AlSvartr

Premier transit d'exoplanète, à la lulu de 130

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Salut Simon,

 

Le premier transit, c'est toujours un grand moment.

 

Si je peux te suggérer certaines choses:

- L'autoguidage est obligatoire pour faire des transits. L'objectif est de garder le même champ, si possible au pixel près, pendant toute la durée de la séquence.

- Le prétraitement est important, surtout les flats.

- HAT-P-12 b est de magnitude 12.8, il faut donc que tu adaptes ton temps de pose unitaire à la magnitude de la cible. 25 secondes, c'est trop court, même avec une ST10 et tu n'as que 130mm de diamètre, là le diamètre compte beaucoup, plus tu as du diamètre, plus tu récupères des photons. Tu fais un centroïde sur l'étoile cible, tu regardes l'ADU maximum que tu as, il faut être assez élevé et si tu veux avoir des bons résultats, il te faut un RSB (rapport signal sur bruit) supérieur à 100. En gros, 1/RSB te donne la précision que tu peux espérer en magnitude, soit 10mmag pour un RSB de 100.

- Pour des étoiles brillantes, il faut défocaliser pour ne pas saturer et il faut toujours poser un temps minimum (15 à 30 secondes) pour minimiser le bruit de scintillation lié aux poses courtes.

- Attention de bien anticiper si la cible monte dans le ciel, la FWHM va diminuer, tu auras plus de flux, il faut s'assurer de ne pas saturer quand la cible passera au plus haut dans le ciel pendant la séquence.

- Essaye d'avoir une heure avant et une heure après le transit, cela permettra ensuite de mieux fitter la courbe du transit en déterminant les heures de début et de fin.

- Le choix des étoiles de comparaison est important. Dans l'absolu il faut prendre des étoiles avec un flux à +/- 40% du flux de ta cible et privilégier des étoiles avec des indices de couleur le plus proche possible de l'indice de couleur de l'étoile cible (des catalogues existent pour ça afin d'avoir les magnitudes selon différents filtres, Aladin est super pratique par exemple).

 

Voilà c'est une bonne première, il n'y a plus qu'à remettre ça pour progresser.

Marc

 

Edited by Gribol
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Salut Marc,

 

Merci pour tes commentaires très constructifs, qui m'amènent à d'autres questions.

 

il y a 4 minutes, Gribol a dit :

L'autoguidage est obligatoire pour faire des transits. L'objectif est de garder le même champ, si possible au pixel près, pendant toute la durée de la séquence.

 

Mais pourquoi donc? Si le pretraitement est correctement fait (offset, darks et flats) en principe ça ne devrait pas avoir trop d'importance, non? Le rôle du prétraitement étant de rendre le résultat insensible aux maximum aux caractéristiques pixel-par-pixel du capteur (bruit, QE, etc...), un shift ne devrait *en principe* par avoir d'indicence, surtout si les étoiles sont défocalisées et couvrent des dizaines de pixels voire plus. Ou il y a quelque chose qui m'échappe?

 

Enfin de toute façon c'est prévu, c'est juste qu'il me manque deux bagues pour pouvoir utiliser le diviseur optique.

 

il y a 9 minutes, Gribol a dit :

HAT-P-12 b est de magnitude 12.8, il faut donc que tu adaptes ton temps de pose unitaire à la magnitude de la cible. 25 secondes, c'est trop court, même avec une ST10 et tu n'as que 130mm de diamètre, là le diamètre compte beaucoup, plus tu as du diamètre, plus tu récupères des photons. Tu fais un centroïde sur l'étoile cible, tu regardes l'ADU maximum que tu as, il faut être assez élevé et si tu veux avoir des bons résultats, il te faut un RSB (rapport signal sur bruit) supérieur à 100. En gros, 1/RSB te donne la précision que tu peux espérer en magnitude, soit 10mmag pour un RSB de 100.

 

Oui 25 sec c'est trop court, mais c'est le max que je pouvais faire sans que les étoiles ne deviennent patatoïdes à cause de l'absence de guidage.

Pour le RSB ça tournait plus vers 30 ou 40 je crois, d'ailleurs les fluctuations dans le plot final en sont le résultat. Heureusement le nombre de mesures et la fonctionelle servant de prior au fit étant ce qu'elle est ça joue quand même, malgré le côté un peu plus hasardeux.

 

il y a 12 minutes, Gribol a dit :

Pour des étoiles brillantes, il faut défocaliser pour ne pas saturer et il faut toujours poser un temps minimum (15 à 30 secondes) pour minimiser le bruit de scintillation lié aux poses courtes.

 

D'après ce que j'ai pu lire la défocalisation est toujours conseillée pour moyenner sur les résiduels du prétraitement du plus grand nombre de pixels (et bien sûr pour éviter la saturation). Mais d'après toi ce n'est pas une contrainte nécessaire si ce n'est pour éviter de saturer?

