4 juin 2013

Suivi photométrique de RR Lyrae


RR Lyrae est une étoile variable, prototype de la classe de variables du même nom, dont la période de variation est d'environ 12h sur à peu près une magnitude d'amplitude. 
Le GEOS (Groupe Européen d'Observation Stellaire) est un groupe d'astronomes amateurs et professionnels fondé en 1974. Il est composé d'observateurs d'étoiles variables appartenant à l'origine à un certain nombre de pays européens. Le principal objectif du groupe est d'observer les étoiles variables et de traiter les données ainsi recueillies pour des travaux de recherche. De nombreux astronomes amateurs français s'y retrouvent pour de la photométrie ou de la spectro.

Le GEOS participe à maintenir le suivi de la variation de la période et de l'effet de Blazhko des étoiles de type RR Lyr. Ces variations de période sont connues pour avoir des échelles de temps de quelques jours à plusieurs siècles. Leur étude nécessite donc un effort pour recueillir des observations sur plusieurs années. Typiquement pour RR Lyrae, la campagne d'observation amateurs-pros a commencé en 2008 et devrait durer au moins 10 ans.

Je voulais déjà participer au suivi de cette étoile l'année dernière, mais les conditions météo sur la région ne me l'ont pas permis. Et puis voilà qu'on nous promettait une semaine pas trop mauvaise avec la Lyre qui est levée en début de nuit. L'occasion était belle.


La magnitude de RR Lyrae étant comprise entre 7 et 8, il faut faire très attention à ne pas la saturer sur le capteur. Pour autant, il ne faut pas non plus se limiter à des poses de 5s car il est important d'avoir également d'autres étoiles dans le champ. Et plus la pose unitaire est longue, meilleure sera la mesure de magnitude. Il convient donc de défocaliser légèrement pour étaler le signal des étoiles sur davantage de pixels. On gagne beaucoup en précision en faisant ainsi.
Les poses unitaires étaient de 30s, à 100 ISO pour avoir une dynamique la plus grande possible sur le capteur. Les pixels de RR Lyrae ainsi que des étoiles de comparaison étaient maintenus dans la zone de linéarité du capteur du 1000D. Le risque avec une étoile dont la magnitude va augmenter, c'est qu'elle soit bien dans les clous au début de la nuit, et qu'elle sature en cours de nuit. Mais là c'était bon :-)

Voici RR Lyrae dans son élément à travers mon télescope, avec l'étoile de comparaison et l'étoile de vérification proposées par le GEOS :



451 images ont été conservées sur 500 car le fond de ciel montait vite après 04h45. Les nuits sont courtes din ch'Nord ma p'tite dame !
Comme le suivi était plutôt bon sur 5h, j'ai pu fenêtrer mes images sous IRIS et réduire ainsi considérablement le temps de traitement.
Matériel : Celestron omni XLT 150/750 + Canon EOS 1000D
Prétraitements, alignement sous IRIS.
Photométrie sous IRIS, sur la couche verte du capteur uniquement.




On est ici en présence d'un beau maximum, avec une belle montée et un début de descente. Pile poil ce qu'il fallait soumettre. Grâce à des éphémérides, je savais que ça se jouait cette nuit, donc ce n'est pas vraiment une surprise. Mais l'heure précise du maximum est inconnue à l'avance puisque l'étoile a des modulations d'amplitude et de fréquence.
Les lignes vertes et rouges correspondent aux étoiles de comparaison, qui elles ne varient pas.


Pour en savoir un peu plus sur les RR Lyrae, leurs variations et leur effet Blazhko, il y a ce powerpoint : http://www.astrosurf.com/thizy/rochelle2006/ppt/4_1%20RR%20Lyrae%20-%20Jean-Francois%20Leborgne.ppt


Pour participer à cette campagne d'observation, ça se passe ici (en Anglais même si la plupart des intervenants sont Français) : http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/doku.php?id=rrlyr2013 . Idéal pour des instruments de focale courte, voir de simples téléobjectifs. 


