komeetwaarnemingen :komeetwaarnemingen CCD-fotometrie Antares Erik Bryssinck – 31 maart 2007


Programma :8-3-2009 Erik Bryssinck 2 Programma Intro Astrofotografie tbv komeetwaarnemingen Photometry en Af[Rho] Wat is Af[Rho] ? Hoe ? -> de techniek en procedure


komeetwaarnemingen :8-3-2009 Erik Bryssinck 3 komeetwaarnemingen Visuele komeetwaarnemingen Helderheidsschattingen Coma Tail en PA Komeetwaarnemingen met CCD Photometry Astrometrie Coma Tail en PA Opnames – beelden – foto’s AfRho


CCD-Fotometrie :8-3-2009 Erik Bryssinck 4 CCD-Fotometrie Fotometrie met CCD Zeer nauwkeurig tot 0.03 mag. en beter Reproduceerbaar Gebruik van smalbandfilters mogelijk Vergelijkbaar Redelijk eenvoudige procedure Dus ideaal voor de astrofotografen !


Nadelen ccd-fotometrie :8-3-2009 Erik Bryssinck 5 Nadelen ccd-fotometrie Vrij meettechnische aangelegenheid Reflectortelescoop of apochromaat CCD (lineaire) vrij duur Vraagt meer tijd Fotometrische hemel nodig en dus meer afhankelijk van de weersomstandigheden


Methodieken :8-3-2009 Erik Bryssinck 6 Methodieken ICQ – formaat: Bestaat erin om de geïntegreerde magnetude te bepalen van de comadiameter.(met V-filter) Er is helaas nog geen officiële procedure van ICQ van het ‘hoe’ ! A*f * [Rho]


Af(Rho) :8-3-2009 Erik Bryssinck 7 Af(Rho) Af(rho) is een quantiteit geïntroduceerd door Michael A’Hearn et all (1984) met het doel om meetwaarden van stof continuüm te vergelijken die bekomen werden door verschillende instrumenten, onder verschillende waarnemingscondities en tijdstippen.


Wat betekent Af[Rho] ? :8-3-2009 Erik Bryssinck 8 Wat betekent Af[Rho] ? De Af[Rho] parameter is een nuttige waarde vooral voor gebruik van lang termijnobservaties m.b.t. het gedrag van de stofcoma. Reden: bij deze waarnemingstechniek wordt rekening gehouden met de geocentrische en heliocentrische afstand en toegepaste meetvensters tijdens de observaties. M.a.w. ongeacht het gebruikte instrumenten en plaats kom je tot zeer nauwkeurige vergelijkbare waarden Wat zegt een AF[Rho] waarde ? Een afrho van 100 cm komt ongeveer overeen met een stofemissie van ongeveer 100 kg per seconde.


Eerst enkele begrippen :8-3-2009 Erik Bryssinck 9 Eerst enkele begrippen komeetflux Verhouding komeetflux op de zonneflux Heel lage komeet/zonneflux verhoudingen cfr. Giotto ruimtesonde komeet Halley


Stof in de coma van kometen :8-3-2009 Erik Bryssinck 10 Stof in de coma van kometen We kennen het begrip stof in de coma De kern bestaat uit een mengsel van ijs en stof (dirty snowball) Stof wordt meegedragen door het sublimerende ijs in de coma De stofdeeltjes versnellen met de gasstroom en komen na enkele km los in de coma terecht Op grotere schaal bewegen deze stofdeeltjes overeenkomstig de zonnestraling en de gravitatie (ß=Frad/Fgrav) Versnelling van deze stofdeeltjes zijn afhankelijk van grootte en densiteit De stofstaart is zichtbaar door de lichtscattering van het zonlicht op de stofdeeltjes


Slide 11:8-3-2009 Erik Bryssinck 11 De stofcomponent: Stofarme komeet stofrijke komeet de stof/gasverhouding Varieert van komeet tot komeet comet Hale-Bopp comet Hyakutake om de quantiteit van de stofproductie af te leiden dienen gekend te zijn : - de distributie van de deeltjesgrootte scattering proporties door grootte, kleur, materiaalsoort stof dynamica


opgelet: Het stof dat we bestuderen in de coma en de komeetstaart is niet gelijk aan het stof in de kern. :8-3-2009 Erik Bryssinck 12 opgelet: Het stof dat we bestuderen in de coma en de komeetstaart is niet gelijk aan het stof in de kern. Stofdeeltjes kunnen aan het oppervlak blijven vastzitten een korst kan sublimatie op delen van de oppervlakte belemmeren wanneer het stof tijdens uitbarstingen in coma wordt gebracht, kan de stof/gasverhouding verschillend zijn tot normaal ifv afstand komeetkern


