Caratterizzazione di una QSI583 – Parte Seconda

Stuzzicato da un commento ricevuto da Mauro Narduzzi su FB, ho deciso di indagare meglio l’errore di misura effettivo con cui mi trovo a lavorare in funzione del valore di ADU.

Come punto ti partenza ho la tabella ricavata precedentemente e visibile sul mio ultimo post https://skymonsters.wordpress.com/2020/01/10/caratterizzazione-di-una-qsi583/

Da questa tabella ho eliminato alcune stime in cima e in fondo alla tabella in quanto vistosamente fuori dalla retta interpolante, ottenendo la seguente nuova tabella

Tempo (sec.)ADU
208813.444336
3012908.70313
4016982.13867
5021033.57227
6025060.95898
7029077.67188
8033074.25391
9037051.02734
10041001.39063
11044945.27734
12048832.5625

La nuova retta interpolante risulta avere funzione: y=400.32+948.2

Sfruttiamo ora questa funzione per calcolare la differenza in magnitudine strumentale tra i valori rilevati e quelli della interpolante.

ADUΔ Magnitudine
8813.4443360.018434
12908.703130.004939
16982.13867-0.000728
21033.57227-0.003082
25060.95898-0.003637
29077.67188-0.003640
33074.25391-0.002981
37051.02734-0.001885
41001.39063-0.000303
44945.277340.001156
48832.56250.003636

Ne risulta il seguente grafico

Questo grafico ci permette di fare due considerazioni

  1. Contrariamente a quanto affermato in precedenza in realtà conviene considerare un intervallo di ADU più ristretto, eliminando quindi il valore più basso (8813 ADU). Ne consegue che il valore minimo accettabile per la linearità è intorno ai 13000 ADU.
  2. Tra i 13000 e i 50000 ADU ho un errore massimo di ±0.005 mag, valore che probabilmente si può ulteriormente ridurre se si cerca di far lavorare il sensore nei pressi dei punti di intersezione tra la curva e l’asse delle ascisse.

Come sempre attendo i vostri commenti.

Caratterizzazione di una QSI583

L’astrofotografia, sebbene dia soddisfazioni, non è l’unico interesse del vostro SkyMonster. Al desiderio appagante di mostrare a tutti le bellezze dell’Universo si sovrappone spesso l’animo del ricercatore: lo studio delle variabili e degli asteroidi sono attività che mi spingono a devolvere parte delle notti serene alle riprese necessarie alla misure di luminosità di questi oggetti. Non possiedo filtri fotometrici e non ho ancora calcolato i coefficienti di conversione agli standard Johnson-Cousin, quindi le mie misure attualmente hanno più un valore qualitativo, ma come inizio mi soddisfa.

Eseguendo le prime stime di un asteroide mi sono scontrato con l’alta dispersione delle misure. Si, in ogni caso la curva di luce dell’asteroide era evidente e la soddisfazione è grande (sarà argomento di un post successivo), ma sono sicuro di poter fare di meglio; ci sono astrofili che riescono a effettuare curve di luce di transiti di esopianeti, che coinvolgono precisioni dell’ordine del millesimo di magnitudine, perché quindi non cimentarsi nel cercare di raggiungere il massimo della precisione?

Ho quindi deciso di ripartire da zero e caratterizzare innanzitutto il mio sensore. Ho quindi ripreso:

  • 2 frame di bias
  • 2 frame di dark
  • 2 frame di flat

tutti alla stessa temperatura (-15°C). Ho poi utilizzato un comodo script di PixInsight che si chiama Basic CCD Parameters.

Aprendo tutti i file precedenti in PI ed eseguendo lo script ho ottenuto le seguenti informazioni:

gain: 0.463 e/ADU
readout noise: 10.73 e
full well capacity: 29631.215 e
dynamic range: 2761.413

A questo punto, per completare la caratterizzazione della camera, non rimane che verificare la linearità del sensore in funzione del tempo di esposizione; per fare ciò ho ripreso una serie di flat con tempi di esposizione crescenti dai 5 sec. ai 160 sec., ottendendo la seguente tabella

Tempo (sec.)ADU
52628.42627
10 4693.453125
20 8813.444336
30 12908.70313
40 16982.13867
50 21033.57227
60 25060.95898
70 29077.67188
80 33074.25391
90 37051.02734
100 41001.39063
110 44945.27734
120 48832.5625
140 56544.37109
15060049.89063
16062320.5
Valori misurati dai flat (ADU mediati su tutta l’immagine)

Che tradotto in grafico diventa

Come si può notare, la linea diventa rettilinea a partire dall’esposizione di 20 sec. (8813 ADU) e comincia a deviare dalla retta nelle esposizioni dopo i 120 sec. (48832 ADU). Ne deduco che il mio CCD è con certezza lineare tra i 9000 e i 48000 ADU.

VdB 156

Devo dire che è passato veramente tanto tempo da quando ho postato l’ultima volta, mi sono reso conto che non stavo più dando molta valenza all’utilizzo del blog. Mi sono invece reso recentemente conto che i blog, come mezzo di trasferimento di informazioni, possono ancora dire la loro. Molto spesso l’ho utilizzato come estensione del mio sito, ma effettivamente un blog ha anche senso quando i contenuti, oltre che a essere originali, possono fornire quegli spunti che a volte ci mancano per proseguire nuove strade. Desidero quindi ringraziare il buon Fabio Mortari per avermi spronato a proseguire sulla strada del blog.

Detto questo, passiamo alla mia ultima elaborazione. E’ un mosaico di due pannelli della nebulosa a riflessione che attornia la stella ο And. In realtà, come si può facilmente notare dalla ripresa, esistono anche delle deboli zone a emissione, che rendono il campo inquadrato estramemente ricco, anzi talmente ricco che VdB 156 quasi scompare come elemento principale della ripresa. L’acquisizione dei frame è stata effettuata in modo totalmente automatico tramite il software Astroscheduler.