EDIT : rebelote 4 jours plus tard avec un nouveau maximum attrapé au 150/750 :




5 commentaires:

  1. Bonjour,

    Débutant en photométrie, je me permet de vous demander quelques précisions sur la méthode que vous utilisez.

    Comment faites-vous pour isoler la couche verte sous iris ?
    est-ce que vous faites un split_cfa de la séquence et ajoutez les canaux G1 et G2 ?
    Ou bien faites-vous une conversion des CFA en RGB suivi d'un split_rgb pour n'utiliser que la couche verte ?

    Quelle méthode de photométrie avez-vous utilisée (modélisation de la PSF ou photométrie d'ouverture) ?

    Je vous remercie par avance
    Cordialement
    Christian

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  2. Bonjour Christian,

    J'utilise effectivement split_cfa pour isoler la couche verte, et plus précisément split_cfa2 pour le faire sur toute ma série d'images.
    Je le fais juste après la phase de prétraitement. Ensuite, j'aligne les images "G1". En l'état, je n'utilise pas la G2, mais c'est possible.
    J'utilise la photométrie d'ouverture, avec 3 cercles photométriques. La taille des cercles va dépendre de la taille des étoiles défocalisées dans mon champ. Ca peut être 8-12-20 ou 10-15-25.

    Avec les données en sortie d'IRIS, j'utilise ici la méthode dite de la super-étoile pour calculer la magnitude de RR Lyrae en fonction des flux des 2 références.

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  3. Merci beaucoup Emmanuel,

    Je vais t'embêter encore un peu

    Concernant le split_cfa2 je ne suis pas certain de l'ordre des paramètres. Est-ce bien cela ?
    SPLIT_CFA2 [ENTREE] [B] [Gb] [Gr] [R] [SORTIE] [NOMBRE IMAGE]

    Fais-tu une sortie en magnitude (et dans ce cas comment calcules-tu la constante de magnitude ? (en faisant une réduction photométrique ?)ou bien seulement une sortie en flux ?

    Est-ce que les valeurs données dans le fichier delta.lst (ou delta2.lst) est le résultat de l'application de la méthode de la superstar ou doit-on passer par excel ?
    Dans ce second cas, j'ai trouvé ce lien http://jacques.cazenove.pagesperso-orange.fr/Photometrie3/Photometrie.htm, mais je ne suis pas sur de comprendre quel calcul effectuer.
    Accepterais-tu de joindre ton fichier de calcul (ou un fichier d'exemple) à ton article afin que l'on puisse profiter de ton expérience.

    Merci encore
    Cordialement
    Christian

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    1. Pour les paramètres de split_cfa2, il peut y avoir des variantes en fonction du modèle d'APN.
      Mon truc pour être sûr :
      Je crée une image avec un fond noir. Dessus, j'écris "ROUGE" en rouge (#FF0000), "VERT" en vert (#00FF00) et "BLEU" en bleu (#0000FF). Je la prends en photo, la charge sous IRIS, et je fais le split.
      La couche sur laquelle apparaît le mot "ROUGE" est ainsi la couche rouge ... etc.

      Je fais une sortie en flux et je charge le fichier résultat dans Excel.

      Le site de Jacques Cazenove est très bien. Sans doute un poil abrupt pour démarrer.
      Moi j'ai démarré avec le tutoriel d'Etienne Morelle présent ici ( http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=36369 ). Dans l'exemple en PDF, il ne fait pas de split_cfa mais agrège toutes les couches en une seule (Conversion d'une séquence CFA en N&B). C'est la seule différence avec ce que je fais ici. Pour le reste, je fais comme lui. Il y a un fichier Excel d'exemple associé.

      Les miens sont un peu compliqués à expliquer en quelques lignes puisque ce sont ceux d'Etienne avec plein de fonctions en plus. J'en ferai un article à part entière.



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  4. Merci encore Emmanuel, pour toutes ces informations

    je vais essayer tout cela et commencer par refaire une série de capture ce soir en défocalisant un peu cette fois-ci

    Cordialement
    Christian

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