Fotometría de Cometas Utilizando FoCAs

Santiago Roland, Sebastián Bruzzone, Raúl Salvo, Sofía Favre

sroland@fisica.edu.uy

sbruzzone@fisica.edu.uy

sfavre@fisica.edu.uy

II Simposio de Cometas de la LIADA

Observatorio Astronómico Los Molinos – Facultad de Ciencias

Introducción

• Fotometría: Procedimiento por el cual se determina el flujo o “brillo” de un objeto

• Es importante para el estudio en general de la propia evolución y fenómenos que ocurren en los cometas

• Métodos: Visual, Fotómetro fotoeléctrico, fotometría CCD…

• Este último método es el que nos interesa

Fotometría CCD

• En la determinación de la magnitud de un cometa en una imagen CCD intervienen varios factores

i. Condiciones en las que medimos el flujo del cometa

ii. Estrellas de referencia utilizadas en la fotometría

iii. La banda en la que estamos observando (R, V, B…)

iv. Condiciones en las que medimos el fondo del cielo

El Problema…

• Ninguno de estos factores es un estándar entre los observadores

• Esto dificulta mucho la unificación de observaciones entre diferentes observadores

• El resultado es la DISPERSIÓN de los datos

• Así no es posible llevar adelante campañas de observación multitudinarias con observadores en distintas partes del mundo y con distintos instrumentales

FoCAs !

• Un grupo de observadores españoles que comparten la lista de correo Cometas_Obs empezó a trabajar en un software que diera una solución

• Este grupo de observadores utilizaba el software Astrometrica para realizar sus astrometrías

• Entonces implementaron una rutina para hacer fotometría utilizando cálculos dentro de las rutinas del Astrometrica

• Fotometría + Astrometrica = FOtometría Con AStrometrica

+ =

FoCAs - Funcionamiento

• El FoCAs estandariza los factores anteriormente mencionados

i. Condiciones en las que medimos el flujo del cometa

ii. Estrellas de referencia utilizadas en la fotometría

iii. La banda en la que estamos observando (R, V, B…)

iv. Condiciones en las que medimos el fondo del cielo

CAJAS DE ANGULO CONSTANTE

CATALOGO USNO A2.0

BANDA “R”

UTILIZAR LA MODA DEL FONDO DE CIELO

FoCAs - Funcionamiento

• El FoCAs realiza la fotometría del cometa al cual previamente le hemos hecho las astrometrías correspondientes, utilizando Astrometrica

• El Astrometrica guarda un archivo de registro interno llamado astrometrica.log que contiene.

a. Información de la configuración óptica utilizada

b. Centroides de todas las estrellas involucradas en la astrometría

c. Magnitudes medidas de las estrellas y su diferencia con el catálogo

d. Rango de linealidad de la cámara CCD

e. Banda utilizada (R, V, B…)

i) Cajas

• Para medir el flujo del cometa en la imagen es necesario definir una región, APERTURA, donde el mismo es medido

• Usualmente esto es definido por el usuario siguiendo criterios más o menos razonables

• Para objetos puntuales se utiliza una apertura de 3 ó 4 veces el FWHM del objeto

• Cuando el cometa es extenso, la apertura puede no incluir toda la coma cometaria

• Según la escala de placa del instrumento, las aperturas pueden significar más o menos ángulo en el cielo

i) Cajas

• FoCAs implementa la apertura en forma cuadrada “caja” de tamaño constante en el cielo (10”, 20”, 30”, 40”, 50” y 60”)

• De esta manera el flujo del cometa es medido en la misma área angular en el cielo, sin importar factores de escala de placa del instrumental

• El tamaño en píxeles de estas cajas varían por factores de escala de placa

10” 20” 30” 40” 60”

ii) Catálogo

• El catálogo propuesto por los autores del software es el USNO A2.0

• Completo hasta la magnitud ~ 19 – 20

• No se recomiendan el USNO B1.0 y UCAC I y II

• La banda elegida es R

• Es la banda que mejor se corresponde con la respuesta espectral de las cámaras CCD que no utilizan filtros, por el momento.

