CCD-fotometria

[Javs86]

Avataanpa tälläinen aihe tänne, koska kaikki oppaat tuntunevat olevan enemmän tai vähemmän englannin kielisiä ja suomenkieli tuntuu sujuvan paremmin! 

Olen tässä aloittanut tänä vuonna muuttujien havainnoinin. Ensimmäiset (Visuaaliset) havainnot on tehty... Tässä samalla olen opiskellut fotometriaa mm. AAVSON oppaiden avulla, sekä muiden harrastajien avustuksella.

Tähtäimenäni olisi aloittaa CCD-havainnot nykyisellä kamerallani (Starlight Xpress MX916) ja siirtyä siitä sitten taitojen karttuessa parempaan kameraan (saattaapi olla, että Porin karhunvartijatkin innostunevat kameran hankinnasta).

Ensitöikseni olen tutkinut kamerani lineaarisuutta (ks.liite, olenko mennyt jo tässä harhaan?), Valotin standard- sekä Highresolutionmodeilla. Ymmärtääkseni Standard on 2X2bin ja Highresolution on 1X1Bin. Kameralla ei kaiketi kannata yrittää fotometriaa muulla kuin tuolla 2x2binnauksella ja alle 70sec valotuksin? Muutenkin neuvoja voi antaa muutakin, kuten millaisin valotuksin kannattaa muuttujia kuvata (tyhmä kysymys... sitähän tuolla lineaarisuuden määrittämisellä tutkitaan)? Aina sama valotusaika samaan tähteen? Mitenkäs pinoaminen... ei kaiketi kuulu tähän? Kalibrointi on tuttua jo perus tähtivalokuvauksesta, mutta mitä muuta pitäisi ottaa huomioon?

[Javs86]

Kameran tietoja: http://fkometes.pagesperso-orange.fr/pages/Starlight%20Xpress%20MX916%20Page.htm

The MX916 camera specification:

CCD type: Sony ICX083AL SuperHAD CCD with ultra low dark current and vertical anti-blooming.
CCD pixel data: Pixel size: 11.6 x 11.2uM, image format 752 x 580 pixels (High Res. mode), or 23.2 x 22.4uM, image format: 376 x 290 pixels (High sensitivity mode, pixels binned 2 x 2). Software controlled.
CCD size: Imaging area: 8.7mm (horizontal) x 6.5mm (vertical).
Spectral response: Peak response at 520nM (Green), 50% at 400nM (Violet) and 670nM (Near infra-red). (Note the very good blue light performance, excellent for tri-colour and photometric work.)
Quantum efficiency: Approx. 65% peak at 520nM.
Readout noise: Less than15 electrons RMS.
Full-well capacity: Greater than 300,000 e- (binned mode).
Anti-blooming: Overload margin greater than 800x
Dark current: Dark frame saturation time greater than 100 hours. Less than 0.1 electrons/ second at +10C ambient.
Data format: Full 16 bits.
Computer interface: 8 bit unidirectional parallel port with bi-directional status lines (Standard Centronics interface). 25 pin 'D' style plug for LPT1, 2 or 3, via a 5 metre x 6mm diameter cable.
Image download time: Typically 6 seconds with a 200MHz PC and 'Fast Interface' module.
Power requirements: 115VAC / 240VAC @ 12VA, or 12VDC @ 900 milliamps max.
Cooling system: Regulated constant-current cooling supply built-in. Single-stage thermoelectric cooler to give a CCD temperature of approximately -30C below ambient.
Size: 63 x 95mm black anodised aluminium barrel with M42 thread at CCD window end and 15 way 'D' style input plug at rear.
Weight: 250g.

[Timo Kantola]

Olen tässä aloittanut tänä vuonna muuttujien havainnoinin. Ensimmäiset (Visuaaliset) havainnot on tehty... Tässä samalla olen opiskellut fotometriaa mm. AAVSON oppaiden avulla, sekä muiden harrastajien avustuksella.

Onnea ja menestystä - muuttujat on hieno harrastus!

