Návod na zpracování tranzitů exoplanet pomocí C-Munipacku, online protokolu TRESCA a Fittool TRESCA. Martin Mašek Sekce proměnných hvězd a exoplanet

Transkript

1 Návod na zpracování tranzitů exoplanet pomocí C-Munipacku, online protokolu TRESCA a Fittool TRESCA Martin Mašek Sekce proměnných hvězd a exoplanet

2 Tento návod ukazuje krok za krokem, jak postupovat při zpracování fotometrických dat tranzitů exoplanet (na příkladu hvězdy TrES-2b) Předpokladem ke zpracování fotometrických dat, na kterých je zachycen tranzit exoplanety, je znalost základů práce s programem C- Munipack (Muniwin) Návod na zpracování fotometrických dat v programu C-Munipack je dostupný zde:

3 V C-Munipacku klasická redukce dat zkonvertování snímků do pracovního formátu aplikace darkframe aplikace flafieldu výpočet fotometrie matching ve finále vykreslení světelné křivky

4 Při tvorbě světelné křivky je třeba brát ohled při výběru srovnávacích hvězd. Srovnávací hvězdy by neměly být příliš barevně odlišné od proměnné hvězdy (hvězdy s exoplanetou). Na pomoc lze použít počítačové planetárium, např. Guide9, CdC, kde se dají zobrazit spektrální typy hvězd. V případě velké barevné odlišnosti mezi srovnávací a proměnnou hvězdou mohou vznikat na světelné křivce trendy, které budou způsobeny atmosférickou extinkcí (výška pozorovaného hvězdného pole nad obzorem se časem mění). Modré světlo se v zemské atmosféře rozptyluje více, než světlo červené světlo.

5 V prvním kroku bylo vytipováno několik srovnávacích hvězd ne příliš slabých, kvůli poměru signál/šum a zároveň, aby barevně nebyly příliš odlišné od hvězdy s exoplanetou. Zde je náhled jedné ze světelných křivek celkem bylo vytipováno 17 srovnávacích hvězd (V-C až V-K16). V tomto kroku je potřeba prohlédnout všechny křivky a z celkového počtu vybrat jen ty nejlepší srovnávací hvězdy, se kterými bude ve světelné křivce tranzit exoplanety dobře viditelný, bez výrazných trendů a jiných vad. Výběr může být trochu subjektivní záleží, co pozorovatel uzná ještě za dobrou světelnou křivku.

6 Příklad vhodné světelné křivky tato srovnávací hvězda lze použít

7 Příklad vhodné světelné křivky tato srovnávací hvězda lze použít

8 Příklad vhodné světelné křivky tato srovnávací hvězda lze použít

9 Příklad ne zcela dobré světelné křivky tuto srovnávací hvězdu raději nepoužít

10 Příklad ne zcela dobré světelné křivky tuto srovnávací hvězdu nepoužít

11 Příklad ne zcela dobré světelné křivky tuto srovnávací hvězdu raději nepoužít

12 Z celkového počtu kandidátů na srovnávací hvězdy zbude obvykle jen několik hvězd (zhruba 3-10), se kterými bude tranzit exoplanety pěkně viditelný, bez výrazných trendů apod. Nyní je potřeba postupně vybrat tyto hvězdy jako COMP.

13 Světelnou křivku s vybranou srovnávací hvězdou uložíme (menu: file save), do vybraného adresáře si uložíme textový soubor s fotometrickými daty.

14 Odebereme první srovnávací hvězdu a jako COMP nyní označíme další hvězdu, kterou jsme uznali za vhodnou (vykazovala dobrou světelnou křivku). Opět uložíme textový soubor s fotometrickými daty. A opakujeme se všemi hvězdami, se kterými byla světelná křivka tranzitu dobrá.

15 Nyní jsme si z C-Munipacku uložili několik fotometrických souborů tranzitů exoplanet s různými srovnávacími (COMP) hvězdami. Přejdeme k dalšímu kroku. Na stránce var.astro.cz v pravém menu nové tranzity TRESCA vložit nové pozorování

16 Jelikož byla pozorována exoplaneta s označením TrES-2 b v souhvězdí Draka, tak v tomto kroku vybereme exoplanetu s tímto označením. Nahrajeme datový soubor s pozorováním (jeden z textových souborů s fotometrickými daty uložených z C-Munipacku. Dále klikneme na pokračovat.

