Verifiche fotometriche con il filtro V

[Paolo]

Con moltissimo ritardo ho cominciato a preparare i campi con le stelle standard selezionate da Landolt per tentare una prima verifica fotometrica. Ho capito che sarebbe stato meglio osservare l'ammasso aperto M67 per le tante stelle note (un ottimo riferimento per la calibrazione) ma purtroppo al momento l'ammasso e' quasi in congiunzione con il Sole.

Ho provato a riprendere M11 (anch'esso nella lista degli ammassi consigliata da AAVSO) ma ho paura che sia troppo piccolo e le sue stelle troppo ravvicinate per le misure fotometriche. A questo proposito chiedo una conferma a chi ne sa piu' di me, questo e' un crop del campo senza ridimensionamento (fare click sulle immagini):

mentre nell'immagine che segue si apprezza l'intero campo (la foto e' riscalata al 50%):

Non so quanto sia utile, comunque ho ripreso anche sette campi in cui sono presenti alcune stelle standard. Se ho capito bene non potrei considerare piu' di un campo (anche se alcuni sono molto vicini) nello stesso gruppo di calibrazione in quanto non si tratterebbe piu' di fotometria differenziale. Durante la sessione (tutte le riprese sono state fatte il 10 settembre in modo consecutivo), il cielo mi e' sembrato sgombro da nubi ma so che l'occhio puo' essere facilmente ingannato...

La speranza e' che, essendo il campo ripreso relativamente grande, io possa aver incluso piu' stelle standard di quelle che si trovano nella piccola area visibile nel sito web (6.8' x 6.8', in pratica la zona centrale del mio frame). E' una cosa che devo verificare. Aiuterebbe molto caricare e visualizzare le standard in un planetario, si potra' fare?

Per tutte le riprese ho utilizzato il telescopio Mak90, la CCD SXV-H9 e il filtro fotometrico Baader in banda V. Ho verificato che il campo e' di 47' x 34' (il Mak90 lavora con un riduttore, utile per la sua funzione di cercatore elettronico). Per quasi tutte le immagini l'integrazione e' di circa 8 minuti (4 frame da 120s), un tempo che dovrebbe mantenere i conteggi nella zona di linearita' della camera.

Le immagini pretrattate sono in formato FITS e non binnate mentre quelle che riporto nel forum (solo per avere un'idea del campo) sono dimensionate al 50% e in formato Jpeg. Riporto il nome di una sola delle stelle presenti nel campo.

SA113-466 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c134.html

SA112-805 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c129.html

SA112-250 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c128.html

SA111-1965 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c125.html

SA110-441 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c123.html

SA109-231 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c123.html

SA92-355 -> http://james.as.arizona.edu/~psmith/charts/c6.html

Prima di andare avanti volevo sapere cosa ne pensate. Se l'osservazione di questi campi ha qualche utilita' oppure e' il caso di attendere M67 o riprendere altro di simile che non conosco.

Grazie,
Paolo

[LFranco]

Ciao Paolo,

si può fare molto con i campi standard che hai acquisito. Ad esempio per quanto riguarda il primo campo (SA113) ci sono già numerose stelle standard utili per fare tutte le verifiche che vuoi. Allego la cartina del campo ottenuta con MPO_Canopus dove vedi in rosso le stelle standard. L'elenco dei valori di magnitudine delle stelle standard li trovi anche qui: http://www.caha.es/pedraz/SSS/Landolt/index.html.

Lascerei perdere la fotometria d'apertura sull'ammasso M11 poichè le stelle sono molto vicine e c'è tanta contaminazione (per gli ammassi si usa la fotometria via PSF fitting e non quella l'apertura).

