Que considerações práticas existem para observações amadoras de exoplanetas em trânsito?

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Obviamente, não estou me referindo à visualização real dos exoplanetas, mas detectando seus efeitos no brilho da luz emitida pela estrela-mãe (como no diagrama abaixo do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí ).

insira a descrição da imagem aqui

Eu imaginaria que um telescópio de boa qualidade estaria prestes a detectar e registrar os efeitos do exoplaneta que transita pela estrela-mãe.

Que considerações práticas em termos de equipamento, software etc. seriam necessárias para observações amadoras no "quintal" dos efeitos dos exoplanetas em trânsito?

Se alguém realmente tentou isso, qual foi sua experiência?


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Respostas:

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Na verdade, isso é bastante direto com os CCDs digitais (costumava ser bastante complicado com câmeras de filme, pois você teria que desenvolver cuidadosamente um filme que passasse pelas lentes e avaliasse a largura da trilha)

Consiga um bom telescópio - um Dobsoniano de 12 polegadas ou mais, se você quiser ter uma boa chance de escolher as flutuações no cenário de ruído. Em seguida, selecione um CCD decente. milhares de libras para um CCD resfriado, o que também ajudará a reduzir o ruído.

( Comprar em dólares dos EUA? Um CCD razoável custa cerca de US $ 1000. Um CCD resfriado custará pelo menos US $ 1500).

Você deseja uma montagem equatorial de boa qualidade, com servos controlados por computador para rastrear o alvo sem problemas durante longos períodos de tempo.

Idealmente, você também escravizará um segundo telescópio e um CCD, apontados ao longo do mesmo caminho, mas um pouco afastados - isso ajudará a cancelar as nuvens e outras flutuações da nossa própria atmosfera.

Ah, e fique o mais longe possível da cidade - subir as montanhas pode ser um bom plano :-)

Em seguida, organize sua exibição para uma série de noites inteiras. Quanto mais pontos você conseguir, melhor será a redução de ruído. Imagine que o exoplaneta está em órbita a cada 100 dias. Para obter dados úteis, você precisará rastreá-lo em vários 100 dias. Portanto, suponha que você tenha configurado para rastrear sua estrela-alvo por 2 anos, planeje 3 ou 4 fotos por noite para fornecer um intervalo de pontos de dados.

Esses mais de 600 dias de 4 pontos de dados por noite oferecem uma pilha razoável de dados - o desafio agora é descobrir se há variações cíclicas. Várias ferramentas de análise de dados podem fazer isso por você. Como primeiro passo, se você encontrar um ciclo por 365 dias, provavelmente não é o objetivo, então tente normalizar para isso (é claro que isso tornará muito difícil descobrir exoplanetas com um período de exatamente 1 ano)

Rory Alsop
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"bastante direto" ... e então você nos diz que leva alguns anos, uma localização na montanha e alguns milhares de libras de equipamento. +1 para o humor irônico britânico .. #
Oscar Bravo
Eu não entendo essa resposta. Você está sugerindo tentar descobrir trânsitos dessa maneira ?! 4 pontos de dados por noite são completamente insuficientes. Minha leitura da pergunta é o desejo de observar planetas em trânsito conhecidos, o que pode ser feito em poucas horas.
Rob Jeffries
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O IEEE Spectrum publicou recentemente um artigo sobre a detecção de exoplanetas: DIY Exoplanet Detector - Você não precisa de um telescópio de alta potência para identificar a assinatura de um mundo alienígena

Canon EOS Rebel XS DSLR. Com lentes antigas de foco manual agora inúteis para a maioria dos fotógrafos, eu pude adquirir uma lente telefoto Nikon de 300 milímetros ... Um rastreador estelar controlado por Arduino ...

Mais informações aqui: Detecte exoplaneta conhecido com lente DSLR / telephote

A estrela em questão, HD 189733A , tem uma magnitude visual de 7,6. Alvos mais escuros exigiriam naturalmente mais poder de captação de luz do que uma lente telefoto antiga pode fornecer.

Wayfaring Stranger
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Eu questionaria as estatísticas dessa detecção, mas isso é um feito. Eu não tinha idéia que você seria capaz de obter qualquer coisa em tudo com hardware no nível do consumidor!
Warrick
@Warrick Sim, uma lente objetiva maior daria menos ruído, mas as câmeras ficaram indizivelmente sensíveis na década passada.
Wayfaring Stranger
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Se você se dedica a observar "Júpiteres quentes", isso está muito ao alcance da tecnologia "amadora".

Concordo que provavelmente seja necessário um telescópio de 10 polegadas +, juntamente com um CCD refrigerado.

Júpiteres quentes (planetas gigantes que orbitam perto de suas estrelas-mãe) produzem sinais de trânsito com amplitude de cerca de 0,01 a 0,02 mag. Os trânsitos da ordem do último par algumas horas, ocorrem a cada 1 a 10 dias e os horários de trânsito são bem previstos. Em princípio, você pode coletar todos os dados necessários em cerca de 6 horas de observação. Porém, a amplitude do mergulho em trânsito é pequena, portanto é necessário obter uma fotometria diferencial muito precisa . Sua melhor aposta é observar alvos que têm muitas outras estrelas no mesmo campo CCD que podem funcionar como comparações - isso pode significar que você precisa de um CCD com um amplo campo de visão. Por outro lado, você deve certifique-se de que o disco de observação da estrela seja bem amostrado pelos pixels do CCD (por exemplo, em sua visão típica é de 2 segundos de arco, cada pixel do CCD não deve representar mais do que 1 arco no céu e, de preferência, menos).

Outras estratégias para o sucesso envolvem a observação em baixas massas de ar, o que deve melhorar a qualidade da fotometria diferencial e não se incomoda com nada observado, mesmo através do cirro mais fino. A observação de vários trânsitos permitirá que você melhore seus dados "dobrando as fases" no período orbital do planeta conhecido.

Rob Jeffries
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