Recherche Automatique d'Étoiles variables.
Suite aux mesures de courbes d'astéroïdes et après quelques discussions cet été devant une bonne table avec quelques amis sur le travail réalisé, il a été convenu que l'on ne tire pas forcement grand chose de la masse d'informations que représente une série d'images d'un même champ réalisé régulièrement au moins sur une nuit. Il est clair que l'on mesure maintenant très facilement la photométrie d'un astéroïde mais quand est il de toutes les étoiles comprises dans le même champ?... ne peut on pas profiter de ce champ d'étoiles pour faire de la recherche d'étoiles variables?
Le script:
Télécharger le script V5.0
Script utilisable avec une version de Prism supérieur ou égale à 4.2 ( version de contrôle des scripts égale ou supérieure à 1.8 ). Vous pouvez télécharger la mise à jour de Prism sur cette page web:
http://www.astroccd.com/prism/index/releases_fr.htm
Je suis parti du dernier script de mesures automatiques de courbes Photométriques et je les étendu à l'ensemble de toutes les étoiles communes à une série d'images.
Le script ne mesure cette fois ci que les objets fixes ( Étoiles ).
Le Maximum de mesures par étoile est de 300.
Toutes les étoiles sont mesurées et chaque mesure est écrite dans un tableau que vous pouvez enregistrer sous la forme d'un fichier TXT. le tableau prend en compte la mise en forme des données pour une exploitation vers l'Extérieur.
Réglage du script:
Rem Taille de la demi fenêtre de mesure
DemiLargFen=9
Rem Facteur de rejection des mesures
FacRetrait=2.5
REM Réserve de largeur sur la fenêtre d'une image
largFen=350
Rem Toute image qui aura un nombre d'étoile inférieur a CoefRejecImage*NbEtoile de la première
Rem Image sera retirer des mesures... permet d'éliminer les images avec des passages de nuages
CoefRejecImage=0.8
C'est le premier paramètre très important: son rôle est simple, dés qu'une image a X% de moins d'étoiles que sur l'image n°1, elle est tout simplement ignorée et ne sera pas mesurée. Ca permet de garder un bon rapport signal sur bruit et aussi préserver un maximum d'étoiles pour analyse. Toute image qui aurait eu un passage nuageux trop important se trouve automatiquement éliminée.
Rem Taille de la fenêtre en mag. qui permet de calculer le Sigma des Sigma
FenetreMoyStar=0.5
Définit la fenêtre qui sera utilisée pour calculer ce que j'appel le sigma des sigma.
Le sigma des sigma est l'erreur moyenne de mesures calculé a partir de la somme des étoiles comprise dans une fenêtre. Par exemple entre 13 et 13.5 puis entre 13.5 et 14 etc...
Rem Mag. de début de recherche
BaseMinStar=11
Rem Mag. de fin de recherche
BaseMaxStar=17
Ces valeurs permettent de délimiter une zone dans laquelle les étoiles seront mesurées. Il faut bien sûr régler ces valeurs en fonction de votre télescope. Les valeurs suivantes sont utilisées sur un télescope de 212mm de diamètre avec des poses élémentaires de 60sec.
Rem Coefficient qui permet de différencier une étoile non variable d'une étoile variable.
Rem si le sigma de l'étoile est supérieur a "CoefSigma * sigma moyen de la fenêtre" alors
Rem l'étoile est potentiellement variable.
CoefSigma=1.7
Pour comprendre correctement cette valeur il faut que j'explique un point important du script.
Le script va de lui même chercher automatiquement les étoiles variables potentielles. Pour se faire il va utiliser le sigma des sigma calculé pour chaque fenêtre (FenetreMoyStar) puis il calcule un seuil (sigma des sigma * CoefSigma) au delà duquel toute étoile ayant une dispersion plus importante (sigma de l'étoile pour la nuit) est peut-être variable. Voici un exemple:
Dans une fenêtre le sigma des sigma est de 0.024mag.
Une etoile X a un sigma de 0.030mag.
Une étoile Y a un sigma de 0.053mag.
Le seuil de détection est de 0.024*CoefSigma soit: 0.0408mag
L'étoile X est considérée comme non variable et l'étoile Y est considérée par le script comme potentiellement variable. On peut dire que l'étoile Y, sauf mesure fausse à cause d'un cosmique ou tout autre incident, du fait même de son sigma important, a toute les chances d'être variable.... l'informatique au service de l'homme!:-)
Utilisation du script:
Très peu de changement par rapport aux autres scripts présents sur le site:
Il suffit d'utiliser le fichier LST que vous avez créé pour suivre votre objet afin de définir les étoiles de références et l'étoile test.
Utilisation d'une étoile de test pour vous donner une idée de la dispersion des mesures. Mais attention car cette fois ci l'étoile de test peut avoir une magnitude très différente de l'étoile variable possible. Elle n'est là que pour vous donner une idée de la qualité des mesures. Si une étoile variable est trouvée, il est sage de relancer une mesure avec le script normal et sous les conditions qui sont énumérées dans les pages précédentes. ( objet unique )
Le nom de l'observateur est tiré directement de l'entête de la première image. Donc ne pas oublier de bien remplir les entêtes de vos images...
Les images doivent avoir la même taille.
