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Visualizza Versione Completa : Individuare esopianeti con telescopi amatoriali



Gianluca97
29-01-2017, 21:26
Ciao a tutti,
spero che questa sia la sezione più adatta per discutere di questo argomento.

Ho scoperto questa possibilità un paio di settimane fa, prima pensavo fosse un ambito riservato a strumenti dedicati: parlando con il presidente del gruppo di cui faccio parte ho scoperto che lui ha realizzato la sua tesi di laurea proprio parlando dell'individuazione di un pianeta extrasolare con la strumentazione del nostro osservatorio; la cosa mi ha entusiasmato e punto a provarci anche io.
La cosa che mi interessava discutere é come questa individuazione si fa: so che si deve studiare la curva di luce di una stella osservando i cali di luminosità, ma esistono software che aiutano l'individuazione? E poi è possibile con analisi fotometrica anche individuare la composizione dell'atmosfera?

Lo studio e la ricerca di esopianeti è un argomento che mi interessa moltissimo e che mi piacerebbe approfondire, se avete anche qualche articolo/libro da consigliare a riguardo accetto volentieri consigli

corrado973
30-01-2017, 07:57
Ciao Gianluca non sono un eperto in materia ma...

hai provato a dare uno sguardo qui?

http://www.danielegasparri.com/libro_esopianeti_gasparri_12-09-2014_estratto.pdf

o qui?

http://danielegasparri.blogspot.it/2015/12/osserviamo-un-pianeta-extrasolare.html

frignanoit
30-01-2017, 08:20
Questo è un bell'argomento! ;)

Gianluca97
30-01-2017, 09:10
Grazie Corrado, il libro lo avevo visto e mi sono letto l'estratto per il momento, ma sembra scritto molto bene e potrei pensare di comprarlo; l'articolo sul sito di Daniele Gasparri invece non l'avevo visto, molto interessante e ho trovato molte risposte alle mie domande.

È un argomento interessante, adesso vedo di convincerli a farmi usare il telescopio e il CCD per fare qualche tentativo su esopianeti conosciuti per prendere la mano.

ale.crl
07-02-2017, 16:34
Bello...ma come si inizia? Punto una stella a caso e spero che intorno ci giri un pianeta? Ci sono dei sistemi per individuare possibili stelle candidate ad ospitare pianeti?

Gianluca97
07-02-2017, 16:44
Beh, se vuoi tentare di scoprire un nuovo esopianeta credo di sì, per fare qualche prova io però pensavo di guardare i dati degli espianti conosciuti per individuare il transito preciso di uno di essi e vedere cosa e come si riesce a fare con la nostra strumentazione, poi se tutto va bene si vedrà.
Non so poi che metodo usano gli scienziati per decidere quale stella analizzare, sicuramente non andranno a scegliere quelle troppo giovani o quelle ormai a fine vita, e magari anche stelle non troppo grandi ma sono solo mie supposizioni.

frignanoit
07-02-2017, 17:42
Credo che le stelle più papabili per trovare esopianeti fanno parte di sistemi binari "vedi Alfa Centauri" non è comunque semplice tutto il contesto, neanche a pensare ai nostri strumenti, le riprese saranno sempre continue negli anni e si misura di tutto, variazioni di luce della stella e chissà quanti altri dati, per i pianeti del sistema solare è stato un po diverso, Plutone è stato scoperto tramite fotogrammi su lastra comparati uno sull'altro e confrontati in sequenza, allora è saltato fuori l'oggetto in movimento, vicino,ad una stella, che sia anche relativamente vicina non credo che abbiamo strumenti idonei, per fare un esempio facciamo già fatica a trovare le Comete...

Marcos64
07-02-2017, 19:50
La pensavo anch'io cosi', poi Enrico Corsaro ha postato questo:

https://www.astronomia.com/forum/showthread.php?19546-Pianeti-orbitano-stella-video-reale

...e non so piu' cosa pensare :) ... salvo che l'umanita' ha ingegno da vendere.

Gianluca97
07-02-2017, 20:27
Quel video ha veramente sorpreso anche a me, e se non ricordo male un altro articolo parlava di un nuovo metodo per fotografare pianeti molto più vicini alla loro stella. È veramente un settore interessantissimo.

Tucana
07-02-2017, 20:31
E' la nuova frontiera dell'astronomia. In bocca al lupo per le ricerche ;)

Gianluca97
07-02-2017, 20:41
Crepi ;)

Appena si sistemerà il tempo farò qualche prova con il CCD. Per caso conoscete qualche sito dove possa trovare i vari transiti e dati degli esopianeti?

ale.crl
07-02-2017, 23:06
Comunque l'autore del libro al primo link (che è un grande veramente ) ha scoperto un pianeta usando attrezzature amatoriali come la nostre! Si può fare!!!!!!

