Transit de l'exoplanète HD189733b au C8

[jfleouf 3 393]

Salut à tous,

Inspiré par les nombreuses observations de transit disponibles en ligne, j'avais déjà tenté l'affaire l'an dernier. Cette fois je reviens à la charge avec l'exoplanète probablement la plus facile à détecter: HD189733b.

Pour ceux qui ne connaissent pas l'animal : magnitude 7.7, juste à côté de Dumbell (on peut facilement avoir les deux dans le même champ de vision au C8 + réducteur de focale), transit rapide (~2 heures) et bien marqué (0.0282 mag). Bref, la cible idéale.

Avec un transit prévu en début de nuit, sur une nuit de samedi à dimanche, un jour (une nuit) sans nuages, je ne pouvais pas laisser passer l'occasion.

Technique: Canon 5DM2 sur C8 (avec réducteur de focale). Pauses de 10 sec, avec 5 secondes entre la fin d'une image et le début d'une autre. Image légèrement défocalisée pour étaler la mesure.

Traitement sous iris, et voici le résultat, qui montre la luminosité de l'étoile HD189733 au cours du temps. Les deux barres verticales rouges indiquent les moment de début et fin du transit d'après ETD (http://var2.astro.cz/ETD/predictions.php)

Je suis un peu surpris de voir le décalage sur la fin du transit. J'essaie de trouver où j'ai merdé...

Bref, je pense pouvoir valider la détection du transit --> content
Mais vivement que j'ai un poste fixe et une CCD + filtres dans un endroit où il fait toujours beau !

Un grand merci aux précurseurs (cbuil et les autres) qui ont commencé à poster les infos sur l'observation des transits d'exoplanètes par des amateurs il y a quelques années.

jf

[Toutiet 1 971]

Pourrais-tu préciser les unités sur chacun des axes...?
Merci.

[jfleouf 3 393]

Alors, pour l'axe des abscisses (X), c'est simplement le numéro de l'image (655 images au total). Je suis allé voir dans les EXIF pour trouver quelle image correspond au début (et à la fin) du transit.

Pour les ordonnées (Y) c'est la valeur que donne IRIS après utilisation de la fonction 'Automatic photometry'. J'avoue ne pas savoir exactement comment cette valeur est calculée, mais j'imagine que ça doit être la luminosité de l'étoile (relativement aux étoiles de comparaison) initialisée sur une valeur arbitraire (10,000 on dirait dans ce cas).

Plus d'infos ici: http://www.astrosurf.com/buil/iris/tutorial15/doc38_us.htm

jf

[brizhell 2 630]

Une très belle manip !!

Félicitations !!

[polo0258 38 422]

bravo pour ce transit d'exoplanète !! c'est très intéressant ! :
polo

[polo0258 38 422]

beaucoup d"écart entre des mesures rapprochées mais la moyenne le fait bien ,la courbe devrait remonter à la valeur initiale ?
polo

[idir 439]

Superbe projet.

Fallait le faire !

Idir

[Jean-Claude Mario 5 763]

beau résultat , j'ai toujours aimé ce genre de manip , c'est autre chose que la photo esthétique.
j claude.

[jfleouf 3 393]

Merci les amis

@polo: je pense que le problème que tu pointes vient d'une mauvaise gestion des flats. Ce genre de manip ne pardonne pas les petites erreurs...

jf

[zeubeu 865]

Bravo pour la manip !! :-)

C'est quoi le sursaut de luminosité au milieu du transit ? Là où voit la courbe remonter un peu.

Fred

[Ce message a été modifié par zeubeu (Édité le 02-08-2016).]

[Alnilam 273]

Bien vu !

Et ça me rappelle de vieux souvenirs :

Transit HD189733b au C8 et APN en septembre 2009
(je croyais en avoir publié un autre transit complet quelques semaines plus tard mais je retrouve pas le "post" ?!?)

Pour comprendre ta manip, il manque quelques infos : la mesure sous Iris tu l'as faite avec les brutes directes (matrice de bayer) ou après conversion couleurs ? Pour ma part, je pense qu'il vaut mieux séparer les couches couleurs pour la photométrie (voir commande SPLIT_CFA d'Iris et surtout sa version "série d'images" non documentée en ajoutant "2" à la fin). Ce serait bien aussi d'avoir une photo indiquant la cible et les étoiles de référence.

Si l'objet et les étoiles de référence sont vers le centre du cadrage et n'ont pas trop bougé dans le cadre entre le début et la fin des poses, les flats n'ont pas une importance très grande sur le résultat car on ne fait pas une mesure absolue (magnitude de l'étoile) mais relative (variation de la magnitude). Des phénomènes plus simples (léger voile atmosphérique) ont une influence plus grande.

Lorsque j'ai fait des manips en photométrie, j'ai noté que les paramètres utilisés sous Iris (notamment les rayons des disques de mesure) ont une influence sur le résultat. Si tu as un peu défocalisé, vérifie bien que le disque de mesure est assez large, et la "rondelle" pour le fond de ciel aussi (en général, je règle pour que le nb de pixels dans chacune des 2 zones soit assez proche).