Tähtäimenäni olisi aloittaa CCD-havainnot nykyisellä kamerallani (Starlight Xpress MX916) ja siirtyä siitä sitten taitojen karttuessa parempaan kameraan (saattaapi olla, että Porin karhunvartijatkin innostunevat kameran hankinnasta).

Tuolla on hyvä aloittaa, itse aloitin MX716 kameralla..

Reguloitu jäähdytys - hyvä
Antiblooming - ei hyvä. MX716 kameraan löyty netistä joskus ohjeet, kuinka ab:n saa säädettyä off tilaan. Syytä selvittää missä vaiheessa ab leikkaa lineaarisuutta. Saakohan MX916 antibloomingin pois (vaatii kameran avaamisen ja potikasta säätöä - ainakin tuossa MX716 kamerassa).

Ensitöikseni olen tutkinut kamerani lineaarisuutta (ks.liite, olenko mennyt jo tässä harhaan?), Valotin standard- sekä Highresolutionmodeilla. Ymmärtääkseni Standard on 2X2bin ja Highresolution on 1X1Bin. Kameralla ei kaiketi kannata yrittää fotometriaa muulla kuin tuolla 2x2binnauksella ja alle 70sec valotuksin? Muutenkin neuvoja voi antaa muutakin, kuten millaisin valotuksin kannattaa muuttujia kuvata (tyhmä kysymys... sitähän tuolla lineaarisuuden määrittämisellä tutkitaan)? Aina sama valotusaika samaan tähteen? Mitenkäs pinoaminen... ei kaiketi kuulu tähän? Kalibrointi on tuttua jo perus tähtivalokuvauksesta, mutta mitä muuta pitäisi ottaa huomioon?

Ei varmaan kannata binnata 2x2 bin modella 376 x 290 on niin karkea resoluutio että haittaa jo mittaamista. Hires siis..
Pinoamista (kalibroitujen kuvien) kannattaa harrastaa jos tarvitaan jostain laitteiston suorituskyvyn rajoilla olevan kohteen mittaamista. Esim valotetaan 10x2min, kalibroidaan ja pinotaan kuva, sitten mitataan kirkkaus.
Binnaamisesta kyselin joskus:
foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=10607.0

Sitten joutavaa..
Riippuu tietysti millaista muuttujaprojektia ajattelit.
Aloittelijan perus setti on V-filtteri, CCD kamera, kaukoputki seurannalla ja softat.. (menen edelleen tuolla perussetillä)

Nopeasti kirkkautta muuttavat tähdet, pimennysmuuttujat tai sykkivät tähdet, joiden perioidi on parhaimmillaan alle tunnin - niistä on kiva ottaa aikasarjaa - eli varaa kaukoputken koko yöksi..
         Hitaasti kirkkauttaan muuttavien tähtien havainnointiin riittää yksi hyvin kalibroitu kuva/ yö. Tosin näiden kirkauden vaihtelujen seuranta on sitten pitkäjännitteisempää puuhaa, ja suomen kelit tekee joskus viikkojen - kuukausien aukkoja havaintosarjoihin.

Itse olen viehtynyt pitkiin yhdenyön aikasarjoihin - saa projektin yhdessä yössä "purkkiin" - jos kaikki menee niinkuin pitää.
foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=14571.0

Aihealue on niin laaja, ettei yhteen vastaukseen saa kaikkea.

[Javs86]

Kiitos vastauksesta!

Olisin lähtenyt tuolla binnauksella vetämään, mutta tarvii uskoa kokeneempien neuvoja. Tuo V-filtteri tarvii siis vielä hankkia ja V viittaa ilmeisesti Visual (näkyvään valoon)? Tuossa aukaisin kameran... Ei löytynyt mitään potikan tapaista josta voisi ABG säätää pois.

