Наблюдения на екзопланети

[n_antonov]

Ето, че доживях и до този момент! Да мога да споделя наблюдение на транзит на екзопланета. Откривам тази тема, за да я пълним занапред с нови наблюдения.

От няколко дни домашната ми "обсерватория" се сдоби с нов инструмент - рефлектор Sky-Watcher 200/1000. Отдавна търсех подобен, за да задълбоча наблюденията на катаклизмични променливи звезди и да навляза в света на екзопланетите. Това се случи благодарение на щедрото предложение на Любомир Вригазов да ми помогне с телескоп, който да ползвам за каузата!

Екзопланетите са планети извън Слънчевата система, обикалящи около други звезди. Поради своята отдалеченост те не могат да бъдат наблюдавани директно дори с най-мощните инструменти. Прилагат се косвени методи. Например, ако планетата, обикаляйки по своята орбита, попадне между наблюдателя и своята звезда, блясъкът на звездата едва забележимо спада. Това явление се нарича транзит и трае обикновено около 2-3 часа. Както можете да се досетите, звездите са много по-големи от планетите и при транзит промените в блясъка са незабележими за окото, но могат да бъдат засечени чрез прецизна фотометрия (грешката трябва да е под 0,02).

HAT-P-32b е планета, която обикаля около звезда, намираща се на около 950 светлинни години от Земята. Планетата се смята за горещ Юпитер и въпреки че е малко по-малка от Юпитер, е раздута до почти два пъти неговия размер. Периодът й е 2,2 дни, транзитът трае 3 ч. 10 мин.

Заснемането е с Ain INDIGO Imager. Камерата е ASI533MM Pro, снабдена с фотометричен Johnson V филтър. Експозицията е 60 сек. на кадър.

Графиката изобразява момента, когато при звездата HAT-P-32 в съзвездие Андромеда е настъпил такъв транзит на планета. В продължение на 3 часа блясъкът на звездата спада с 0,02 звездни величини. Първата графика е класическа крива на блясъка, която отразява промяната във звездната величина. Полином от 4-та степен илюстрира тренда на изменението. Втората графика е генерирана с AstroImageJ. Тя показва модел на транзита, базиран на суровите данни, който взима предвид много повече параметри, включително и астрофизични такива като орбитален период, звезден радиус и др.

[n_antonov]

Преведох едно текстче: Методи за наблюдение на екзопланети с любителски средства

[n_antonov]

Ето още едно наблюдение, този път на екзопланетата WASP-33b!

Много трудно се оказа. Звездата е от 8 зв. вел., а сравнителните звезди от 13-14 зв. вел. Има само една от 9,6 зв. вел. Това прави задачата трудна. За да не сатурира ярката звезда, намалих експозицията на 8 секунди. Да, но тогава сравнителните звезди получават слаб сигнал и лош SNR. Накрая мерих само по звездата от 9,6 зв. вел.

Задачата е по-трудна от предишната и заради дълбочината на транзита, който е само 0,012 зв. вел. За сравнение, транзитът на HAT-P-33b беше 0,02. И като зв. величина звездата и сравнителните звезди бяха близо и лесно получих добър SNR с относително стабилно ниво.

Както и да е, след много отсяване успях да получа добър модел и на този транзит.

WASP-33b е около 1,4 Юпитерови радиуса. Периодът на планетата е 1,22 денонощия, а продължителността на транзита е 2 ч. 50 мин.

Патрулът продължи 5 часа, в рамките на които се натрупаха 1.054 единични кадъра. Те бяха калибрирани и измерени в AstroImageJ.

Накрая, от данните ми излезе потвърждение на известния модел.


Звездата-домакин на екзопланетата WASP-33b

Графика на транзита с модел върху получените данни

Резултати от модела (дълбочина в ppt, продължителност и радиус на планетата са получени с анализ на данните от наблюдението)

И малко за цвят, на прибиране след патрула

[n_antonov]

Снощи домашната ми "обсерватория" отново имаше работа.

Освен променливите звезди, отново преследвах транзит на екзопланета!

Този път HAT-P-32b беше на много удобен прицел!



Показана е графика на транзита. Тези графики изглеждат малко по-различно от обичайните, които сме свикнали да виждаме при променливите звезди и свръхновите. Идеята на графиката е да покаже данните в нормализиран вид, за да се сравняват паралелно. Тъй като амплитудите са много малки (в рамките на стотни до хилядни от зв. вел.), визуализацията на планетен транзит изисква по-различен подход. Графиката има следната идея.

Отгоре надолу, сините, червените и зелените точки показват изменението на блясъка на звездата, като зеленото изчислява и модел на транзита. Началото и краят, както и дълбочината трябва да се съгласуват с известните данни за тази планета и доколкото се съгласуват, дотолкова наблюдателят е добър в улова на транзити. Червените вертикални пунктирни линии показват очакваното начало и край на транзита по прогнозни данни (ефемериди).

След това е показано измерването на блясъка на трите сравнителни звезди (стандарти), които съм ползвал за фотометрията. Избраните звезди са доказано непроменливи и не би трябвало да показват изменение, както се вижда. Ако се сметне тренд, ще покаже права линия.

След това са изредени други общи показатели като височина на обекта, ниво на фона (жълтата крива), общо брой на пикселите и др. Вижда се как с вдигането на обекта над хоризонта, нивото на фона намалява, т.е. небето тава по-тъмно. Това са стандартни показатели, които помагат да се проследи как се променят условията с времето. Например, не е логично небето да изсветлява с вдигането на обекта и приближаването на меридиана. Това говори за смущения като светлинно замърсяване, облаци и други фактори, които могат да изкривят резултатите (такъв проблем имах при WASP-33, наблюдението на която съм публикувал по-горе).