En ce qui concerne le décalage des niveaux de l'étoile entre début et fin, j'ai eu ce genre de truc et une réponse (entendue lors d'un atelier RCE animée par une "pro" des transits) était : il faut tenir compte de l' "air-mass" (la masse d'air en français), c'est à dire de l'épaisseur d'atmosphère traversée par la lumière selon la hauteur de l'objet mesuré. S'il y a une certaine distance entre la cible et les étoiles de référence, cela peut créer un décalage relatif de magnitude. Comme tu indiques que tu as fait la manip en début de nuit, donc avec une cible en train de monter (vu sa position dans le ciel en ce moment), la luminosité devrait donc croître mais si tes étoiles de référence étaient plus hautes que la cible, leur luminosité augmentait plus vite donc, en relatif celle de ta cible baissait un peu... (et comme c'est un phénomène de réfraction, la longueur d'onde joue donc la "couleur" des étoiles aussi, d'où l'intérêt du "split_cfa")

Avec l'altitude des objets au début et à la fin, tu pourrais essayer de voir si ça corrige le petit écart en appliquant la "loi de Bouguer" : l'extinction atmosphérique provoque une baisse de magnitude (quand l'objet monte) proportionnelle à 1/cos de l'angle zénital (90°-altitude). Voir explication simplifiée à la fin de cet article du CLEA :

http://acces.ens-lyon.fr/clea/lunap/Magnitude/MagApprof.html

Une remarque sur la courbe : vu les valeurs d'axe, on est dans une mesure de genre "flux" et la conversion en magnitude lui donnerait une meilleure allure (car le log "aplanit" beaucoup les fluctuations). Je crois que tu aurais gagné aussi en "stabilité" de tes mesures avec des poses plus longues. Converti en magnitude, le décalage entre début (dans les 9760) et fin (9685) correspond seulement à un écart de +0,008 environ !

Par contre, celui avec le "plancher" du transit (environ 9460) donnerait un écart de magnitude de l'ordre de +0,034 qui me semble bien en accord avec le caractéristiques connues (0,0282) aux erreurs de la manip près. D'après un article de C. Buil sur la photométrie avec un APN sur un C8, je crois me souvenir qu'on devait approcher le 1% soit dans les 0,01 de magnitude (à la louche). A 0.006 près, tu es dans la fourchette.

Enfin le "rebond" central n'a probablement pas de signification (on ne le voit pas sur les autres courbes de transit faites sur cette étoile). Peut-être un petit passage de nébulosité qui aurait légèrement baissé la luminosité ? (et toujours de manière légèrement différente sur la cible et les références) Pour voir si le fond de ciel a varié, je fais souvent avec Iris une stat sur la série dans une petite fenêtre située dans un coin "vide" de l'image (si le min et la moyenne montent significativement c'est souvent un léger passage nuageux)

Pour rire : on observe ce genre de "flash" central sur les mesures d'occultation d'une étoile par une planète/un satellite possédant une atmosphère (Titan) car lors de l'alignement des deux astres avec la Terre, la lumière de l'étoile est "focalisée" vers nous par l'atmosphère (comme si on observait un "coucher" de l'étoile dans l'atmosphère tout autour de la planète) Voir par exemple les courbes sur cette page : Occultations par Titan le 14/11/2003 Je ne crois pas qu'il existe quelque chose de similaire lors d'un transit d'exoplanète mais de toutes façons, avec un petit instrument et un APN... faut pas rêver !

[Ce message a été modifié par Alnilam (Édité le 02-08-2016).]

[jfleouf 3 393]

Merci pour tous ces détails Alnilam ! Tu fais parti de ceux qui m'ont inspiré à faire cette manip.

J'avais complètement oublié le split_cfa (maintenant que tu le mentionnes, je me rappelle l'avoir utilisé lors d'une manip précédente). Je vais re-faire l'analyse en suivant ce protocole et si possible en faisant la correction pour le 'air mass' (je sais comment le faire dans Muniwin, mais pas dans IRIS, va falloir que je cherche un peu).

J'étais un peu fatigué dimanche quand j'ai fait l'analyse (pas assez de sommeil !) et j'ai oublié de donner tous ces détails dans mon message. On va voir si une nouvelle analyse plus rigoureuse donne un signal un peu moins bruité.

Pour le rebond central je suis d'accord avec toi : il ne faut pas sur-interprété. C'est probablement un simple artefact. Ceci dit, ça serait génial si on pouvait détecter le genre de flash dont tu parle, mais je ne sais pas si ça arrive avec une planète du type Jupiter chaud.

jf

[Alnilam 273]

Pour le split-cfa, je crois que la couche-couleur à privilégier est la verte car c'est avec elle qu'on a l'image la moins bruitée. En plus sur un APN, on a deux fois plus de vert vu la matrice de Bayer (mais ça n'apporte rien en mesure car les deux "sous-images" sont pratiquement identiques).