 

il y a 15 minutes, Gribol a dit :

Essaye d'avoir une heure avant et une heure après le transit, cela permettra ensuite de mieux fitter la courbe du transit en déterminant les heures de début et de fin.

 

Ok ça confirme ce que je pressentais!

 

il y a 15 minutes, Gribol a dit :

Le choix des étoiles de comparaison est important. Dans l'absolu il faut prendre des étoiles avec un flux à +/- 40% du flux de ta cible et privilégier des étoiles avec des indices de couleur le plus proche possible de l'indice de couleur de l'étoile cible (des catalogues existent pour ça afin d'avoir les magnitudes selon différents filtres, Aladin est super pratique par exemple).

 

La limite des 40% c'est pour rester dans le range de la réponse linéaire du capteur?

Ok pour les indices de couleur!

 

a+

 

Simon

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Salut,

 

Il y a 8 heures, AlSvartr a dit :

Mais pourquoi donc? Si le pretraitement est correctement fait (offset, darks et flats) en principe ça ne devrait pas avoir trop d'importance, non? Le rôle du prétraitement étant de rendre le résultat insensible aux maximum aux caractéristiques pixel-par-pixel du capteur (bruit, QE, etc...), un shift ne devrait *en principe* par avoir d'indicence, surtout si les étoiles sont défocalisées et couvrent des dizaines de pixels voire plus. Ou il y a quelque chose qui m'échappe?

Je te conseille la lecture de ce pdf. C'est la présentation faite par Raoul Behrend, astronome pro à l'observatoire de Genève, lors du WETAL 2015. Raoul, c'est lui entre-autre qui s'occupe du site CdR-CdL pour les courbes de lumière des astéroïdes, mesures collectées par les amateurs.

Si tu ne fais pas d'autoguidage, les étoiles vont se balader sur les images de la séquence de pixels en pixels. Alors soit le flat est sensé corriger la réponse différente d'un pixel à un autre. Mais en faisant un autoguidage et en limitant le déplacement des étoiles dans la champ du CCD, tu diminues grandement le bruit résultant de cette variation de réponse de pixel à pixel. C'est bien pour ça que toutes les surveys pro dans le domaine font de l'auto-guidage et même ont des montures à fourche ne nécessitant pas de retournement au méridien. Par exemple The Next-Generation Transit Survey (NGTS)

Il faut bien voir que l'on cherche à mesurer des variations de l'ordre de 10mmag et moins, il faut vraiment minimiser le plus possible tout ce qui est générateur de bruit.

 

Pour la défocalisation, en fait ce qui est fondamental c'est de ne pas saturer le capteur, il faut travailler dans la plage de linéarité du CCD. Donc on défocalise quand on a beaucoup de flux. Quand on fait de la photométrie d'ouverture, il est recommandé d'avoir une FWHM minimale autour de 3 pixels. Pour les lunettes avec un excellent piqué, si tes étoiles sont parfaitement rondes, tu peux aussi faire de la photométrie par modélisation de la gaussienne (PSF). Moi j'ai un C8 donc je ne suis pas du tout dans ce cas là, les résultats en photométrie d'ouverture sont largement meilleurs (moins bruités) que si je fais de la photométrie par PSF.

 

Il y a 8 heures, AlSvartr a dit :

D'après ce que j'ai pu lire la défocalisation est toujours conseillée pour moyenner sur les résiduels du prétraitement du plus grand nombre de pixels (et bien sûr pour éviter la saturation). Mais d'après toi ce n'est pas une contrainte nécessaire si ce n'est pour éviter de saturer?

La défocalisation permet surtout d'augmenter le flux total reçu d'une étoile, puisque le flux est réparti sur plus de pixels que quand c'est focalisé. Et l'incertitude de la mesure est liée au signal que tu reçois. Donc plus tu as du signal => meilleure est la mesure. Donc on adapte le temps de pose unitaire pour maximiser le RSB et on défocalise pour ne pas saturer. Si en 120 secondes, tu as un bon RSB et que tu ne satures pas, ce n'est pas la peine de défocaliser.

 

Il y a 8 heures, AlSvartr a dit :

La limite des 40% c'est pour rester dans le range de la réponse linéaire du capteur?

Cela dépend, si ta cible est déjà proche de la saturation, attention si tu utilises des étoiles de comparaison plus brillantes. Ce 40% c'est la personne qui a programmé HOPS qui conseille cet intervalle, le programme propose des étoiles de comparaison par rapport à ce critère. Je pense que c'est pour avoir des étoiles de comparaison qui ont un flux du même ordre de grandeur que la cible. Si tu prends trop brillant tu as le risque de saturation. Si tu prends trop faible, l'incertitude sur les mesures sont plus grandes. Maintenant, tu peux utiliser des étoiles de comparaison en dehors de cet intervalle, cela marche aussi. Des fois pour une étoile cible très brillante, magnitude 9 ou 10, tu n'as pas le choix, tu dois prendre des étoiles de comparaison plus faibles car il y a peu d'étoiles brillantes à proximité dans le champ.