Minulla on havaintolistassani tällähetkellä W Cyg, rho Cas, miu Cep, R Crb, R Cyg... eli varsin vaihtelevasti. R Cyg on nyt niin himmeänä, että se on kiikarieni ulottumattomissa-->(neg.havaintoja pari), joten se ja CH Cyg taitanee olla MX916 kamerani ensimmäisiä kohteita.

Aluksi aionkin tehdä havaintoja monenlaisista muuttujista... Myös ne pitkän periodin muuttujat kiinnostavat. Kataklysmiset muuttujat kiinnostavat minua eniten (varsin laaja alue sekin)...

[Timo Kantola]

Alkuun voi lähteä testailemaan ccd fotometriaa helposta kohteesta. Esim V2455 Cyg, kirkkauden vaihteluväli 9 -> 9.5mag ja perioidi 2h 15min. HADS listassa tähti no:78  Vieressä oikein hyvä referenssi tähti 9.982mag B-V 0.113 -> muuten hyvä vertailutähti, mutta sepä onkin muuttuja.. katso seuraava postaukseni ...
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1oGA2HaEHE8L6eX19ZoHqQQTu0LYV56HX3Srg7oCtOHo/edit?hl=en&pli=1#gid=1709462424

Vaikka v-filtteriä ei viellä olisikaan, niin saa siitä jonkinlaisen tuntuman hommaan käytännössä, ja saa sarjan jolla voi apertuuri fotometriaa treenata, vaikka absoluuttisen oikeaa magnitudia ei mittauksista saisikaan. Eikä sitä absoluuttisen oikeaa kirkkautta pelkällä V-filsullakaan saa..mutta sillä pääsee paljon lähemmäs, ja saa enemmän vertailukelpoisen kirkkausarvon.

Olen ko tähteä kuvannut nyt pari iltaa - ja kuvaan parhaillaan. Käyttämäni putki on 30cmF4 Newton, Atik 314L+, Baaderin komankorjaa MPCC sekä Baaderin Jhonson V-filtteri.
          30cm putki kerää 9mag tähdestä niin paljon valoa, että teräväksi fokusoituna tähden kuva saturoituisi hyvin nopeaan. Kirkkaan tähden saturoitumisen voi estää lyhentämällä valotusaikaa, ja defokusoimalla tähti "palloksi" Liitekuvassa ruutukaappaus V2455 Cyg kuvaustilaanteesta. Valotusaika on 12sek, valotusajan on syytä olla aina yli 10sek, ettei ilmakehän rauhattomuuden aiheuttama tuikkiminen lisää "kohinaa" mittauksiin.
    Tähti on defokusoitu noin 10" kokoiseksi läskäksi. Fokusoin tähden niin isoksi läiskäksi, että tähden maksimi kirkkaus on jossain arvon 35000 hujakoilla. Putkivirtaukset ja seeing pitävät huolen siitä että max kirkkausarvo heittelee jossain 25000 ja 40000 välillä. Saturointia on syytä välttää, ja antiblooming kameralla se on vielläkin tarkempaa - riippuu missä arvossa leikkuri iskee...

Yleensäkkin fotometriassa  on tähden kuva hyvä levittää isommaksi läikäksi, saa tarkempaa  dataa..

- Liitteessä eiliseltä noin 3h valokäyrä V2455 Cyg tähdestä
- Kuvista FotoDiffin mittaamia tietoja, lopussa jalusta tilttasi - oli jäänyt liikerajotukset päälle..
- Aikasarjan kuvaus menossa
- Apertuurimittauksen apertuuri, gappi ja uloimpana taustataivaan apertuuri rinkula..

[Javs86]

Laitoin Starlightin Terry Plattille viestiä eilen siitä, että saisiko tuon AntiBloomingin mahdollisesti kytkettyä jotenkin pois. Lataan nuo ohjelmat itsellenikin. Tuosta defokusoinnista luinkin, AAVSON oppaassa oli siitä kerrottu.
Auttaa myös visuaalisessa fotometriassa. Saturoituminen jossain muussa kohteessa kuin vertaustähdessä/tähdissä, sekä varsinaisessa muuttujassa on kenties hyväksyttävää? Vai pitääkö kaikkien kuvaruudussa näkyvien tähtien olla saturoitumattomana? Pistin liiteenä eilisen R Cyg kuvaus yrityksen... Ei tullut mieleen, että olisi tosiaan voinut defokusoida. Pienemmällä valotusajalla tuli kuvattua kyllä.