Inviato dal mio GT-I9505 utilizzando Tapatalk

frignanoit
08-02-2017, 02:15
Crepi ;)

Appena si sistemerà il tempo farò qualche prova con il CCD. Per caso conoscete qualche sito dove possa trovare i vari transiti e dati degli esopianeti?

Ti propongo HD 7924 visibile tutto l'anno relativamente vicina "il minimo" molto interessante...
https://www.astronomia.com/forum/showthread.php?18982-Hd-7924&highlight=super+terre

Gianluca97
08-02-2017, 08:33
Si può fare eccome!!! Anzi vista la quantità di stelle credo che anche gli astrofili possano dare un loro grande contributo in questo campo, avevo letto di un gruppo di astrofili che collaborava con la comunità scientifica (non ricordo il nome preciso) appunto per la scoperta di pianeti.

Grazie frignanoit, proverò con quei pianeti quando potrò farlo ;)

Gianluca97
08-02-2017, 17:35
Una cosa che sarebbe utile per l'osservazione è sapere di quanti millesimi di magnitudine cala la luminosità della stella, sapete per caso dove potrei trovare questi dati?

carkinzo
08-02-2017, 22:14
Con l'associazione di cui faccio parte, facciamo questo lavoro
riguardante gli esopianeti da molto tempo e io anche se in
maniera un po' anomala faccio parte di questa sezione e
collaboriamo con l'osservatorio di SanPietroburgo (su loro richiesta).
Noi però non scopriamo questi pianeti e sinceramente non
saprei neanche come si fa, ma forniamo dati per poter essere
usati per questa ricerca. I dati di queste stelle che hanno pianeti,
sono sono forniti da telescopio Kepler e poi noi li teniamo
sotto controllo utilizzando il metodo dei "Transiti".
I dati relativi ai transiti, li potete trovare qui:
http://var2.astro.cz/ETD/
In giugno, anche se non ho ancora dati alla mano,
gli amici del CAAT, ci hanno chiesto una serata per vedere in
che modo si lavora e se tutto va bene, dovremmo fare anche una
diretta web, quindi quando so qualcosa in più ve lo comunico.

corrado973
15-02-2017, 09:44
gianluca
mi sembra attinente?

https://www.accademiadellestelle.org/tutti-ora-possono-scoprire-un-esopianeta/

Gianluca97
15-02-2017, 10:17
Assolutamente attinente! Grazie per la segnalazione Corrado
Molto interessante, non sono riuscito però a capire dove si trova questo catalogo :confused:
Fa capire comunque quanto sia vasto questo campo di ricerca.

corrado973
15-02-2017, 10:23
Nella notizia originale puoi aprire diversi link...

Enrico Corsaro
15-02-2017, 10:39
Si tratta di un campo in forte sviluppo, che però necessità di strumentazione molto molto sofisticata.
Il mestiere dell'astrofilo è certamente d'aiuto per quanto riguarda i potenziali esopianeti di stelle in nostra prossimità. Quando però ci spingiamo oltre, anche le strumentazioni più potenti da terra cominciano ad avere dei problemi seri, inevitabilmente.
Gran parte del gioco lo fa l'atmosfera terrestre, ma poi intervengono anche i limiti di risoluzione e sensitività degli strumenti, che dovrebbero rilevare variazioni di luminosità sempre più piccole e impercettibili.
Penso che comunque in futuro si potrà arrivare a usare tecniche come la direct imaging anche a livello amatoriale, perchè no...;)

corrado973
15-02-2017, 10:41
Assolutamente d'accordo

Corrado

Gianluca97
15-02-2017, 10:49
Perfettamente d'accordo anche io.
Comunque anche se ristretto alle stelle relativamente vicine ce ne sono abbastanza, a livello personale poi deve essere già una bella soddisfazione riuscire ad individuare un pianeta già scoperto.
Chissà quali sorprese ci riserverà il futuro, basta vedere a che livelli siamo arrivati oggi ;) (concedetemi di essere ottimista :D)

Enrico Corsaro
15-02-2017, 15:05
Certo che si, è il bello di poter vedere con le proprie forze e capacità ciò che viene normalmente osservato con strumenti dedicati e non a misura d'uomo!

corrado973
16-02-2017, 16:41
Anche questo potrebbe essere attinente:

La NASA inaugura il sito Blackyard Words: Planet 9, la prima piattaforma di scienza partecipativa con cui astronomi in erba studieranno i dati raccolti dalla missione WISE per trovare indizi sul misterioso nono pianeta e su altri oggetti ancora sconosciuti

http://home.dtm.ciw.edu/ebps/


Tutta la notizia qua
http://www.asi.it/it/news/scienziati-dilettanti-a-caccia-di-mondi

Gianluca97
16-02-2017, 17:07
Molto interessante anche questa cosa.