 

Marc

Edited by Gribol
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Il y a 2 heures, Gribol a dit :

Je te conseille la lecture de ce pdf. C'est la présentation faite par Raoul Behrend, astronome pro à l'observatoire de Genève, lors du WETAL 2015. Raoul, c'est lui entre-autre qui s'occupe du site CdR-CdL pour les courbes de lumière des astéroïdes, mesures collectées par les amateurs.

 

Merci pour le lien, informatif mais un peu ardu quand on a pas les commentaires :-)

Tiens un des points du talk concerne le type d'instrument, et ça semble lié à "l'araignée en champ dense". Aucune idée de ce que "champ dense" veut dire, mais en résumé les instruments considérés comme bons c'est soit des lunettes soit des SC pour éviter la présence de l'araignée et donc, j'imagine,  des effets de diffraction (aigrettes). Donc le gros newton de 400 que j'installerai dans quelques temps ce sera pas utilisable pour des mesures de transit? 

Il y a 2 heures, Gribol a dit :

Si tu ne fais pas d'autoguidage, les étoiles vont se balader sur les images de la séquence de pixels en pixels. Alors soit le flat est sensé corriger la réponse différente d'un pixel à un autre. Mais en faisant un autoguidage et en limitant le déplacement des étoiles dans la champ du CCD, tu diminues grandement le bruit résultant de cette variation de réponse de pixel à pixel. C'est bien pour ça que toutes les surveys pro dans le domaine font de l'auto-guidage et même ont des montures à fourche ne nécessitant pas de retournement au méridien. Par exemple The Next-Generation Transit Survey (NGTS)

Il faut bien voir que l'on cherche à mesurer des variations de l'ordre de 10mmag et moins, il faut vraiment minimiser le plus possible tout ce qui est générateur de bruit.

 

Il y a 2 heures, Gribol a dit :

La défocalisation permet surtout d'augmenter le flux total reçu d'une étoile, puisque le flux est réparti sur plus de pixels que quand c'est focalisé. Et l'incertitude de la mesure est liée au signal que tu reçois. Donc plus tu as du signal => meilleure est la mesure. Donc on adapte le temps de pose unitaire pour maximiser le RSB et on défocalise pour ne pas saturer. Si en 120 secondes, tu as un bon RSB et que tu ne satures pas, ce n'est pas la peine de défocaliser.

 

Il y a 2 heures, Gribol a dit :

Cela dépend, si ta cible est déjà proche de la saturation, attention si tu utilises des étoiles de comparaison plus brillantes. Ce 40% c'est la personne qui a programmé HOPS qui conseille cet intervalle, le programme propose des étoiles de comparaison par rapport à ce critère. Je pense que c'est pour avoir des étoiles de comparaison qui ont un flux du même ordre de grandeur que la cible. Si tu prends trop brillant tu as le risque de saturation. Si tu prends trop faible, l'incertitude sur les mesures sont plus grandes. Maintenant, tu peux utiliser des étoiles de comparaison en dehors de cet intervalle, cela marche aussi. Des fois pour une étoile cible très brillante, magnitude 9 ou 10, tu n'as pas le choix, tu dois prendre des étoiles de comparaison plus faibles car il y a peu d'étoiles brillantes à proximité dans le champ.

 

Ok c'est assez clair maintenant :-) Merci d'avoir pris le temps pour les explications!

 

Simon

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Il y a 8 heures, AlSvartr a dit :

Donc le gros newton de 400 que j'installerai dans quelques temps ce sera pas utilisable pour des mesures de transit? 

Il faudra juste faire attention que les aigrettes n'impactent pas ni la cible ni les étoiles de comparaison, sinon il n'y a aucun soucis (en prenant des étoiles qui n'ont pas d'aigrettes). Et comme toujours en défocalisant tu limites l'apparition des aigrettes.

 

Marc

 

 

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Bonjour Simon,

 

Très joli coup d'essai avec la 130mm !!! J'ai fait un petit tableur pour avoir une idée approximative de la précision possible sur une cible donnée avec mon installation. J'ai fait tourné ce tableur en imaginant ta 130mm avec une caméra ZWO ASI 1600MM Pro refroidie à -25ºC sur HAT-P-12, filtre L, et des poses de 25s ( gain 100, sur un maximum de 600). Je trouve que les deux composantes principales du bruit sont 1) le bruit de photon pour environ 0.4% (c.a.d. le bruit dû au fait que les photons arrivant au hasard, il te faut en capter suffisamment pour avoir un échantillon représentant fidèlement le flux de l'étoile) et 2) le bruit atmosphérique pour environ 0.3% (c.a.d. le bruit du scintillement dû à la turbulence). La caméra modélisée participe pour environ 0.1% au bruit total qui est d'environ 0.8%. Cette petite analyse montre que si tu augmentes ton temps de pose, tu vas pouvoir facilement augmenter ta précision de mesure. Mais déjà, pour un premier essai, c'est très très bien. Bravo.

 

Bonnes observations futures!

 

Arnaud

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