Courbe Photométrique sur Astéroïde ou étoile Variable

Courbe Photométrique sur Astéroïde ou Étoile Variable

Le script de mesure.

Utilisable sous PRISM.
Télécharger le script
Il va automatiser l’ensemble des mesures suivant quelques règles simples à respecter.
Par la même occasion, il est intéressant que chaque participant à la mesure de courbes photométriques utilise les mêmes bases indépendamment bien sur du logiciel qu’il aura choisi d’utiliser. En fait c’est un cadre qui fixe une méthode assez rigoureuse à mon avis pour déjà aborder la photométrie différentielle et même la photométrie absolue a condition quel soit filtré sur les astéroïdes avec une très bonne précision.

Les conditions d’utilisation du script de mesure automatique

Il faut que les images soient prétraitées le mieux possible.
Les flats c'est CAPITAL ! Une correction meilleure que 1% doit être achevée. Il est facile de calculer une erreur de 1% sur le flux et ensuite sur la magnitude.
Voici un graphique réalisé par Cyril Cavadore qui démontre cette influence.

Le nom et la numérotation des images n’a pas vraiment d’importance. Il fonctionne avec les images au format CPA et FITS.

Il faut que le décalage entre les images ne soit pas trop important afin que le champ soit identifiable facilement et sûrement par le logiciel. Les images ne doivent pas être recalées à l’avance. Non pas parce que le script refuserait de fonctionner mais parce que le recalage des images apporte des erreurs supplémentaires du type déformation des étoiles, bruits résiduels.

Régler à la main dans le script la taille de la fenêtre de mesure. D’une manière générale avec une FWHM de 2 à 3, PRISM donne les meilleurs résultats en qualité de mesure avec une fenêtre comprise entre 7 et 9. Mais il est préférable que chacun vérifie de lui-même la taille de sa fenêtre en fonction de ses images.

La variable à initialiser se trouve au début du script :
Rem Taille de la demi-fenêtre de mesure
DemiLargFen=9

Puis régler le facteur de réfection des images aussi au début du script:
Rem Facteur de rejection des mesures
FacRetrait=2.5

Bien choisir les étoiles de références avec un rapport S/N important et sans saturation. Bien repérer la position leurs positions. Il vous sera demandé de cliquer dessus. Ne pas oublier de noter la magnitude en R de chaque référence.

Bien repérer la position de l’étoile de test car il faudra indiquer ça position.

Il vous sera demander de cliquer sur l’astéroïde sur la première et la dernière image. Donc bien repérer la position de l’astéroïde à l’avance. Pour cela je fais une addition de toutes les images afin de visualiser facilement le déplacement de l’astéroïde. Une autre méthode est d’utiliser le blink… les deux sont efficaces… avec peut-être l’avantage que l’image de somme est sauvegardée et donc très rapidement ré-observable.

Le script de mesure est exécutable depuis le menu « Fichier » « Exécuter Script »
Lors de l'exécution du script, il faudra exécuter plusieurs actions suivant un ordre précis qui vous sera indiquer dans la fenêtre de contrôle. En voici un exemple:

Pointez l'étoile de référence n°1
Pointez l'étoile de référence n°2
Pointez l'étoile de référence n°3
Pointez l'étoile de référence n°4
Pointez l'étoile de référence n°5
Pointez l'étoile de Test
Pointez l'Objet
Pointez l'Objet sur la dernière image

La représentation des résultats.

Au fur et à mesure de l’exécution du script, des tableaux sont écrits dans la fenêtre de contrôle. Voici les principaux sous forme d’exemples:

1. Tableau de concordance entre Numéro de Mesure et Nom du Fichier Image.

Sorting Images.
001 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-101.CPA
002 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-102.CPA
003 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-103.CPA
004 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-104.CPA
005 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-105.CPA
006 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-106.CPA
007 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-107.CPA
008 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-108.CPA
009 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-109.CPA
010 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-110.CPA
011 D:\ASTRO\IMAGES BRUT\TEST\PREPROCESS\THAIDIA368-111.CPA
2. Tableau de décalage entre l’image 001 et les autres

Mesure le déplacement sur chaque image

#Num DeltaX DeltaY
001 0.0 0.0
002 -3.2 -0.4
003 -7.3 -7.6
004 -8.5 1.3
005 -16.3 -3.3
006 -22.0 4.1
007 -24.6 4.5
008 -35.9 8.2
009 -40.0 10.9
010 -55.6 -2.4

3. Vitesse de déplacement de l’astéroïde en Pixel/Jour Julien

dXdt= 316.46737
dYdt= -41.54124

4. Tableau de mesure Général

#Offset JJ=2452000
#No -- JJ --- ---- Objet ------ ---- Test -------
#             X     Y     mag   X     Y     mag
001 115.35071 936.0 512.4 12.73 771.2 530.2 12.52
002 115.35658 934.6 512.2 12.72 767.9 530.2 12.55
003 115.36242 932.3 519.2 12.71 763.9 537.5 12.58
004 115.36837 933.2 510.2 12.63 762.7 528.9 12.58
005 115.37429 927.5 514.4 12.37 754.9 533.4 12.54
006 115.38027 923.3 506.9 12.44 749.2 526.0 12.59
007 115.38653 922.4 506.2 12.42 746.6 525.7 12.53
008 115.39172 913.3 502.1 12.64 735.4 521.7 12.50
009 115.39866 911.3 499.6 12.65 731.3 519.3 12.55
010 115.40462 897.5 512.4 12.62 715.6 532.4 12.57

Moyenne test= 12.56

Sigma= 0.028

Ensuite la valeur moyenne de l’étoile Test et son Sigma.