Gianluca97
04-03-2017, 11:47
Aggiorno questa discussione.

Mi sono letto con grande interesse e attenzione il libro di Daniele Gasparri, veramente ben fatto e utilissimo: scritte tutte le informazioni partendo dalla teoria che sta dietro all'analisi di un transito fino alla tecnica di ripresa e creazione dei vari file di dati.

All'osservatorio ho scoperto che è un argomento che interessa a molti, infatti abbiamo deciso di tentare a fine mese con la Luna meno invasiva e, si spera, un tempo clemente. La prossima settimana dovremmo fare il test per verificare la linearità del CCD (abbiamo una SBIG ST-10 XME).
Come primo tentativo vogliamo provare qualcosa di semplice, quindi un gioivano caldo è l'ideale, sempre nel libro di Gasparri c'è un piccolo elenco di esopianeti che causano una diminuzione di più dell'1% della luminosità durante il transito; comunque siamo alla ricerca del candidato ideale.
Vi terrò aggiornati.

mazzolatore
04-03-2017, 12:17
se punti a caso una stella per individuare un esopianeta o un sistema di pianeti , la probabilità di beccarli è veramente bassa.... circa lo 0.5% cioè per beccarne uno in media dovresti tentare su 200 stelle diverse.

questo perche la probabilità è definita come casi favorevoli su casi totali.


Il fatto è che per beccare un transito tu lo devi vedere... cioè rispetto la nostra linea di vista il pianeta deve passare davanti alla stella, ma se il piano orbitale del pianeta è troppo inclinato rispetto la nostra linea di vista noi non vediamo il transito.
Per fare un esempio se il pino orbitale è ortogonale alla nostra linea di vista noi non vediamo il transito ma vedremmo il pianeta che gira attorno alla stella.

Per avere le condizioni di transito dobbiamo avere che a*cos(i) ≤ R + r
dove a è la lunghezza dell'orbita
i angolo di inclinazione rispetto la linea di vista
R raggio della stella
r raggio del pianeta
ovvero cos(i) ≤ (R + r) / a

ora i può variare tra 0 e 90 gradi di inclinazione , 90 gradi corrisponde al fatto che il pianeta passi davanti all'equatore della stella , 0 gradi che passi sopra il polo nord della stella.

allora il coseno varierà tra 0 e 1

se cos(i) lo chiamo x

allora i casi favorevoli sono l'integrale in dx tra 0 e (R + r )/a

i casi totali sono l'integrale in dx tra 0 e 1

facendo il rapporto otteniamo che P = (R+r) /a considerando R come raggio solare
r raggio terrestre
e a come 1UA otteniamo 0.5 % di probabilità

spero di essermi spiegato con le figure sarebbe piu semplice

qualcuno sa come usare i simboli qui sotto ?


\int \theta \sum_{n = 0}^\infty
se li uso mi viene scritto questo

Gianluca97
04-03-2017, 12:58
Sì ti sei spiegato bene.

Comunque preciso che noi non vogliamo trovare un pianeta puntando una stella a caso, ma prenderemo delle effemeridi precise per il transito dei vari pianeti e sceglieremo di conseguenza.
Il nostro scopo è provare l'analisi di un transito e magari usare successivamente i dati e le informazioni ricavate per le nostre divulgazioni; sicuramente se la cosa avrà successo diventerà non solo una prova ma qualcosa che faremo con costanza anche perché ho scoperto che sempre tramite la fotometria differenziale è possibile studiare molti altri fenomeni: individuare le stelle variabili, studio delle supernovae, analisi dei periodi di rotazione dei corpi celesti all'interno del nostro sistema solare, presenza di macchie su altre stelle e determinare una eventuale deformazione delle stelle nei sistemi binari stretti.
Non so quante di queste cose siano fattibili con strumenti amatoriali, ma è molto interessante e la cosa mi affascina parecchio.

mazzolatore
04-03-2017, 13:29
Una cosa che sarebbe utile per l'osservazione è sapere di quanti millesimi di magnitudine cala la luminosità della stella, sapete per caso dove potrei trovare questi dati?


se conosci le dimensioni del pianeta i dati te li potresti ricavare da solo.

partendo dalla definizione di magnitudine

F_2 / F_1 = 100^(m_1 - m_2) / 5

se conosci la magnitudine della stella in questione allora conosci il suo flusso

il flusso è definito come

F = L / 4πR^2

la luminosità L = sigma*T^4*4πr*2
allora il flusso sarà F = sigma*t^4
allora la luminosità sara L = F * 4πr^2

ora se un pianeta passa davanti alla stella di luminosità nota e conosciamo le dimensioni del pianeta la luminosità sarà la luminosità dell stella meno una sferetta di dimensioni del pianeta con luminosità pari a quella della stella.
ovvero

L = F*4πR^2 - F*4πr^2

R raggio stella
r raggio pianeta

e conosciamo la diminuzione di luminosità ... tornando indietro col procedimento troviamo la magnitudine della stella quando c'è il transito ... immagino che comunque sia più comodo parlare di luminosità piuttosto che frazioni di magnitudini anche perche penso siano valori veramente piccoli.