Pour l'air-mass, je ne crois pas qu'il existe une fonction dans Iris (mais il y en a tellement qu'on ne les connaît pas forcément toutes). Perso, quand je fais de la photométrie automatique, je récupère le fichier de résultats (flux de la cible et des références) sous Excel et je fais toutes les manips ensuite avec ce logiciel : calcul des magnitudes relatives (la difficulté est de choisir entre moyenner les mags obtenues avec chaque étoile de ref ou calculer un "flux moyen de ref" en pondérant les flux des références pour qu'une étoile plus brillante ne prenne pas l'ascendant sur les autres), moyenne glissante (pour "lisser" la courbe), graphiques... C'est aussi là que j'importe les résultats de mesure du fond de ciel sur une portion "noire" proche de la cible et si tu le fais, je parie que tu trouveras une corrélation avec le "pic" central. A ce stade, on peux "injecter" une correction avec une formule de l'air-mass tirée de la hauteur (théorique) des objets.

Voici le graphique sorti lors de ma deuxième tentative sur HD189733b (en octobre 2009) où je pensais avoir le phénomène complet (et pas juste la sortie comme en septembre) :

En le retrouvant, j'ai compris pourquoi je ne l'avais pas publié (mais réservé juste à une discussion dans mon club astro) : on ne voyait pas du tout la sortie correctement. Et pour illustrer ce que je te disais plus haut, j'ai trouvé l'explication en faisant des mesures du fond de ciel (en trois disques assez proches de 2 de mes étoiles de ref) :

Il est clair qu'il y a une relation directe entre la montée du FdC (nébulosité) et les anomalies de la courbe de mag.

Pour l'effet "flash", en y réfléchissant un peu plus, je ne crois pas qu'il se manifesterait sur un transit car la planète, avec son éventuelle atmosphère est un "filtre" constant devant l'étoile beaucoup plus grande durant toute sa traversée du limbe. Je crois plutôt que l'effet de l'atmosphère pourrait être plutôt détecté (si c'est possible) au moment de la rentrée et de la sortie car elle pourrait affecter légèrement la forme de la courbe...

Ta manip, m'a redonné envie de me remettre à la photométrie. En 2012, j'avas répondu à l'appel de coopération sur le suivi d'une étoile variable (c'était l'évocation d'un éventuel trou-noir qui m'avait intrigué) :

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum20/HTML/000009.html

Ce qui avait été très sympa ça avait été de rencontrer ensuite au RCE 2012 à la fois Thierry Garrel (qui avait émis la demande) et Emmanuel Conseil (qui avait aussi fait le suivi et avec lequel j'échangeais par mèls sur nos résultats complémentaires). Et c'était juste avec mon APN et ma petite Megrez !!!

J'encourage tous ceux que ça "titille" de goûter au plaisir des coopérations "pro-am" : ça demande un peu de rigueur mais souvent beaucoup moins de matos et de technique que les "belles images" et c'est très valorisant pour le temps passé. Et ce ne sont pas les occasions qui manquent : phémus, photométrie d'étoiles variables, occultation d'étoiles par des astéroïdes, etc...

Pour en revenir aux transits d'exoplanètes, je m'étais lancé en 2010 (après HD189733b) sur un projet un peu fou : essayer de trouver une nouvelle exoplanète (du moins une candidate) par la méthode du transit. J'avais "cloner" la méthode du satellite Kepler : photométrie régulière de la même zone assez large (Megrez) pour contenir de nombreuses étoiles de magnitudes analogues (Voie Lactée) et observable presque toute la nuit/l'année (circumpolaire ou presque). J'avais identifié une zone répondant au cahier des charges : une petite "goutte" dense de la VL où un champ centré sur HD30823 (alias HR1550) comprenait dans les 180 étoiles mesurables.

De décembre 2010 à février 2011, j'ai pris des centaines de poses (1mn/800ISO au 20D) du même champ avec des séries de plusieurs heures (hiver)... et j'ai tout arrêté ! Explication: le pb réside dans l'exploitation des images à la recherche d'un éventuel transit. J'ai d'abord travaillé avec un script Prism proposé pour rechercher des étoiles variables (que j'ai essayé d'améliorer car il "explosait" la mémoire de manière exponentielle en fonction du nb d'étoiles mesurées et/ou d'images, je ne me souviens plus bien). Le truc, c'est qu'avant de le lancer sur mon "champ candidat", je l'ai expérimenté sur mes images du transit de 189733b et... il ne détectait pas le transit !!! J'ai eu un espoir avec Muniwin (que j'ai découvert aux RCE de 2012) mais je n'ai jamais réussi à obtenir un résultat probant (sur HD189733b).

Maintenant, si des barjots pensent pouvoir se lancer sur la détection d'une candidate exoplanète... (sur leurs propres images et pas dans des BD pro)... je pourrais faire partie du lot ! (quand on aura vérifié la méthode d'exploitation des images sur un transit connu)

[Ce message a été modifié par Alnilam (Édité le 03-08-2016).]

[Meteor Drinker 447]

Bravo pour cette très belle manip !

Rethicus (variabilist + photométrie astéroïde)

[muller 417]

Fantastique !

Merci de partager le resultat de cette entreprise audacieuse (qui eut ete consideree comme utopique il y a juste quelques annees ...).