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Cataloghi fotometrici

Il messaggio delle stelle nel flusso luminoso.

Messaggioda LFranco » 22 feb 2019, 18:03

Ciao a tutti,

se ne è parlato spesso ... i cataloghi fotometrici sono utili per determinare la magnitudine standard delle stelle di confronto e derivare quindi la magnitudine di stelle variabili ed asteroidi.

Resta però la domanda... quanto sono precisi i cataloghi fotometrici ?
Per rispondere a questa domanda ho preso in esame i campi standard di Landolt ed i corrispondenti campi del catalogo APASS (AAVSO Photometric All-Sky Survey). Ho verificato che la precisione fotometrica nelle bande B e V di questo catalogo è dell'ordine di 0.03 mag.

I due grafici riportano la distribuzione dei residui (Landolt-apass) nelle bande B e V.

Il catalogo apass è accessibile tramite il servizio VizieR (http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR) specificando nel primo campo il nome del catalogo "apass" e nel secondo campo le coordinate della stella.

Saluti
Lorenzo Franco
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Apass_vs_Landolt_Vband.png
Apass_vs_Landolt_Bband.png
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Messaggioda Paolo » 22 feb 2019, 22:36

Questa e' proprio una bella notizia, grazie per la verifica Lorenzo!

Volevo segnalare che l'accesso alle magnitudini APASS si puo' fare anche con Astroart, sia attraverso il catalogo UCAC4 (dovrebbe essere la release 6, nella sua descrizione e' riportato: "photometry in the B, V, g, r and i bands from APASS for 50 mill.stars"), sia leggendo un file CVS scaricato direttamente dal servizio AAVSO.

AA_apass.PNG
AA_apass.PNG (8.56 KiB) Osservato 430 volte


AAVSO_apass.PNG

Non sono esperto e volevo capire meglio cosa vuol dire, a livello pratico, la deviazione standard dei residui. Si arriva ad una precisione di +/- 0.03 mag (circa) solo utilizzando un certo numero di stelle di riferimento nel frame (con mag APASS nota), mediando ad esempio le misure, oppure posso associare alla mia misura quell'errore facendo riferimento ad una sola stella? Per semplicita' lasciamo da parte SNR e altri problemi strumentali, vorrei considerare solo l'errore che deriva dall'uso del catalogo APASS. Parliamo di fotometria differenziale.

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Messaggioda LFranco » 23 feb 2019, 9:59

Paolo ha scritto:Non sono esperto e volevo capire meglio cosa vuol dire, a livello pratico, la deviazione standard dei residui. Si arriva ad una precisione di +/- 0.03 mag (circa) solo utilizzando un certo numero di stelle di riferimento nel frame (con mag APASS nota), mediando ad esempio le misure, oppure posso associare alla mia misura quell'errore facendo riferimento ad una sola stella? Per semplicita' lasciamo da parte SNR e altri problemi strumentali, vorrei considerare solo l'errore che deriva dall'uso del catalogo APASS. Parliamo di fotometria differenziale.Paolo

I residui sono la differenza di magnitudine (a parità di stella) tra quella riportata dai cataloghi Landolt ed apass. Più in generale la differenza dei valori tra i dati osservati ed il fit con il modello. Se il fit con il modello è corretto gli errori sono randomici e si distribuiscono secondo una gaussiana. La deviazione standard (1 sigma) rappresenta l'ampiezza della gaussiana dove rientra all'incirca il 68% dei casi. Questo grafico rappresenta proprio come si distribuiscono i residui per la banda V.
Vres.png

Il picco della gaussiana non si deve discostare da zero altrimenti ci sono degli errori sistematici tra i dati osservati (catalogo apass) ed il modello (catalogo landolt).
Per il calcolo della magnitudine standard del target tramite le stelle di confronto, personalmente uso il metodo di Brian Warner riportato nel suo libro "A Pratical Guide to Lightcurve Photometry and Analysis" ed implementato in MPO Canopus.
Lo descrivo brevemente:
1. Per ogni stella di confronto di calcola la magnitudine standardizzata del nostro target con la relazione
mag_std_target_j = (mag_strum_target - mag_strum_comp_j) + mag_std_comp_j)
dove j va da 1 al numero di stelle di confronto utilizzate.
2. La media dei valori ottenuti ci darà la magnitudine standardizzata del nostro target e la deviazione standard ci darà la stima dello scostamento rispetto al valore standard.