Questo se conosci la dimensione del pianeta ... ma penso che su internet questo dato sia più reperibile rispetto la variazione della magnitudine.


Comunque non riesco a usare i comandi LATEX se qualcuno sa come farlo mi aiuti please hahaha

mazzolatore
04-03-2017, 13:36
di sicuro so che si possono osservare e determinare le caratteristiche di un sistema binario di stelle con strumenti amatoriali

per il resto non saprei

Gianluca97
04-03-2017, 13:40
Anche se non ho ben campito tutto quello che hai scritto ti ringrazio per aver spiegato bene questa cosa.
I valori che servono come raggio della stella, del pianeta e magnitudine della stella sono tutte informazioni facilmente reperibili ovunque, il problema era proprio capire a quanto corrisponde il calo di magnitudine, ora mi studio con calma le formule che hai scritto e vedo di capirle bene.
Grazie ancora ;)

Ho letto di quelle possibilità usando la fotometria differenziale sul libro di Gasparri che è riferito solo a strumenti amatoriali quindi credo siano tutte possibili, ma non lo so con esattezza.

mazzolatore
04-03-2017, 14:11
Probabilmente mi sono spiegato male ... e il fatto che non riesco a usare latex mi fa soffrire hahah
Te per caso sai come fare ?

Per chiarimenti sono sempre qui

Gianluca97
04-03-2017, 17:00
No, non so proprio come si usa latex.

Ok, adesso mi è chiaro quasi tutto, prima mi confondeva la scrittura infatti non capivo il singolo del Pi greco.
Ti chiedo però qualche chiarimento:
i due raggi sono espressi in metri?
Poi la cosa che ancora non mi è chiara, tu dici che se conosco la magnitudine allora conosco il flusso, seguendo questa formula F = L / 4πR^2 io vedo L indicata come luminosità, sapevo però che c'era una differenza tra luminosità e magnitudine, ma non ne sono certo, nel caso mi sbagliassi stiamo parlando della magnitudine apparente vero?

Red Hanuman
04-03-2017, 17:34
mazzolatore, sei pregato di non utilizzare abbreviazioni nei tuoi post. Ti ho già corretto due volte...:whistling:

mazzolatore
04-03-2017, 17:35
i raggi sono espressi nell'unità di misura che più ti aggrada xD non è importante
i metri forse sono un pò troppo scomodi generalmente sono km ma non c'è alcuna differenza ....

Dalla magnitudine ricavo il flusso ... ma non dalla formula che hai scritto tu ma dalla seguente.

F_2 / F_1 = 100^(m_1 - m_2)/5

il flusso della nostra stella è F_2 e la magnitudine apparente che conosciamo è m_2 mentre m1 e F_1 sono flusso e magnitudine di una stella nota.

Dal flusso allora usando la formula F = L /4πr^2 troviamo la luminosità.

Inoltre la luminosità è l'energia emessa per unità di tempo quindi joule / secondi cioè WATT , mentre la magnitudine è un numero senza unità di misura che serve solo per classificare la stella.

Il primo a parlare di magnitudini fu ipparco da nicea 190 a.C e distinse le stelle in 6 categorie numerate da 1 a 6. queste categorie le chiamò magnitudini.
m=1 significava stella molto luminosa
m=6 stella poco luminosa

quindi magnitudine bassa = luminosità alta e viceversa.
Nel 900 l'idea di ipparco venne migliorata usando le conoscenze accumulate negli anni cioè che l'occhio umano avesse una sensibilità logaritmica alla luce allora si definisce la magnitudine nel seguente modo:


un oggetto con magnitudine 5 volte meno di un'altro è luminoso 100 volte di più.
da qui la formula

F_2/F_1 = 100^(m_1 - m_2) /5
infatti se m_2 = 0 e m_1 = 5 abbiamo F_2 = 100 volte F_1

mazzolatore
04-03-2017, 17:38
oggi le classi di magnitudini sono 57 da -27 a 30

-27 circa magnitudine apparente del sole (quella che vediamo dalla terra=
30 corrisponde a magnitudini di oggetti veramente poco luminosi.