Filling factor :8-3-2009 Erik Bryssinck 13 Filling factor Legt relatie tussen optische dichtheid en de vulling van de korrels in het beeldveld maw ook de grootte (dwarsdoorsnede) van de korrels is meebepalend


Bepaling van de AfRho ? :8-3-2009 Erik Bryssinck 14 Bepaling van de AfRho ? Af = (2Dr/?)2 Fcom/Fsun [1] A'Hearn et al, (1984), The Astron. J. 89, 579-591 A is de albedo (volgens BOND) fis the filling factor, De hoeveelheid poederkorrel die het beeldveld vult ? is de comadiameter die in de meting wordt toegepast ( in cm) D is de geocentrische afstand (komeet-aarde) in AU R is de eliocentrische afstand (zon-komeet) uitgedrukt in AU Fcom is gemeten lichtflux (or flow) Fsun is de zonneflux bij 1 AU


Komeetspectra en waarom gebruik van filters ? :8-3-2009 Erik Bryssinck 15 Komeetspectra en waarom gebruik van filters ? Gereflecteerd zonlicht Warmte emmitie fluorescentie 1P/Halley, 1910


Gebruik van filters :8-3-2009 Erik Bryssinck 16 Gebruik van filters Gebruik van smalbandfilters (HB en IHW sets) zeer duur zeldzaam lage SR verhoudingen – dus meer voor grotere telescopen De Johnson-Cousin-Bessel filters zijn ook bruikbaar. BVRI filters Stof -> R en I filter Gasuitstoten V-filter (vb: C2 uitstoot) en soms B-filter Voordelen: betaalbaar, betere SR-verhouding, meer referentiesterren bruikbaar


Slide 17:8-3-2009 Erik Bryssinck 17 IHW-filters (International Halley Watch) (Stippellijnen) HB filters (Hale-Bopp) (volle lijnen)


Transmissiecurve BVRI :8-3-2009 Erik Bryssinck 18 Transmissiecurve BVRI


De AfRho-procedure :8-3-2009 Erik Bryssinck 19 De AfRho-procedure We gebruiken de verschil-methode (differential) Dwz we nemen min. 2 referentiesterren om de geïntegreerde magnetude te vergelijken van de komeet met deze referentiesterren. goede voorbereiding !! Opnames van de komeet maken Opnames maken van 2 referentiesterren Darkframes maken Flatfields maken (zeer belangrijk) Bias opnames


VOORBEREIDINGKeuze van referentiesterren :8-3-2009 Erik Bryssinck 20 VOORBEREIDINGKeuze van referentiesterren Keuze referentiester: Hypparcos of Tycho cataloog magn. in de buurt van de te verwachten magn. v/d komeet B-V index tussen 0.5 en 0.7 In de buurt van de komeet (1° of dichter) Belichting zodanig kiezen dat de CCD niet in verzadiging gaat en de ADU nog binnen de lineariteit van de responscurve van de CCD gelegen is.


Opname beelden :8-3-2009 Erik Bryssinck 21 Opname beelden beelden komeet met correcte belichtingstijd en goede SR (stacken op komeetkern) Rekening houden met pixelresolutie van het ganse opnamesysteem Verplaatsing aan het firnament van de komeet Pixelwaarde in het lineair deel van de CCD Referentiesterren uit TYCO-MAIN of Hypparcos cataloog (min. 2) met B-V index tussen 0.5 en 0.7


datareductie :8-3-2009 Erik Bryssinck 22 datareductie Komeetbeelden stacken op de komeet + toepassen flatfields + darkframes. GEEN bewerkingen toepassen! Bewaar uiteindelijke beeld in FITS-formaat Calibratie (astrometry)van de beelden noodzakelijk voor pixelresolutie (eenmalig) Stacken beelden van calibratiesterren Bewaar beelden in FITS formaat


Slide 23:8-3-2009 Erik Bryssinck 23 ‘CDELT1’ * 3600 = pixelresolutie 5,705E-4 * 3600 = 2.05 bg. sec. Gecalibreerd beeld van komeet 73P fragment C FITS header


softwaretools :8-3-2009 Erik Bryssinck 24 softwaretools


Slide 25:8-3-2009 Erik Bryssinck 25 FILTERKEUZE


Slide 26:8-3-2009 Erik Bryssinck 26 efemeriden worden berekend en ingevuld opvragen comet data file via internet


Slide 27:8-3-2009 Erik Bryssinck 27 Calibratiesterren B-V 0.5 ~ 0.7 Hypparcos & TYCHO Via internet


Slide 28:8-3-2009 Erik Bryssinck 28 ‘Aperture’ bepaald Gegevens calibratiester


Slide 29:8-3-2009 Erik Bryssinck 29 Background bepalen Kies bestand


Slide 30:8-3-2009 Erik Bryssinck 30 Photometric center meetvenster ADU referentiester