VdB 156

Nel denso campo stellare si possono trovare anche alcune simpatiche galassiette, come per esempio la spirale PGC70523 o la galassia vista di taglio PGC70163

La ripresa di questa nebulosa è stata funestata da un errore da principiante (ebbene sì, capitano a tutti): la prima volta che ho effettuato le riprese di quest’oggetto è stato nel 2018; quando avevo preso in mano i grezzi per elaborarli mi ero reso conto che avevo completamente sbagliato l’orientamento della camera per cui i due pannelli del potenziale mosaico erano ripresi ad angoli differenti. Ora spero di aver chiuso il capitolo VdB156 una volta per tutte.

Come sempre attendo i vostri commenti…

NGC2261 – La Nebulosa Variabile di Hubble

Questa nebulosa è famosa per le sue continue variazioni di forma e luminosità (da cui il nome); queste variabilità vennero scoperte su una serie di lastre fotografiche prodotte lungo alcuni anni verso la metà del Novecento da Carl Otto Lampland. Nel 1959, George Herbig notò che la stella centrale era in realtà una brillantissima e minuscola nebulosa di forma triangolare, che a sua volta conteneva una stella appena formata; fu questo il primo di una serie di oggetti simili scoperti in seguito. Si pensa che questo tipo di struttura possa essere esistito anche quattro miliardi di anni fa attorno al nostro Sole, durante la formazione dei pianeti.

La stella centrale della nebulosa è un realtà una stella doppia, formata da due componenti la più luminosa delle quali è circa 10 volte più grande del Sole; tuttavia la loro luce non è osservabile nella banda della luce visibile, ma solo negli infrarossi, a causa della densa nebulosità. Probabilmente il sistema è composto dunque da due stelle T Tauri, formatesi circa 300.000 anni fa.

La variabilità della nebulosa si pensa che possa essere invece dovuta al fatto che i filamenti di gas vengono espulsi dal disco proto-planetario in una forma a doppio cono, che seguono le linee del campo magnetico della stella, provocando così le variazioni osservabili (Testo adattato da Wikipedia).

L’acquisizione delle riprese è stata effettuata in modo automatico tramite AstroScheduler

NGC2261

M63 – La Galassia Girasole

La galassia Girasole è una spirale del tipo Sb o Sc. Il nome proprio girasole è dovuto al grandissimo numero di segmenti di spirali che circondano il nucleo, ben avvolte attorno ad esso e pervase da un gran numero di nubi di polvere interstellare; la massa totale della galassia sarebbe compresa fra le 80 e le 140 miliardi di masse solari, con un diametro di 90000 anni luce, ossia simile a quello della nostra Via Lattea. La distanza è stimata sui 37 milioni di anni luce e si allontana da noi alla velocità di 580 km/s (Testo adattato da Wikipedia).

L’acquisizione delle immagini è stata effettuata in modo automatico tramite AstroScheduler.

M63

 

MW2 – Angel Nebula

La Angel Nebula (Nebulosa Angelo, perché ricorda un angelo con le li spiegate) è quella che gli astronomi definiscono una IFN (Integrated Flux Nebula). Una tipologia di nebulose composte da polveri che non si trovano all’interno della Via Lattea, ma la “inviluppano”. Essendo quindi queste nebulose lontane da qualsiasi sorgente luminosa, l’unica luce che riflettono è quella della Via Lattea. In particolar modo, le polveri di cui è composta una IFN assorbono radiazione UV e la riemettono nel visibile, tendenzialmente nella zona rossa dello spettro.

L’acquisizione dell’immagine è stata effettuata in modo automatico con AstroScheduler.

AngelNebula

Ammasso Aperto M36

M36 (conosciuto anche come Messier 36 o NGC1960) è un ammasso aperto visibile nella costellazione dell’Auriga. La sua scoperta è stata, fino al 1984, attribuita a Le Gentil (1749); oggi invece si attribuisce la scoperta di M36 a Giovan Battista Odierna, avvenuta prima del 1654.
M36 si trova ad una distanza di circa 4100 anni luce dalla Terra, nel Braccio di Perseo, quello subito più esterno al nostro; con un diametro apparente di 12′, corrisponde ad un diametro reale di circa 14 anni luce.
M36 è anche uno degli ammassi più giovani, con un’età stimata di 20-25 milioni di anni: non contiene infatti alcuna gigante rossa, al contrario dei due ammassi vicini M37 ed M38. Le componenti più brillanti sono di ottava magnitudine, fra cui spicca una gigante blu di magnitudine 8,3, di classe spettrale B3; di fatto M36 costituisce il centro del sottogruppo più vicino dell’associazione stellare Auriga OB1. Il numero delle componenti reali dell’ammasso sarebbe circa 60 e secondo i risultati di un’analisi spettrografica avrebbero una rapida velocità di rotazione; come altri ammassi aperti, anche questo mostra evidenti segni di segregazione di massa. L’ammasso tende ad avvicinarsi a noi alla velocità di 5 km/s. 
Si è ipotizzato che una delle stelle OB più massicce di M36 sia esplosa come supernova circa 40.000 anni fa, dopo essere stata espulsa dall’ammasso, generando l’esteso resto di supernova noto come Simeis 147, visibile più a sud, fra Toro e Auriga; sebbene la distanza di quest’oggetto sia stata tradizionalmente indicata come pari a 800 parsec, gli studi più recenti tendono a riportare una distanza di 1470 parsec, compatibile con M36, suggerendo quindi una certa affinità.(Testo da Wikipedia)

M36