invece la magnitudine assoluta è la magnitudine apparente se noi osservassimo l'oggetto ad una distanza di 10 pc

Gianluca97
04-03-2017, 18:57
Perfetto grazie ora mi è chiara la relazione tra magnitudine e flusso.
Giusto per essere sicuro faccio un esempio per il calcolo del flusso del Sole, ma solo per avere conferma di quello che penso di aver capito:
partiamo dalla formula F = L /4πR^2 che è quella di cui voglio trovare conferma,
LSole=3.9*1026W
noi vogliamo trovare il flusso rispetto alla nostra posizione quindi R sarà circa 150*1011cm
quindi a conti fatti F=0.14erg/cm2/sec

A questo punto ipotizzo una stella di m2=10
La stella di riferimento è il Sole con una m1=-26.8 (credo vada bene anche il Sole no? comunque questo è un esempio) il suo flusso l'abbiamo calcolato a F1=0.14erg/cm2/sec

Partendo da questa: F2 / F1 = 100(m1 - m2) / 5

Ricaviamo: F2=F1*100(m1-m2)/5

quindi nel nostro caso:
F2=0.14*100(-26.8-10)/5=2.67x10-16erg/cm2/sec

Giusto?


PS. Red Hanuman come si usano i comandi LATEX? Anche inserendoli con il formato corretto non funzionano.

mazzolatore
04-03-2017, 19:16
esatto ... anche se di solito si usa vega come stella di riferimento .

Non ho controllato i numeri anche perche non ricordo gli erg e non mi va di cercarlo xD

Sei un grande ;)

Red Hanuman
04-03-2017, 20:41
PS. @Red Hanuman (https://www.astronomia.com/forum/member.php?u=9) come si usano i comandi LATEX? Anche inserendoli con il formato corretto non funzionano.
Meglio che te lo spieghi Stefano Simoni...

Gianluca97
05-03-2017, 10:06
mazzolatore, ho ricontrollato i calcoli e mi sono accorto di aver fatto confusione con le unità di misura: adesso prenderò come riferimento i Watt per la luminosità e i metri per le distanze.
Quindi rifaccio i conti:

F=L/4πR2 [W/s2]

LSole=3.9*1026W
RMedia=150*109m

quindi FSole=3.9*1026/4π*(150*109)2= 1400W/s2

Essendo noto il flusso di Vega FVega=2.7*10-8W/s2 provo il calcolo contrario per avere conferma:

FSole=2.7*10-8*100(0.03+26.8)/5=1456W/s2 quindi i calcoli adesso sono corretti.

Provo a calcolare il calo di magnitudine causato dal transito di un esopianeta, in particolare il transito di HD17156 di cui conosco il raggio ma anche il calo di magnitudine e quindi posso avere conferma dei calcoli corretti:
Rp=1.1Rjup=76902.1km=76902100m
Rs=1.508RSole=1049115,6km=1049115600m
ms=8.17

Fs=2.7*10-8*100(0.03-8.17)/5=1.4975*10-11W/s2
Partendo da questa formula L = F*4πR2 - F*4πr2 ottengo:

L=1.4975*10-11*4π*(1049115600)2- 1.4975*10-11*4π*(76902100)2=207120642.6103-1112892.1882=206007750.422W

Adesso trovo il flusso per questo valore quindi:
Ftransito=206007750.422/4π(2.4143*1018)2=2.8125*10-30W/s2

Da qua poi volendo trovare la magnitudine come devo fare?

Enrico Corsaro
05-03-2017, 10:44
Scusate se mi intrometto, ma perchè usate l'apice per dividere le migliaia nei numeri sopra il 999? E' estremamente confusionario, oltre che incorretto. Non si usano nè virgole, nè apici.

Per utilizzare l'ambiente LaTeX leggiti bene QUI (https://www.astronomia.com/forum/showthread.php?10899-Nuova-Funzionalit%E0-Formule-Matematiche&highlight=LaTeX).

Tornando alle formule adesso.

Quello che tu hai ottenuto è la variazione di flusso del transito, che chiami Ftransito, ma che dovrebbe essere chiamata ΔFtransito, perchè non è un flusso assoluto ma una differenza tra flussi. Allora puoi ricavare la variazione di magnitudine rispetto al caso in cui il transito non avvenga, che corrisponde al tuo Fs, utilizzando la semplice formula di Pogson delle magnitudini, ovvero:

ms - mtransito = 2.5log10 [(Fs -ΔFtransito)/Fs]
Essendo (Fs -ΔFtransito)/Fs un numero chiaramente < 1 (il flusso quando la stella è parzialmente occulatata è più piccolo rispetto al flusso totale), avrai che il logaritmo darà un valore negativo, e che quindi
ms < mtransito, come è giusto che sia dal momento in cui la stella senza occultazione da parte del pianeta è più luminosa di quando il pianeta vi transita davanti.