iii) Banda

iv) Fondo de Cielo

• Tomar la medida del flujo del fondo del cielo no es tan sencillo…

• Muchos programas toman esta medida en una anillo situado alrededor de la apertura del objeto

• Esto ocasiona muchas veces que el flujo del cielo este contaminado por la propia coma del cometa

• Se toma la moda de los valores de intensidad de la imagen como valor de fondo de cielo

FoCAs - FuncionamientoImagen CCD

AstrometríaFotometría

• Ejemplo del Output del FoCAs 2

FoCAs - Funcionamiento

Nuestras Observaciones…• En el Observatorio Astronómico Los Molinos hemos llevado adelante (en lo

posible) una campaña de observación de cometas periódicos

• La finalidad de la campaña es obtener curvas de luz perihélicas de estos cometas en distancias cercanas al Sol

• Luego para distancias heliocéntricas mayores, utilizar instrumentos de mayor envergadura para poder observar estos cometas en períodos de baja actividad.

• De esta manera puede estudiarse la evolución de la magnitud y llegar a conocer la magnitud nuclear y así colaborar con otros trabajos

• Como posible resultado colateral tenemos:

• Detección de cambios súbitos de brillo (Outburst, Splittings, etc)

• Recuperación de cometas no observados desde su último pasaje

• Envío de astrometrías al MPC (depuración de los elementos orbitales…)

• Deseamos reactivar la actividad del observatorio en el área de la fotometría, implementando la fotometría con el software FoCAs II

Nuestras Observaciones…• Los candidatos seleccionados son aquellos cometas periódicos con bajas distancias

heliocéntricas

4P Faye

50P Arend

70P Kojima

87P Bus

106P Schuster *

125P Spacewatch

135P Shoemaker-Levy

156P Russell-LINEAR

181P Shoemaker-Levy

182P Loneos

189P NEAT

4P FayeIntervalos de tiempo observados 27/Ago/06 al 26/Dic/06 y 05/Mar/07 al 12/Abr/07

Curva de Luz en la Caja 10x10Curva de Luz del 4P – Correspondencia con las de Cometas Obs

Caja 10x10” Caja 20x20” Caja 30x30”

Caja 40x40” Caja 50x50” Caja 60x60”

Curva de Luz del 4P – Todas las Cajas – Observaciones del OALM

Curva de Luz del 4P – Convergencia de las curvas a distintas cajas

Comentarios Finales

Comentarios Finales

Outburst ?

Otro posible problema…

Que hace el FoCAs?

Sustituye el la estrella por el valor de fondo de cielo

Que hace el FoCAs?

Sustituye el la estrella por el valor de fondo de cielo

Comparamos con la mano propia…

MaxIm DL 4.5

Clone Tool

Estrella poco brillante

Caso de una estrella poco brillante

Caso de una estrella más brillante que el cometa…

MaxIm DL 4.5

Clone Tool

Estrella más brillante

Caso de una estrella más brillante que el cometa…

- Esta forma de hacer fotometría funciona !

Por qué?

- Permite una adecuada unificación de las observaciones de distintos instrumentales, Ej: OALM – Cometas Obs

- Resuelve el problema de las estrellas cercanas al cometa sustituyéndolas con el valor de fondo de cielo de igual forma que hecho manualmente.

Conclusiones…

- Seguir con la Observación de Cometas Periódicos, procurando que mejoren nuestras condiciones de equipamiento

- Investigar si es posible unificarnos también con las observaciones visuales ya que son un gran aporte en cuanto a número de observaciones… pero eso es otra historia…

Trabajos a Futuro…

- Sitio Web de Focas 2

http://www.astrosurf.com/cometas-obs/_Articulos/Focas/Focas.htm

- Fotometría Cometaria – Dr. Ignacio Ferrín

http://www.astrosurf.com/cometas-obs/_Articulos/Focas/Focas.htm

- Sitio de la lista de Correos de Cometas Obs

http://www.astrosurf.com/cometas-obs/

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