[Timo Kantola]

Saturoituminen jossain muussa kohteessa kuin vertaustähdessä/tähdissä, sekä varsinaisessa muuttujassa on kenties hyväksyttävää? Vai pitääkö kaikkien kuvaruudussa näkyvien tähtien olla saturoitumattomana?

Ei "sivulliset" saturoituneet tähdet haittaa.

Näihin mun "neuvoihin" kannattaa sitten suhtautua varauksella - amatöörinä tulee tehyä amatöörimäisiä mokia ja unohduksia - vuosien kokemuksella.
    Eilen törmäsin "uutiseen" että käyttämässäni Atik314L+ kamerassa on myös antiblooming gate käytössä.. Onneksi se muiden mukaan ei vaikuta lineaarisuuteen kun aivan maksimiarvon tuntumassa... http://www.dangl.at/ausruest/atik_314/atik_314_e.htm

Lisäksi edellisessä postauksessa kehuin kuinka muuttujan V2455 Cyg vieressä on lähes ideaalinen 9.982mag vertailutähti TYC 3590-277-1 . Viimeyön mittauksissa ilmeni että ko. tähti on itsekkin muuttuja!

[Javs86]

AAVSOn CCD-oppaasta luin että olisi syytä välttää kaikenlaisia korjauslinssejä (kuten komakorjain) kameranja kaukoputken välissä... Mutta mitä haittaa noista on? pölyt ym. Saa kuitenkin Flateilla kalibroitua pois. 

"Lisäksi edellisessä postauksessa kehuin kuinka muuttujan V2455 Cyg vieressä on lähes ideaalinen 9.982mag vertailutähti TYC 3590-277-1 . Viimeyön mittauksissa ilmeni että ko. tähti on itsekkin muuttuja!"

Oliko tuota merkitty muuttujaksi?

[Timo Kantola]

AAVSOn CCD-oppaasta luin että olisi syytä välttää kaikenlaisia korjauslinssejä (kuten komakorjain) kameranja kaukoputken välissä... Mutta mitä haittaa noista on? pölyt ym. Saa kuitenkin Flateilla kalibroitua pois. 

F4 Newtonissa on komaa senverta että häiritsee mittauksia. olen todennut paremmaksi käyttää komankorjaaja.

"Lisäksi edellisessä postauksessa kehuin kuinka muuttujan V2455 Cyg vieressä on lähes ideaalinen 9.982mag vertailutähti TYC 3590-277-1 . Viimeyön mittauksissa ilmeni että ko. tähti on itsekkin muuttuja!"
Oliko tuota merkitty muuttujaksi?

Käsittääkseni ei ole. Todennäköisesti joku pidempi perioidinen pimennysmuuttuja 8h pimennys muutaman päivän välein - ei ole kiinnitetty huomiota, tai ei ole tehty virallista ilmoitusta.

[Javs86]

Moi kaikille!
Sain viestin HOPS-projektin Anastasia Kokorilta. Hän pyysi minua jakamaan tietoa halukkaille uusimmasta ExoClock projektin hankkeesta. Alla Anastasian terveiset.

 We have launched a new activity on ExoClock that is aimed to people that don't have equipment (telescope & camera) so they can join the project without having their own equipment by using remote telescopes.

We have set a separate page where interested people can fill in the form to express their interest to join this activity.

The page is: https://www.exoclock.space/remote_observing

Could you please share this with interested communities in Finland? The deadline is the 30th of November!

We really want to increase participation and expand our audiences so any help would be highly appreciated!  Do you think you can distribute this call to your networks (amateur clubs, societies, schools etc)?
Let me know if you would like more information of course