Au lancement du script, celui ci va vous demander de sélectionner le fichier LST puis les images. Inutile de se fatiguer à ne pas sélectionner les images de mauvaise qualité... le script fera le tri tout seul et bien plus rapidement que vous!
Important!!:Ne pas oublier que toutes les images auront été calibrées astronomiquement... ça devrait être déjà fait si vous avez réaliser la mesure d'un astéroïde ou d'une étoile variable individuel. Sinon appliquer le script de calibration astrométrique avant de lancer le script de recherche automatique d'étoiles variables.
Puis le script réalise un tri sur les images en fonction de la date de prise de vue.
La liste des étoiles de base est réalisée à partie de l'image n°1... il est donc important que cette image soit de qualité. Chaque étoile mesurée sera numérotée puis repérée par sa position Alpha/Delta sur l'image n°1. Un tableau liste la position de l'ensemble des étoiles de l'image.
exemple:
Liste des Etoiles sur Image 1
000 14h08m16.730s +00°22'23.38''
001 14h08m15.850s +00°12'33.77''
002 14h06m24.990s +00°28'10.64''
003 14h06m31.580s +00°44'54.83''
004 14h08m11.130s +00°22'18.41''
005 14h06m30.200s +00°36'20.40''
006 14h06m55.630s +00°26'59.15''
007 14h07m35.380s +00°11'32.36''
008 14h06m26.760s +00°37'10.26''
009 14h06m02.225s +00°15'07.07''
.....................................
Un tableau de mesures pour chaque étoile est écrit sous la forme suivante:
NOM 069
MES L. Bernasconi
POS 0 60.00
001 2452441.38464 13.905 0.100 15.211
008 2452441.42238 13.859 0.100 15.243
009 2452441.42752 13.934 0.100 15.216
010 2452441.43267 13.933 0.100 15.231
011 2452441.43786 13.967 0.100 15.325
012 2452441.44358 13.856 0.100 15.124
013 2452441.44885 13.902 0.100 15.036
014 2452441.45407 13.923 0.100 15.353
015 2452441.46004 13.932 0.100 15.153
016 2452441.46583 13.904 0.100 15.286
............................................
Chaque étoile voit son sigma calculé:
Liste des étoiles
Num.Etoile Moy. Sigma
000 8.538 0.044
001 8.916 0.067
002 9.480 0.031
003 10.295 0.021
004 10.393 0.030
005 10.443 0.016
006 10.526 0.016
008 10.976 0.013
009 11.203 0.018
enfin la liste des variables potentielles est écrite:
recherche Automatique des Etoiles Variables Potentielles
Num.Etoile Alpha Delta Mag.Moy. Sigma SigmaZone
016 14h05m43.240s +00°34'12.52'' 11.757 0.067 0.031
040 14h08m14.670s +00°13'04.33'' 12.661 0.096 0.034
085 14h07m57.430s +00°46'41.56'' 14.270 0.099 0.049
098 14h08m09.685s +00°32'48.91'' 14.401 0.091 0.049
La courbe de chaque étoile potentiellement variable est affichée sur l'écran du PC ainsi que des deux tableaux importants:
Un point pour chaque étoile est tracé en fonction de ça magnitude et de son sigma. On observe très facilement les étoiles qui ne sont pas dans la courbe générale. En regardant sur le tableau où se trouve chaque étoile qui a été détectée comme potentiellement variable, on voit très rapidement que c'est les étoiles 16 et 40 qui ont le plus de chance d'être variables.
Au final et après observation visuel de chaque courbe, l'étoile 16 est variable, les autres ont des mesures perturbées par un ou plusieurs cosmiques ou passage de satellite.
Pas de doute, elle est variable!!!
Exemple sur l'étoile GSC 00608 00143
Pour essayer le script, je n'ai rien trouvé d'autre que de le lancer sur les champs de ma dernière nuit d'astronomie automatique. J'ai donc ressorti les images du "placard". Et au bout du 3ieme champ voici que je trouve une étoile avec une variation rapide et importante: ( environ 0.3mag sur une période de 8h )
Je repère l'étoile sur une carte USNO A2 grâce à ses coordonnées Alpha/Delta dans l'image 1.
Je réalise une nouvelle série de mesures pour cette étoile uniquement grâce au script de mesures d'une unique étoile variable en ayant auparavant créer un fichier LST spécial pour cette étoile en prenant les précautions suivantes:
- Choix des étoiles de référence afin qu'il soit possible pour les mesures futures sur d'autres nuits de pouvoir utiliser les mêmes étoiles de références!
- Bien choisir une étoile test ayant à peu prêt la même magnitude.
Enfin j'envoi la liste des mesures à Raoul Behrend
Je vérifie que l'étoile n'est pas déjà répertoriée comme variable à cette adresse:
http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR
Puis un message est envoyé à l'IBVS après confirmation grâce aux mesures réalisées par Christophe Démeautis et René Roy.
Après recherche du côté des Pro. de l'observatoire de Genève, il s'avère que la variable est du Type W Uma. C'est un système extraordinaire et somme toute assez rare. Je vous invite à aller visiter cette page web pour de plus amples explications de ce phénomène astrophysique: http://www.astrogea.org/variabl_ecl/wuma.htm
Le 6 novembre 2001, la publication officielle est disponible.