Observations des exoplanètes par des astronomes amateurs.
Méthode du transit.

 

Procédure des observations:

Cette page est un résumé de quelques pages en anglais, pour en savoir plus, je vous propose de lire le tutoriel sur le site de Bruce Gary ou encore le document http://www.skywokker.com/transitsearchobserving3.pdf au format pdf.

Introduction:

L'observation des exoplanètes par transit utilise la méthode de "photométrie différentielle" consistant à comparer la luminosité d'une série d'étoiles dans un champ resserré pendant plusieurs heures et répété pendant plusieurs nuits.
L'objectif est de mesurer la baisse de luminosité relative entre l'étoile à observer et les étoiles de référence.
La luminosité relative de l'étoile à observer est tracée sur un graphique selon l'axe du temps(courbe de luminosité), en espérant observer une baisse de celle-ci durant le temps du transit (1,4% pour HD209458 où 2,5% pour TrES1), d'une duré d'environ 2 heures.
Il a été démontré que des télescopes de 100mm peuvent êtres utilisés pour l'observation de transits.

Sratégie d'observation.

Faire un flat frame de bonne qualité.
Utiliser un filtre de couleur, vert ou rouge. L'utilisation du filtre permet de réduire l'extinction de second ordre (variation de luminosité en fonction de la couleur des étoiles).
Notez que si vous souhaitez utiliser Planetfind, il est recommandé de ne pas utiliser de filtre sauf éventuellement un filtre d'absorption des infrarouges, car le logiciel prend en compte l'extinction de second ordre, un filtre absorbe de la lumière et par conséquent augmente le bruit de photon.

Flat frame.

La qualité du Flat frame est un élément déterminant pour la qualité des observations.
La méthode consiste à faire une série d'observations du fond de ciel peut après le couché du soleil, puis à faire une moyenne. On peut aussi faire un flat de nuit avec un logiciel de prétraitement qui éliminera les étoiles (utilisation de la valeur médiane avec suppression des valeurs élevées), mais les résultats seront insuffisants pour la photométrie de précision (bruit de photons élevé). Le logiciel Planetfind vous demandera deux flat frames, ce qui lui permettra de contrôler la qualité de votre flat (en vérifiant l'écart type entre les deux flats).

Angle de champs.

Une résolution de deux secondes d'arc par pixel est un bon compromis. On obtient un angle de 18*27minutes avec un CCD de 512*768 pixels. Vous pouvez utiliser un réducteur focal si besoin. Un champ plus large augmente la probabilité de résultat mais relève le seuil de détection. Si l'objectif est de vérifier un transit supposé, avec un seuil assez faible, il est préférable de réduire le champ.

Traitement des données.

Une fois la série d'expositions réalisée, on va utiliser un logiciel de traitement. Le logiciel Iris est bon choix. D'ailleurs je préconise l'utilisation de ce logiciel en parallèle avec Planetfind. Vous trouverez sur le site du logiciel Iris un didacticiel vous expliquant en détail les opérations de prétraitement, offset, dark, flat field, la photométrie d'ouverture et différentielle. Pour la photométrie différentielle Iris limite à quatre le nombre d'étoiles de références. Planetfind utilise d'autres techniques plus pointues pour la photométrie différentielle, correction d'extinction de second ordre, utilisation de jusqu'à 100 étoiles de références avec indices variables. Mais Iris sera suffisant pour l'observation de TrES1 ou HD209458. Conservez les fichiers bruts avant prétraitement de vos observations car ils vous serviront plus tard, vous pourrez les retraiter avec Planetfind au fur et à mesure que les nouvelles versions arrivent et peut-être découvrir de nouvelles choses.

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