Se vuoi puoi mandarmi i quattro fits del campo SA113 così faccio anc'io le mie misure e poi confrontiamo i risultati.
Ciao
Lorenzo Franco

[Paolo]

Grazie mille Lorenzo! Non mi aspettavo tutte quelle stelle standard nel primo campo. L'esposizione di 120 secondi e' scelta per la magnitudine delle stelle centrali, spero ci sia possibilita' di fare misure affidabili anche su altre meno luminose. Il link che hai fornito e' molto utile, ci sono anche cartine a campo piu' grande (se lo avessi visto prima avrei ottimizzato le riprese).

Stasera ti mando i tre frame da 120 sec del campo attorno alla SA113-466, pretrattati e allineati. In alternativa ho una media o sigma dei tre frame (ho fatto tutto con Astroart), io pensavo di lavorare con questa (controindicazioni?).

Ho una miglioria da fare per quanto riguarda l'ottica. Siccome il Mak90 e' sovrapposto al C9.25 con una staffa non regolabile, per allineare l'asse ottico con il telescopio principale uso un traslatore X-Y. Questo ha comportato un certo fuori asse rispetto al sensore che vorrei ridurre mettendo degli spessori sul suo supporto. Se riesco, le immagini stellari dovrebbero essere piu' regolari.

Il campo stellare di MPO Canopus con le standard evidenziate e' fantastico! Sai (sapete) se qualcosa del genere si puo' avere anche con Cartes du ciel o TheSky X?

A presto,
Paolo

[LFranco]

Sai (sapete) se qualcosa del genere si puo' avere anche con Cartes du ciel o TheSky X?

Si potrebbe utilizzare C2A caricandoci sopra un file "custom" con le coordinate delle stelle dei campi standard. In subordine molte stelle standard sono comprese nel catalogo "Loneos" del Lowell Observatory (qui: ftp://ftp.lowell.edu/pub/bas/starcats/loneos.phot). Il planetario C2A ha per l'appunto un catalogo aggiuntivo (già compilato che si può scaricare nell'apposita pagina qui: http://www.astrosurf.com/c2a/english/download.htm. Il catalogo si chiama "UBVRI photometry of faint field stars" (Loneos.ccc).

Per la fotometria del campo ti consiglio di usare la media dei frame. Ad ogni modo la cosa più corretta sarebbe quella di misurare i singoli frame uno ad uno ... ma il procedimento è più lungo ed è necessario un sw automatico ... altrimenti ci si annoia.

Ciao
Lorenzo Franco

[Paolo]

Ciao a tutti, riporto un primissimo test fotometrico. Ringrazio Lorenzo per avermi inviato (per email) l'analisi del mio frame effettuata con MPO Canopus e per i consigli sulla personalizzazione di C2A nel topic precedente.

Per fare pratica ho voluto procedere "manualmente", partendo dalle misurazioni (Astroart) e aiutandomi con un foglio elettronico per svolgere qualche calcolo. Condivido l'attivita' qui sul forum perche' credo sia di interesse anche per altri neofiti come me.

Per le stelle standard ho considerato quanto ha trovato nel campo Lorenzo con MPO Canopus, ad eccezione della stella piu' debole SA 113-366 di mag V 13.5. Includendola, forse per il suo basso SNR, ho visto che presenta un errore sulla magnitudine relativamente grande. Non sono esperto e non so se dipende semplicemente dal suo SNR oppure dai parametri dell'apertura usata per la fotometria (questo pero' avrebbe impatto anche sulle altre stelle).

Riporto di seguito il campo stellare (media di tre frame da 120s, Mak90 a focale ridotta, SXV-H9) in cui ho inserito le etichette numeriche per ogni stella standard e la relativa legenda. Le stelle hanno una magnitudine V compresa tra 9.65 e 12.25.

I conteggi (ADU) sono presi con Astroart (il puntatore a corona e' cosi' impostato: segnale=8, salto=6 e corona=15). Astroart fornisce il valore netto del segnale stellare dopo aver sottratto il fondo cielo analizzato nella corona circolare esterna. I risultati diretti (cioe' senza compensare nulla per l'indice di colore) sono questi:

A me sembra davvero incredibile raggiungere una precisione di qualche centesimo di magnitudine!