Saluti
Lorenzo Franco

PS: Un foglio di calcolo che spiega il metodo di calcolo con un esempio, può essere scaricato dal mio sito web a questo indirizzo: http://digilander.libero.it//A81_Observatory/documenti/PhotoRed.xls
In realtà il foglio di calcolo utilizza anche i coefficienti di trasformazione (soluzione che contribuisce a migliorare il risultato finale).
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Messaggioda Paolo » 23 feb 2019, 16:26

Grazie Lorenzo, ho usato spesso anche io il metodo che descrivi ma in modo "manuale" (con foglio excel). Sui soggetti che osservo con il Lhires III e reticolo da 150 l/mm (relativamente deboli anche in considerazione della piccola apertura che uso per fare la fotometria), la deviazione standard si attesta mediamente su 0.05 mag. Le stelle di riferimento pero' sono poche, essendo quelle selezionate nella sequenza AAVSO. Pur continuando ad usare questo metodo allo scopo di verifica, attualmente sto impiegando le magnitudini APASS delle stelle presenti nel campo che sono molto piu' numerose (sempre selezionando un intervallo per l'indice di colore, che posso anche stimare dallo spettro, e per il rapporto s/r). Capisco che l'insieme di stelle non e' accuratamente selezionato come nelle sequenze AAVSO ma significa poter mediare molte piu' misure. Ad esempio, per l'ultima osservazione che ho fatto (la supernova SN 2019np), ho nel frame 4 stelle AAVSO contro 24 stelle con mag APASS. La tua analisi conferma la bonta' del catalogo APASS e questo mi rassicura ulteriormente.

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Messaggioda LFranco » 23 feb 2019, 17:45

Ciao Paolo,
se vuoi migliorare ulteriormente la precisione delle tue misure fotometriche ti consiglio di utilizzare, altre alle magnitudini delle stelle di confronto, anche il loro indice di colore ed i coefficienti di trasformazione che hai ottenuto su di un campo standard con il tuo setup (è sufficiente calcolare i propri coefficienti di trasformazione una volta l'anno).

Saluti
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Messaggioda Paolo » 24 feb 2019, 0:23

Certamente sarebbe il top! Avevo fatto una verifica con l'ammasso M67 e ne avevamo parlato qui: viewtopic.php?f=33&t=4434#p40566

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Messaggioda LFranco » 24 feb 2019, 17:12

Ciao Paolo, una curiosità.
Quale è la differenza di magnitudine della supernova SN 2019np ottenuta con le stelle di confronto AAVSO e quelle APASS ?
Grazie
Lorenzo Franco
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Messaggioda Paolo » 25 feb 2019, 14:10

Ciao Lorenzo, V 13.816 AAVSO (4 stelle) contro V 13.814 APASS (24 stelle). Molto vicini, forse una coincidenza (considerando anche il mio sigma)...

Sequenza AAVSO:
AAVSO_seq_phot.png


Fotometria APASS con Astroart 7 (UCAC4), la videata mostra solo un parziale dell'elenco, quelle che si vedono non sono usate come stelle di riferimento:
AA_phot.png

Astroart ha identificato nel frame circa 60 stelle. Limitando il valore di SNR da 15 a 150 (per escludere quelle con una forte differenza di luminosita' rispetto al target), la lista si e' ristretta a 49 stelle. Limitando gli indici di colore B-V entro +0.5 e +0.8 e gli O-C (< 0.1 mag), sono rimaste 24 stelle di riferimento (usate per la fotometria).

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Messaggioda LFranco » 25 feb 2019, 16:36

Incredibile, praticamente lo stesso risultato.
Saluti
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