5. Tableau à envoyer à Raoul Behrend

Voici une forme de normalisation en accord avec Raoul :

commentaires, incluant le type de magnitude (flottante, calibrée, filtre, etc).

      NOM (368) Haidea       <- c'est ici que la conversion commence
MES Laurent Bernasconi
1 2452115.35071 12.73 0.02
2 2452115.35658 12.72 0.02
haidea001 2452115.35071 12.73 0.028    <- va aussi
haidea 002 2452115.35658 12.72 0.028   <- ne va pas
                       <- mettre une ligne blanche quand on change d'étoile
                          de référence, d'instrument, etc.
reste du fichier

          Un exemple:
commentaires
NOM (368)Haidea                          <- mettre le nom selon les règles UAI
MES Charle Lafleur
001 2452115.35071 12.732 0.028
002 2452115.35658 12.727 0.028
003 2452115.36242 12.719 0.028
004 2452115.36837 12.635 0.028
005 2452115.37429 12.372 0.028
006 2452115.38027 12.444 0.028
007 2452115.38653 12.420 0.028
008 2452115.39172 12.646 0.028
                                                          <-on change d'étoile de référence
009 2452115.39866 12.656 0.028
010 2452115.40462 12.627 0.028
011 2452115.41057 12.610 0.028
012 2452115.41683 12.605 0.028
013 2452115.42301 12.572 0.028
014 2452115.42895 12.591 0.028
Il est important que tout le monde utilise ce format pour l’envoi des données!

Limitation et vérification à faire absolument avant d’envoyer vos mesures.

Vérifier que l’étoile test ne varie pas elle-même. C’est très important.
Si l’étoile test varie, il faut en trouver la cause et suivre les conseils disponibles sous le chapitre « réaliser les mesures » puis « Principe de réduction des mesures »
Vérifier la qualité des mesures de l’étoile test… pour vous donner un exemple, j’arrive sans problème à un sigma de 0.02 avec une étoile test de M14. Chaque mesure étant réalisée avec une pose de 60sec.
Il est tout à fait possible qu’une ou plusieurs mesures soient en défaut. Il est important dans rechercher la cause. C’est grâce à cette seule condition et à votre persévérance que la qualité de vos mesures progresseront. Par sécurité et pour un début, il ne faut pas hésiter à retirer toute mesure suspecte. Le script retire déjà automatiquement une grande partie des mesures fausses, mais par exemple si un cosmique vient a polluer l'astéroïde, il ne pourra rien faire. Ce serra a vous de bien faire attention.

Voici une liste des erreurs possibles… elle n’est bien sur pas limitative. Ce ne sont que quelques idées.

- Un point chaud encore visible qui plante la mesure de l’étoile test ou de l’astroïde. Mauvais retrait du noir.

- Décalage des images effectuées avec des images sous échantillonnées. Déformation des étoiles.

- Reste de flat. Le fond de ciel ne se trouve pas au même niveau pour tous les objets.

- Trop de distance entre chaque objet.

- Un cosmique est entré en « collision » avec votre étoile ! C’est une image mais je pense que tout le monde aura compris.

- Passage de nuages en cours de nuit.

- Présence de la lune une partie de la nuit. Il sera peut-être utile de calculer 2 ou 3 sigmas en fonction de l’évolution en court de nuit de la qualité des mesures.

Après cette analyse de l’étoile test, nous pouvons passer à l’astéroïde lui-même.
Au niveau des mesures de l’astéroïde, c’est surtout la présence d’étoiles, sous ou au voisinage direct de celui ci, qui peut poser problème. Dans ce cas éliminer chaque mesure ayant un risque.

Dans le script chaque mesure qui aura été refusée par le logiciel n’est pas imprimée. Elle sera donc retirer au niveau de la réduction. Cela peut arriver lorsque par exemple l’astéroïde passe très prés d’une étoile puissante empêchant le calcul du centroïde.
Au même titre que pour l’étoile test, la mesure de l’astéroïde peut être mise en erreur par des problèmes extérieurs du style point chaud, mauvais flat etc.… voir la liste juste au-dessus.
Toutes les mesures sont réalisé au millième de magnitude. Si le rapport signal sur bruit de votre objet est suffisamment important, il est tout a fait possible de réaliser des mesures de photométrie différentiel avec une précision inférieur au centime de mag. le sigma de votre étoile test vous donnera une bonne idée de la qualité de vos mesures.

Laurent Bernasconi

Laurent.Bernasconi.51@wanadoo.fr

Dernières modifications le : 31-03-2003