φωτογραφίες (=δεδομένα!) > ο συνολικός χρόνος πρέπει να είναι πανω από 10sec. Οπότε παίρνουμε σετ από εικόνες των 2-5sec ανάλογα με την μηχανή και το πόσο γρήγορα "καίμε" το πεδίο μας. Θα πρέπει να λειτουργούμε στο γραμμικό μέρος απόκρισης του τσιπ (αυτό βασικά πρέπει να εξεταστεί ανάλογα με την μηχανή αλλά στην αρχή μπορούμε να "θεωρήσουμε" μερικά sec, τόσα ώστε να έχουμε το πεδίο μας ορατό). > Flat fields θα μπορούσαν να παρθούν ιδανικά, αν μπορεί να γίνει αλλά μπορούμε να το αφήσουμε και αυτό σε πρώτη φάση (μπορούμε να εκμεταλλευτούμε κάποιες από τις φωτογραφίες μας!). Έτσι καταλήγουμε στα εξής: α. 1 σετ από 10 φωτογραφίες Χ τον χρόνο που θα χρησιμοποιήσουμε στη κανονική έκθεση για να πάρουμε dark τα οποια θα κάνουμε stack για να δημιουργηθεί το master dark frame που θα αφαιρεθεί από τις κανονικές φωτογραφίες. β. 3 σετ (τουλάχιστον) από 10 φωτογραφίες Χ το χρόνο που έχουμε αποφασίσει (2-5 sec, ΙΔΙΟΣ ΜΕ ΤΑ DARK) - προφανώς τραβάμε σε raw. Παραδείγματα: - Canon 450D + 85mm f/5, ISO 200, 5sec χρόνο έκθεσης - Canon 300D, lens 300mm, f 5.6, 5sec exposure time, ISO 800 ΠΡΟΣΟΧΗ!! διαφορετικές μηχανές+φακοί σημαίνει διαφορετικά χαρακτηριστικά και διαφορετικό παράγοντα μετατροπής για το πράσινο κανάλι (βρίσκεται στην ανάλυση).

17 Επεξεργασία Φωτομετρία με IRIS Κατεβάστε το IRIS 5.58!! Ακολουθεί επίδειξη με το πρόγραμμα!! Επιπλέον, επεξεργασία όποιων φωτογραφιών τυχόν έχετε!

18 Επεξεργασία με IRIS -2 Step 1 - Initialization: 1a. Open File>Settings and choose your working path (where you have COPIES of your images), the script path (only if you have any scripts that you want to use, otherwise not necessary, the file type (PIC for DSLR RAW) [IRIS will convert raw images to CFA images]. 1b. Open Camera Settings (the button with the campera picture) and select only the right camera model you used and raw interpolation method linear [DO NOT tick the Apply button of White Balance]. The rest are not needed (leave the default values).

19 Επεξεργασία με IRIS -3 Step 2 - Loading: 2a. Click Digital photo > Decode RAW files > (opens a window where you drag and drop your files) and drag & drop your DSLR raw images (e.g. for Canon: *.CR2 files). The dialog lets you specify a sequence name. then you press "-->CFA" to decode the images. You do this repeatedly for: star field images (e.g. use name 'img') dark frames ( suggested name 'dark') flat field images ( suggested name 'flat') bias frames ( suggested name 'bias') After this you will have files named img1,img2,... dark1,dark2,... flat1,flat2,... bias1,bias2,... in the working directory configured in step 1a. 2aa. [alternative way - needed for linux users] Open the command line (button right left from the camera button) and type : >convertraw input_sequence output_sequence number input_sequence are the images from your camera and output_sequence the images that IRIS created (in CFA format). Do it for all the images that you have (star-field images, dark, flat, bias).

20 Επεξεργασία με IRIS -4 Step 3 - Preprocessing > Bias, Dark, Flat: 3a. Go to Digital Photo Tab and select Make Offset (Bias frame). Type the appropriate sequence name (the one used in step 2, e.g. 'bias') and the number of bias images. Then select the command line button (the one on the left from camera button) and type: >save master-bias of the created image (you can use of course whatever name you want!)). You can also save it by File>Save, but the command line can be kept opened all the time as it will be easier to use. 3aa. IRIS needs a master bias frame (also called offset) to continue processing. So in case you don't have bias images you can create a "fake" one. Open a star field image (or one from the sequence img) and type at command line: >fill 0 >save master-bias 3b. Do the same for dark, you enter the appropriate generic name (only the sequence name), the offset image name you created previously ('master-bias'), the number of dark frames and the method median (median or mean should both work well). Also, go and save the image as 'master-dark' (either type: save master-dark, or File>Save). 3c. Improve dark frame substraction: open the master dark frame (the image that you created at step 3b, which should be already opened) and at command line type: >find_hot cosme 500 and check the output box (should open automatically). There is a value which should be 100<200.

21 Επεξεργασία με IRIS -5 3d. At the same Tab (Digital Photo) do the same for flat-fields and select Normalization value = [After creating the image you can check the output of the command STAT and see what is the max output value. This should be less that If not arrange accordingly the normalization value and check again. You just have to be under 32767]. Before saving the final flat image type at command line: >grey_flat so as to normalize the CFA-flat and then save the flat field to "master-flat" (either type: save master-flat, or File>Save -- by now you should have understood why the command line is faster and easier!!) 3dd. In case you do not have flat images you can create a flat sequence as follows: first select 3 images from the star field images (prefferable the first, the median and the last one - as the camera is not moving the field rotates so by using these images you can remove the stars and take correction for system, lens+camera, of course this should not substitute entirely the processing for making flat images! But in some cases...it can be really handy.). RENAME them as flat1 flat2 and flat3 (let's call this sequence flat). In order to make the final master-flat image type at command line: >sub2 flat master-bias i 0 number (choose a region 100x30 pixels or more in the image - does not matter where exactly) >opt2 i master-dark i number >ngain2 i 1000 i number >smedian i number >grey_flat >save master-flat where flat is the sequence we created, master-bias (or offset or anything you named the saved

22 Επεξεργασία με IRIS -4 Step 3 - Preprocessing > Bias, Dark, Flat: 3a. Go to Digital Photo Tab and select Make Offset (Bias frame). Type the appropriate sequence name (the one used in step 2, e.g. 'bias') and the number of bias images. Then select the command line button (the one on the left from camera button) and type: >save master-bias of the created image (you can use of course whatever name you want!)). You can also save it by File>Save, but the command line can be kept opened all the time as it will be easier to use. 3aa. IRIS needs a master bias frame (also called offset) to continue processing. So in case you don't have bias images you can create a "fake" one. Open a star field image (or one from the sequence img) and type at command line: >fill 0 >save master-bias 3b. Do the same for dark, you enter the appropriate generic name (only the sequence name), the offset image name you created previously ('master-bias'), the number of dark frames and the method median (median or mean should both work well). Also, go and save the image as 'master-dark' (either type: save master-dark, or File>Save). 3c. Improve dark frame substraction: open the master dark frame (the image that you created at step 3b, which should be already opened) and at command line type: >find_hot cosme 500 and check the output box (should open automatically). There is a value which should be 100<200.

23 Ευχαριστίες Συνεργάτες Aaron Price (AAVSO) Μάνος Καρδάσης (ΣΕΑ) Παρατηρητές: Μάνος Καρδάσης (ΣΕΑ) Δημήτης Μανούσος (ΣΦΑΚ) ΚΑΛΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ... ΑΠΟ ΣΗΜΕΡΑ!!!

24 Brian Thieme