17 Zobrazí se náhled světelné křivky, kterou jsme si uložili v C-Munipacku. Nyní, pomocí online fitovátka, budeme fitovat světelnou křivku. Pokud máme zaznamenán celý průběh tranzitu, včetně fáze před a po tranzitu, můžeme dát nechat všechny položky zapnuté (ON) a necháme zaškrtnutý systematický posun 1. řádu. Necháme spočítat.

18 Světelná křivka se nám nafitovala. Při porovnání dvou křivek vidíme, že fitovátko u spodní křivky trochu srovnalo trend způsobený atmosferickou extinkcí. K tomu, aby bylo možné světelnou křivku opravit o trend je opravdu potřeba, aby byly napozorovány rovné fáze před tranzitem a po tranzitu (alespoň 30 minut, lépe více).

19 Na téže stránce níže je okénko s daty, které jsou již opravené o trend, tato data si vybereme (např. pomocí ctrl+c) a přesuneme do nového textového souboru (crtl+v). V této fázi ještě světelnou křivku neodesíláme do databáze TRESCA.

20 Nový textový soubor se zkopírovanými daty z online protokolu. Data si uložíme na disk.

21 Tento postup opakujeme se všemi textovými soubory (se všemi srovnávacími hvězdami), které jsme si uložili z C-Munipacku. Všechna nafitovaná data z online protokolu TRESCA uložíme do textových soborů.

22 Nyní máme uložena všechna nafitovaná data v textových souborech. V tomto kroku všechna nafitovaná data ze všech srovnávací hvězd zprůměrujeme do jednoho výsledného souboru. Tento krok vyžaduje mít stažený prográmek Fittool TRESCA (autor Luboš Brát) - Potřebný je program Total commander - A dále je potřeba mít nainstalovaný ActivePerl (pro funkčnost Fittool TRESCA) ds

23 Všechny soubory s nafitovanými daty si s spolu prográmkem Fittool TRESCA dáme do jednoho adresáře. V příkladu je použito 6 srovnávacích hvězd, které pozorovatel uznal za vhodné k použití (1.txt až 6.txt) Tento adresář si vyhledáme v programu Total commander. Dolu do řádku napíšeme fittool.pl, čas v JD té noci (bez té části za desetinnou tečkou), dále názvy souboru s nafitovanými fotometrickými daty. V příkladu je: fittool.pl txt 2.txt 3.txt 4.txt 5.txt 6.txt. Označíme soubor fittool a stiskneme klávesu enter.

24 Výsledkem budou dva nové soubory allcomps.txt a allcomps_average.txt V souboru allcomps_average budou všechny světelné křivky zprůměrovány do jedné

25 Nyní opět přejdeme do online protokolu TRESCA na var.astro.cz. Jako datový soubor dáme zprůměrovaný výsledek (allcomps_average), který vznikl při použití programku Fittool TRESCA.

26 Zde se zobrazí náhled světelné křivky, kterou jsme si uložili v C-Munipacku. Nyní, pomocí online fitovátka, budeme fitovat světelnou křivku. Pokud máme zaznamenán celý průběh tranzitu, včetně fáze před a po tranzitu, můžeme dát nechat všechny položky zapnuté (ON) a necháme zaškrtnutý systematický posun 1. řádu. Necháme spočítat.

27 Nafitovaná světelná křivka (průměr ze 6 různých srovnávacích hvězd).

28 Nyní již můžeme křivku odeslat do databáze TRESCA. Ale ještě předtím si zobrazte Tranzit v ETD a zkontrolujte, zda není nějak přílišně odchýlený od ostatních pozorování, může to upozornit na chybu vzniklou při pozorování (např. špatně nastavený čas v PC apod.)

29 Náš tranzit zobrazený v EDT (modře). Tranzit nastal zhruba podle předpovědi (dle O-C).

30 V pozorovacím protokolu vyplníme jméno pozorovatele či pozorovatelů, kontakt (adresu, , název pozorovacího stanoviště, zeměpisnou polohu s přesností na 1, použitý přístroj (parametry dalekohledu, CCD kameru/dslr ), dále případné poznámky.

31 Nesmíme opomenout připojit mapku, ve které budou vyznačeny použité srovnávací hvězdy! Dále pokračujeme

32 Zkontrolujeme formulář a můžeme uložit. To je vše naše pozorování je nyní uloženo v protokolech TRESCA.