Звездата HAT-P-32 в Андромеда, телескоп SW 200/1000, ASI533MM Pro (filter V photometric), EQ5


Стандартна крива на блясъка по зв. вел.

[n_antonov]

Въпреки ярката луна (84%) и видимата близост на обекта до нея (19 градуса), реших да се пробвам с транзит на екзопланета, който е дълбок само 0.01 зв. вел. Транзитът трае 3 часа, но започва рано и не достига до меридиана (малко, преди да го премине), което е голямо удобство. Обръщането на меридиана е досадна процедура, която трябва да се прави максимално бързо, но сега не се наложи.

Сайтът за предстоящи транзити препоръчва патрулът да започне в 21:40 местно време и да завърши в 2:40. Правилото е, че трябва да има 1 час преди началото на самото явление и 1 час след него като опашка на данните. Започва ниско, обектът няма и 30 градуса височина и "аха" да се бутна в къщата на съседите.

Нощта беше перфектна (Как не! При почти пълна луна, разбира се, че ще е перфектна. Нали не е новолуние, че да вали!). Проверих сигнала, пуснах да снима и в 2:44 INDIGO-то на Румен чинно си беше паркирало телескопа и изключило охлаждането на камерата. В папката имаше към 300 кадъра по 60 сек.

След обработката транзитът си излезе кристално ясно!

Моделът си излезе съвсем като истински. По каталог радиуса на планетата го дават 0.085 Юпитерови радиуса, а при мен излезе 0.084. По каталог дълбочината на транзита (потъмняването на звездата) трябва да стигне до 0.10 зв. вел, при мен излезе 0.01046. Може да се каже, че попадението ми е 100%.

Резултатите са публикувани в базата за екзопланети на AAVSO.

[n_antonov]

Направих няколко видеа за едни приятели, които се интересуват. Не им намирайте кусури. Ако ви свършат работа, радвам се.

01 Транзити на екзопланети - Калибриране на научни експозиции с AstroImageJ


02 Транзити на екзопланети - Подготовка - Информация за предстоящи транзити


03 Транзит на екзопланетата HAT-P-38b - Улов и обработка с AstroImageJ

[penko]

Първото ми успешно наблюдение на екзопланета! Навлизаме на дълбоко

Звездата е HAT-P-32 или TYC 3281-00800-1 - сравнително ярка звезда от 11.3 звездна величина.
Наблюдението е извършено на 07/08.10.2023 г. 20h33m - 01h50m UT

Tелескоп: Bresser 150/750
Монтировка: Exos-2GT
Kамера Altair Hipercam 183M Pro TEC, охладена на -10°, gain - 100, offset - 24 и фотометричен филтър Jonson V
Софтуер: Astro Image J, ASTAP

[penko]

Още един транзит от мен
Заснет е на 03 октомври 2023 г. 18h00m - 23h29m UT
Звездата е WASP-32 (TYC 2-1155-1) от 11.3 звездна величина.

Tелескоп: Bresser 150/750
Монтировка: Exos-2GT
Kамера Altair Hipercam 183M Pro TEC, охладена на -10°, gain - 100, offset - 24 и фотометричен филтър Johnson V
Гидиране: обектив 50/183 ZWO ASI 120MM Mini
Софтуер: AstroImageJ, ASTAP, N.I.N.A, PHD2

[n_antonov]

Имаме си и международно признание вече!

[penko]

Това е транзит на екзопланетата Qatar-4 b пред звездата Qatar-4 (UNA 1275-00202248) от 13.6 звездна величина, който заснехме по време на есенната лагер-школа по астрономия "Бели Брези 2023" заедно с учениците Емона, Стефко и Калоян.

Данни за транзита:
Depth (ppt): 19.0
Duration: 2:08 h
Period: 1.81 days

30.10.2023 18h46m-22h13m UT

Използваната техника е:

Tелескоп : Bresser 150/750
Монтировка: Exos-2GT
Kамера : Altair Hipercam 183M Pro TEC, охладена на -10°, gain - 100, offset - 24
Аксесоари: филтърно колело, фотометричен филтър Johnson V, 2" MPCC Mark III Coma Corrector
Гидиране: обектив 50/183, ZWO ASI 120MM Mini
Софтуер: AstroImageJ, ASTAP, N.I.N.A, PHD2





П.П. Направих малка корекция на графиките...

[penko]

От папките с наблюдения изплува още един транзит, който заснехме по време на есенната лагер-школа по астрономия "Бели Брези 2023" заедно с учениците Емона от Варна и Стефко и Калоян от Русе, но пренебрегнахме поради близостта на звездичката до друга ярка звезда. След обработката се появиха детайли по самия транзит и наблюдението може да се сметне за успешно, но звездата не е от наблюдаваните от AAVSO и няма да може да се изпрати доклад там

Планетата е TIC 12036590.01, а звездата - TIC 12036590 - HD41420 - звезда от 11.0m в съзвездието Орион

29/30.10.2023 23h45m - 0h54m UT

Данни за транзита:
Depth (ppt): 17.74
Duration: 1:09 h
Period: 5.73 days

Използваната техника е:

Tелескоп : Bresser 150/750
Монтировка: Exos-2GT
Kамера : Altair Hipercam 183M Pro TEC, 2.4 μ, охладена на -10°, gain - 100, offset - 24, bin 1x1
Аксесоари: филтърно колело, фотометричен филтър Johnson V, 2" MPCC Mark III Coma Corrector
Гидиране: обектив 50/183 f/3.66, ZWO ASI 120MM Mini
Софтуер: AstroImageJ, ASTAP, N.I.N.A, PHD2