Enrico Corsaro
05-03-2017, 10:55
Scusa Gianluca97 ma ho apportato una correzione alla formula precedente. Devi considerare nel calcolo il flusso in occultazione e quello senza occultazione, in modo da poter ottenere un confronto fra magnitudini.

Gianluca97
05-03-2017, 11:05
Scusate se mi intrometto, ma perchè usate l'apice per dividere le migliaia nei numeri sopra il 999? E' estremamente confusionario, oltre che incorretto. Non si usano nè virgole, nè apici.


Lo so che non è corretto, è un vizio mio per orientarmi meglio, mi confonde di più il numero senza apici che quello con gli apici anche se so che è scorretto, adesso correggo tutti i numeri.

Comunque grazie mille, adesso mi è tutto chiaro.
Dopo con calma provo a fare i conti per vedere se mi viene tutto giusto.

Enrico Corsaro
05-03-2017, 11:08
Lo so che non è corretto, è un vizio mio per orientarmi meglio, mi confonde di più il numero senza apici che quello con gli apici anche se so che è scorretto, adesso correggo tutti i numeri..

Utilizza la notazione scientifica allora, è pensata appositamente per questo. Riporta i numeri ad 1 cifra intera soltanto, ed esprimili con la potenza del dieci.

Gianluca97
05-03-2017, 11:12
Di solito faccio così quando tratto numeri molto grandi, prima non l'ho fatto per pigrizia ammetto :whistling:
La prossima volta starò attento nello scrivere nel modo corretto, così risulta più semplice anche per chi legge.

Gianluca97
05-03-2017, 17:36
Ho fatto i conti ma devo aver sbagliato da qualche parte, conosco il calo di magnitudine del pianeta che ho preso come riferimento e dovrebbe essere di 0.0073; seguendo il procedimento ho calcolato un calo di magnitudine di -0.00000073 (valore del logaritmo della formula ms - mtransito = 2.5log10 [(Fs -ΔFtransito)/Fs]).
Ho già riprovato a fare tutti i conti ma ottengo lo stesso risultato :hm:

Enrico Corsaro
05-03-2017, 23:55
Quindi il numero ti torna a meno di un fattore 104.
Starai perdendo probabilmente qualche conversione di unità nella distanza. Controlla bene ed eventualmente riproni i calcoli che li rivediamo insieme.

Controlla bene anche i valori di riferimento iniziali, sia per luminosità che per raggio stellari, oltre che per il raggio planetario.

Gianluca97
06-03-2017, 11:54
Intanto ti ringrazio per la disponibilità, ho ricontrollato, a me sembra di fare tutto corretto ma sicuramente sbaglio da qualche parte.
Le distanze le ho prese da Stellarium, in rete ho trovato poco su questo pianeta ma quello che ho trovato corrisponde.

Copio qua tutti i calcoli che ho fatto:
FVega=2.7*10-8W/m2
Rp=1.1Rjup=7.6902*107m
Rs=1.508RSole=1.0491*109m
ms=8.17
ds=255ly=2.4143*1018m

Tramite la formula F2 / F1 = 100(m1 - m2) / 5 (con F1 e m1 di Vega) ricavo:
Fs=2.7*10-8*100(0.03-8.17)/5=1.4975*10-11W/m2

Ora con la formula L = F*4πR2 - F*4πr2 (dove R è il raggio della stella e r quello del pianeta ricavo L
L=[1.4975*10-11*4π*(1.0491*109)2]-[1.4975*10-11*4π*(7.6902*107)2]=2.0601*108W

Ora con la formula F=L/4πd2 (ho sostituito R con d per non creare confusione, perchè qua si parla della distanza giusto?)
ΔFtransito=(2.0601*108)/4π*(2.4143*1018)2= 2.8125*10-30W/m2

A questo punto con la formula ms - mtransito = 2.5log10 [(Fs -ΔFtransito)/Fs]

ms - mtransito=2.5log10[(1.4975*10-11 - 2.8125*10-30)/1.4975*10-11]= -0.00000073

Questo valore l'ho trovato anche con difficoltà in quanto il logaritmo con le calcolatrici scientifiche che ho io risulta 0, probabilmente non considerano ΔFtransito perchè troppo basso (10-30); ho usato una calcolatrice scientifica online e con fatica ho trovato questo risultato.
Il pianeta è quello analizzato nel libro di Gasparri e lui dice che provoca un calo di magnitudine di 0.0073

mazzolatore
06-03-2017, 16:09
i flussi si misurano in W/m^2

F = L/4πr^2 quindi W su metri quadri

Gianluca97
06-03-2017, 17:45
Errore di copiatura, ho corretto.