Ho provato a calcolare il coefficiente di trasformazione per il mio filtro, graficando B-V e V-R noti in funzione di V-v (V = magnitudine nota della stella standard, v = magnitudine strumentale misurata), ottenendo i due grafici:

La tabella delle magnitudini stimate questa volta utilizzando l'equazione V = v + 0,019 * (B-V) + 23,330:

Credo che si potrebbe discutere molto su quanto fatto, non escludo errori dal lato misure o nel metodo di calcolo. Lorenzo, nella tua analisi sembra che l'errore medio sia piu' piccolo (qualche millesimo di mag), riesci a identificare il perche'? Bisogna dire anche che la dispersione dei dati usati per il calcolo del coefficiente di trasformazione e' piuttosto alta. Forse e' il caso di ripetere le osservazioni prendendo piu' frame in modo da migliorare lo SNR.

In ogni caso questa e' un'esperienza davvero interessante. Ho sistemato l'allineamento del Mak90 (ora l'asse ottico e' centrato sul sensore) e appena il meteo lo consente prendo nuovi frame facendo attenzione ad ottimizzare il rapporto s/r.

Paolo

[LFranco]

Ciao Paolo,

il risultato ottenuto è buono.
Se vuoi potrai ripetere l'esperimento acquisendo delle nuove immagini del campo di riferimento con un rapporto S/N migliore. Ad ogni modo già questa sessione osservativa ci dimostra che adottando un filtro V gli scostamenti dallo standard sono davvero minimi. D'altronde questi scostamenti rimangono bassi con o senza l'applicazione del coefficiente di trasformazione Tv.

L'adozione dei coefficienti di trasformazione diventa importante quando si vogliono raggiungere alti livelli di precisione e con stelle di confronto con indici di colore abbastanza diversi dal target in esame.

Come ulteriore elemento puoi mettere in relazione la magnitudine strumentale con la magnitudine standard V. Dovresti ottenere una retta con pendenza uguale ad uno (o quasi) ed i residui di daranno l'idea della dispersione delle tue osservazioni.

Ciao
Lorenzo Franco

[Paolo]

Ciao Lorenzo, questo e' il grafico che mi hai suggerito:

Sono rimasto veramente colpito dalla tecnica fotometrica, non mi aspettavo fosse cosi' efficace. Direi che per la calibrazione in flusso assoluto degli spettri la precisione del valore di magnitudine sia piu' che sufficiente (naturalmente dipende da cosa si vuole fare con lo spettro).

Adesso il discorso si sposta verso la spettroscopia per capire come scalare il flusso del profilo in funzione della magnitudine. Non voglio dire che il discorso fotometria per me sia assodato, anzi, credo per ogni soggetto reale avro' un certo numero di difficolta' per ottenere una buona stima di magnitudine (penso alla presenza e alla qualita' delle stelle di confronto, al tipo di contenuto spettrale, alla variabilita' del soggetto, ecc.). Quindi, se potete, continuate a darci i vostri preziosi consigli!

Come promemoria riassumo gli indirizzi dei siti che trattano le stelle standard di Landolt (tra questi anche quello che mi hai indicato). Ho visto che tra uno e l'altro ci sono alcune informazioni complementari.

http://james.as.arizona.edu/~psmith/61i ... ableA.html
http://www.caha.es/pedraz/SSS/Landolt/index.html
http://observatory.tamu.edu:8080/landolt/
https://mthamilton.ucolick.org/techdocs ... 20to0.html
http://www.naoj.org/Science/Resources/s ... ndolt.html
http://www.eso.org/sci/observing/tools/ ... ndolt.html

Paolo

[LFranco]

Praticamente Paolo quest'ultimo grafico non è altro che un test di linearità del tuo sensore ... fino al limite max degli ADU che hai acquisito.
La fotometria delle sequenze temporali di immagini è un' altro strumento fantastico di indagine.
Buon lavoro,
Lorenzo Franco