Slide 31:8-3-2009 Erik Bryssinck 31


Slide 32:8-3-2009 Erik Bryssinck 32 Belichtingstijden invullen AFRho gegevens bewaren of toevoegen


A*f*Rho dataset grafiek :8-3-2009 Erik Bryssinck 33 A*f*Rho dataset grafiek


CARA data formaat :8-3-2009 Erik Bryssinck 34 CARA data formaat Namecomet = designation of the comet 1234577.1234 = Date of observation, in the julian date format DELTA = Earth-Comet distance in A.U. R-Hel = Sun-Comet distance in A.U. Alph = phase angle (Sun-Comet-Earth) in degrees B = Photometric band, codes as follow : B,V (Johnson), R,I (Cousins), Rg (Gunn), Ru (unfiltered, CCD with spectral response close to R band), Vu (unfiltered, CCD with spectral response close to V band), S (Vilnius, used with narrowband 647 nm or 450 nm, filters 10 nm FWHM) mm.mm = observed magnitude rad-km = radius of the measuring window in km on the comet Af[rho] = Af[rho] quantity in cm Err-+ = estimated error on Af[rho] REF = Catalogue used for extracting reference stars magnitudes OBSCODE = Code of Observer(s) URL NOTE = URL where original images can be found or any additional remark and comment


Voorbeeld - Winafrho :8-3-2009 Erik Bryssinck 35 Voorbeeld - Winafrho


A*f*Rho :A*f*Rho CARA team http://www.cara-project.org


CARA team :8-3-2009 Erik Bryssinck 37 CARA team Groep van amateur astronomen 4 professionele astronomen Geografische spreiding geeft voordelen Vermijden van gaps in data weersomstandigheden tijdbestek – observaties Professionele analyses en rapporten Wetenschappelijk werk


Enkele resultaten :8-3-2009 Erik Bryssinck 38 Enkele resultaten


Slide 39:8-3-2009 Erik Bryssinck 39 29P over een periode van 5 jaar


Deep Impact Tempel 1 :8-3-2009 Erik Bryssinck 40 Deep Impact Tempel 1


Slide 41:8-3-2009 Erik Bryssinck 41 73P/Schwassmann-Wachmann – comp B


73P/Schwassmann-Wachmann – comp C :8-3-2009 Erik Bryssinck 42 73P/Schwassmann-Wachmann – comp C


73P/Schwassmann-Wachmann – comp G :8-3-2009 Erik Bryssinck 43 73P/Schwassmann-Wachmann – comp G


A*f*[Rho] 4P/Faye :8-3-2009 Erik Bryssinck 44 A*f*[Rho] 4P/Faye


Slide 45:8-3-2009 Erik Bryssinck 45 73P/Swasschmann-Wachmann comp. B gesplitst


Slide 46:8-3-2009 Erik Bryssinck 46 Morfologie van de komeet 73P/Schwassmann-Wachmann – comp B


Slide 47:8-3-2009 Erik Bryssinck 47


Slide 48:8-3-2009 Erik Bryssinck 48


Slide 49:8-3-2009 Erik Bryssinck 49


Slide 50:8-3-2009 Erik Bryssinck 50


Slide 51:8-3-2009 Erik Bryssinck 51


Hoe participeren :8-3-2009 Erik Bryssinck 52 Hoe participeren Heb je de nodige equipment ? Ccd-camera (lineaire responscurve ADU i.f.v. licht V of R filter ? reflectortelescoop Methode kan je vinden op http://cara.uai.it/ Informatie en testcases http://www.astronomie.be/erik.bryssinck erik.bryssinck@telenet.be


referenties :8-3-2009 Erik Bryssinck 53 referenties http://www.observatorij.org/ (Mikuz) http://www.aavso.org http://cara.uai.it (Milani G.) http://astrosurf.com/cometas-obs/ http://deepimpact.umd.edu/stsp/procedures/index05.shtml#filters http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/ferrin/teaching/curveofgrowth.pdf http://deepimpact.umd.edu/stsp/results/results.shtml (A. HEARN) http://spiff.rit.edu/classes/phys445/lectures/colors/colors.html (BESSEL) http://www.cfht.hawaii.edu/ObsInfo/Standards/Landolt/ (Landolt) http://deepimpact.umd.edu/stsp/procedures/index05.shtml http://www.aerith.net/ http://www.lpi.usra.edu/books/CometsII/download.html Comet Science Comets II (University of Maryland) http://comete.uai.it/fotometria/CARA%20Procedure_eng.htm


Bedankt voor de interesse ! :Bedankt voor de interesse ! ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? VRAGEN


Enjoy the CARA team ! :8-3-2009 Erik Bryssinck 55 Enjoy the CARA team ! www.cara-project.org


Slide 56:8-3-2009 Erik Bryssinck 56