Enrico Corsaro
07-03-2017, 01:30
Allora ho rivisto i tuoi calcoli e ho trovato l'errore.

Cerchiamo di fare un pò di ordine.

1) Assumiamo che i dati di partenza vadano bene (ho controllato velocemente e dovrebbe essere così)
2) Il calcolo del flusso della stella, usando Vega come riferimento, è OK
3) La formula F_s 4 \pi R_s^2 - F_s 4 \pi R_p^2 è corretta, ma non ti da la luminosità totale (che corrisponde a L_s = F_s 4 \pi R_s^2, bensi la luminosità al momento del transito, che dovresti chiamare L_\mathrm{transito} e non L. Stai cioè calcolando di quanto è diminuita la luminosità totale con la presenza di un piccolo disco planetario all'interno del disco stellare. Anche qui il numero che calcoli è comunque corretto.

Da qui in poi c'è un errore concettuale, oltre che matematico. Mi spiego a seguire.
Una volta calcolata L_\mathrm{transito}, devi direttamente calcolare la magnitudine, nei due casi (con e senza transito, che hai già con il termine L_s). Non devi quindi riportare tutto in flussi nuovamente, non devi cioè dividere le luminosità per il fattore distanza. Non ha senso confrontare due flussi in questo caso perchè la distanza della stella rimane la stessa (non sta cambiando). Ciò che varia è solo la sua luminosità intrinseca (rispetto all'osservatore). Infatti considerando i flussi (cioè dividendo le due luminosità L_s e L_\mathrm{transito} per il fattore distanza, nella formula delle magnitudini il fattore distanza si semplifica, poichè è identico nei due casi.

La tua formula diventa così:
m_s - m_\mathrm{transito} = 2.5 \log_{10} \left( L_\mathrm{transito} / L_s \right)
dove m_s è la magnitudine della stella senza transito, e m_\mathrm{transito} quella con il transito. Siccome l'argomento del logaritmo è < 1, essendo L_\mathrm{transito} < L_s, avrai che il secondo membro dell'equazione è un numero negativo, e quindi m_s < m_\mathrm{transito}, come è giusto che sia dal momento che quando la stella è senza occultazione è più luminosa (e quindi ha una magnitudine più negativa).

Se ti rifai i conti con l'ultima equazione delle magnitudini, vedrai che ti viene un numero dell'ordine di 0.006. Le piccole differenze poi sono causate da come si approssimano i numeri decimali e dai valori iniziali che hai considerato rispetto a quelli usati da Gasparri.

Spero di essere stato chiaro ;).

Gianluca97
07-03-2017, 08:35
Chiarissimo come sempre, grazie ancora per aver controllato i miei calcoli e per le correzioni.
Sapevo che con la formula L=F_s 4 \pi R_s^2 - F_s 4 \pi R_p^2 ottenevo la luminosità al momento del transito, è stato un mio errore non specificarlo.

Non sapevo invece che alla formula che mi avevi dato all'inizio quindi m_s - m_\mathrm{transito} = 2.5log_10(\frac{F_s - F_\mathrm{transito}}{ F_s}) potevo sostituire i flussi con la luminosità in questo specifico caso; ho rifatto tutti i calcoli tenendo valori con 6 decimali e recuperando dati più precisi sui valori iniziali, mi risulta un calo di magnitudine di 0.0073, come nel libro.

Ti ringrazio ancora, ora mi è tutto chiaro :)
PS. Ora so anche come si usano i comandi LaTeX

Gianluca97
07-03-2017, 10:19
Dopo aver capito e imparato a calcolare il calo di magnitudine conoscendo raggio di stella e pianeta mi sono messo alla ricerca di un sito che mostrasse l'ora e la data precisa del transito di un esopianeta.

Dopo aver visitato diversi siti ho trovato molto interessanti questi due, in entrambi bisogna inserire le coordinate del luogo da dove si farà l'osservazione e la data che interessa, loro poi mostreranno i transiti osservabili solo oltre i 20° sull'orizzonte con tutti i dati: ora di inizio, culmine e fine del transito e appunto il calo di magnitudine della stella causato dal transito.


http://exphem.uai.it/index1.php
http://var2.astro.cz/ETD/predictions.php

Enrico Corsaro
07-03-2017, 11:00
Ottimo Gianluca97, lieto di esserti stato d'aiuto ;).

