Club d’Astronomie de Lyon Ampère

La recherche d’étoiles variables à courtes périodes

samedi 26 novembre 2011 par Romain Montaigut

Nous n’exploitons généralement qu’une faible quantité d’informations que représente une série d’images d’un même champ d’étoiles. Que ce soit en imagerie du ciel profond ou sur une mesure de courbe de rotation d’astéroïde ou
de transit d’exoplanète, le champ observé contient probablement plusieurs étoiles variables à courtes périodes.

Alors pourquoi ne pas extraire la courbe de lumière de ces variables et avoir peut être la chance d’en découvrir de nouvelles ?

Chercher les variables dans le champ d’étoiles

Tout d’abord, il faut que la série d’images soit prétraitée (retrait de l’offset, du dark et du flat) à l’aide de votre logiciel favori.

Attention, la correction du Flat est particulièrement importante pour la suite. Il est en effet important de réduire au maximum l’effet du vignettage pour obtenir des mesures photométriques fiables. Les images doivent également toutes être
alignées les unes par rapport aux autres. Pour cela, j’utilise la fonction de registration des images stellaires du logiciel iris et je conseille de travailler avec des images au format FIT.

Une fois cette étape effectuée, on peut charger les images dans le logiciel Muniwin et les convertir pour qu’elles soient exploitables par le programme (menu Files > Convert files). En cliquant sur le menu Photometry, le logiciel va
effectuer une reconnaissance des étoiles contenues dans chaque image. Cette étape est cruciale pour la suite des opérations puisqu’elle détermine les étoiles du champ qui vont être analysées. Les paramètres à faire varier en fonction de votre série d’images sont situés dans le menu Tools > Preferencies onglet
Photometry. Essayez d’obtenir un nombre d’étoiles cohérent avec le contenu de vos images, il ne sert à rien d’analyser du bruit !

Muniwin : la liste des images

L’étape suivante consiste à faire correspondre, sur toute la série d’images, les étoiles extraites par la fonction Photometry. Sélectionner dans le menu Matching > Match stars une image de référence et lancer l’analyse. On peut modifier
les paramètres de cette fonction dans le menu Tools > Preferencies onglet Matching.

Muniwin possède une fonction de recherche automatique d’étoiles variables. En sélectionnant la fonction Tools > Find variables, la carte du champ et deux graphiques apparaissent. Un point pour chaque étoile est tracé en fonction de sa
magnitude et de sa dispersion photométrique. Les étoiles variables sont celles qui n’appartiennent pas à la séquence générale et qui sont situées au-dessus de celle-ci.

En pratique, il arrive que les fonctions Photometry et Matching n’aient pas
bien fonctionnées, ou que la série d’image ne soit pas homogène (champ d’étoiles très dense, voile nuageux au cours de la nuit, passage d’une étoile à travers une colonne morte du CCD …). Plusieurs étoiles peuvent alors perturber la lecture du graphique. Les étoiles variables sont alors situées très proche de
la séquence générale comme sur le graphique ci dessous. Un clic sur chaque point du graphique affiche la courbe de lumière de l’étoile en question dans la fenêtre inférieure.

Muniwin : Graphe de dispersion et variation d’éclats d’une étoile durant les poses

Lorsqu’une variable est détectée, repérer sa position dans la carte de champ et déterminer ses coordonnées d’ascension droite et de déclinaison avec la méthode de votre choix : étalonnage astrométrique ou repérage cartographique. Pour cette étape, je conseille l’application Aladin du Centre de données astronomique de Starsbourg. Il reste alors à vérifier si cette étoile
variable a déjà été découverte. Rendez-vous sur le site de l’AAVSO et entrer les coordonnées en J2000 de l’étoile. Si le catalogue ne trouve rien aux coordonnées exactes, c’est gagné !

Muniwin : photométrie d’une étoile variable

Extraire les courbes de lumière des étoiles variables

Muniwin permet d’extraire directement la courbe de lumière d’une étoile variable. Cette fonction est accessible par le menu Plotting > Choose stars. Sélectionner alors plusieurs étoiles de référence dans le champ et pointer la variable à analyser. La courbe de lumière obtenue est en magnitude relative.

Calaphot : paramètres pour la photométrie

Pour une analyse plus fine et un étalonnage en magnitude absolue, on préfèrera le module Calaphot du logiciel AudeLa pour extraire les courbes de lumière. Les paramètres à définir en fonction de votre série d’images sont les suivants (voir cicontre) Sélectionner ensuite plusieurs étoiles de référence dans le champ et préciser leurs magnitudes (magnitude Rouge pour un capteur CCD sans filtre).
Les étoiles de référence doivent avoir une magnitude et un indice de couleur (B-V, V-R ou B-R) proche de l’étoile à analyser.

Publier les mesures

Si les courbes de lumière obtenues sont satisfaisantes, vous pouvez envoyer par mail le résultat du script (fichier .cdr) à l’astronome Raoul Behrend de l’observatoire de Genève. Les mesures seront ensuite publiées sur son site internet et vous serez crédité pour toute utilisation scientifique de vos mesures.
Dans le cas d’une découverte, veuillez indiquer dans l’entête du fichier de mesure la dénomination courante de l’étoile dans un catalogue (USNO, GSC, …) et ses coordonnées en J2000. Ajouter également vos initiales suivies d’un
numéro indiquant que vous êtes à l’origine de la découverte.

Exemple d’étoile variable

Exemple de découverte par Romain (RM3)

Données relatives à l’étoile et aux conditions de prise devue.
Courbe de lumière de l’étoile variable RM3 extraite de la série d’images prises par Romain.

Les sites web de référence


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