Gianluca97
13-03-2017, 17:18
Mercoledì o giovedì dovremmo iniziare a fare qualche preparativo in previsione del transito che vogliamo registrare a fine mese; inizieremo con i test di linearità sul sensore del CCD e proveremo a creare la curva di luce di una stella qualsiasi, giusto per prendere la mano con la cosa.
Controlleremo poi tutti i vari problemi che potrebbero verificarsi con la strumentazione quindi errore di inseguimento, collimazione e varie cose; proveremo anche con la guida sfruttando il secondo sensore della camera.
Aggiornerò poi la discussione, quando faremo poi finalmente l'analisi del transito aprirò una discussione dedicata.

Gianluca97
26-03-2017, 16:59
Aggiorno.
Abbiamo fatto qualche prova con esiti assolutamente positivi: la montatura si è rivelata affidabile praticamente al 100%, la camera ha una buona linearità e soprattutto è molto sensibile.
Questa settimana sfrutteremo l'assenza della Luna, meteo e seeing favorevoli (almeno sulla carta) per registrare un transito: adesso sto cercando i candidati migliori, magari li pubblico anche qua per avere qualche parere.

La prossima settimana sarò abbastanza impegnato quindi non credo di riuscire a creare una discussione con i risultati che otterremo, sicuramente lo farò la settimana dopo ;)

Gianluca97
27-03-2017, 09:16
Come avevo detto scrivo qua una breve lista dei candidati che ho selezionato (seguendo le effemeridi dei siti che ho pubblicato qualche post fa).
Per fare la selezione ho tenuto conto di calo di magnitudine superiore a 12mmag (è il primo quindi vogliamo stare sul semplice), magnitudine della stella inferiore al 13, altezza sull'orizzonte durante tutto il periodo del transito superiore ai 40°.

Martedì 28
HAT-P-36 b: Cani da Caccia, mvstella 12.2, calo di magnitudine 20.4mmag, durata del transito 132.9min

Mercoledì 29
HAT-P-27/WASP 40 b: Vergine, mv stella 12.2, calo di magnitudine 14mmag, durata del transito 101.5min
WASP 14: Boote, mvstella 9.75, calo di magnitudine 11.7mmag, durata del transito 167min

Giovedì 30
HAT-P-3 b: Orsa Maggiore, mvstella 11.86, calo di magnitudine 14.5mmag, durata del transito 124.5min
Kelt 4A b: Leone, mvstella 9.98, calo di magnitudine 12.7mmag, durata del transito 207.76min
HAT-P-18 b: Hercole, mvstella 12.8, calo di magnitudine 18.3mmag, durata del transito 162.9min

carkinzo
27-03-2017, 09:54
Di quelli citati, abbiamo fatto solo HATP-3b,
ma si tratta di una sessione effettuata un po'
di tempo fa e io non ero neanche presente.
Vedo che i dati già li conosci e l'unico aiuto
che ti posso dare nel caso tu non avessi
niente, sono un paio di immagini.
Una mostra il risultato e l'altra è il campo,
con riportato oltre alla stella in questione,
le stelle di riferimento.
23164
23165

Gianluca97
27-03-2017, 10:44
Grazie, interessante.
Da noi era già stato fatto un tentativo diversi anni fa ma con la vecchia CCD, questa è molto migliore e penso che, nel caso diventasse una cosa diciamo "regolare" ovvero che faremo diverse prove, si possa spingere abbastanza e cercare pianeti diminuendo gradualmente il calo di magnitudine che provocano.
Un'altra cosa che mi interesserebbe fare è l'analisi delle stelle doppie e variabili, ma per questo ci penserò più avanti.

Gianluca97
29-03-2017, 08:21
Bene, posso dire finalmente che ci siamo, questa sera ci ritroveremo all'osservatorio per tentare di riprendere il transito. Alla fine con gli altri abbiamo deciso di provare WASP-43b, un esopianeta che si trova attorno a una stella del Sestante, non supererà durante tutto il transito i 37° sull'orizzonte (e per questo io non ero proprio totalmente d'accordo) ma visto l'orario favorevole e visto che è il primo tentativo proveremo con questo: il transito inizia alle 23 circa e finire circa alla 1, quindi noi riprenderemo dalle 22 alle 2.
Domani elaboreremo i dati e vedremo se il transito è stato registrato, farò poi sapere com'è andata ;)

carkinzo
29-03-2017, 14:04
Vi faccio un in bocca al lupo!

Gianluca97
29-03-2017, 17:45
Crepi :D

Gianluca97
30-03-2017, 09:23
Niente da fare, ieri sera non ne è andata una giusta: all'inizio non trovavamo la stella per colpa di un problema con le coordinate, una volta risolto dopo un'ora e mezza il transito sarebbe iniziato dopo 10min quindi velocemente calcoliamo l'esposizione e facciamo partire tutto, verso la fine saliamo per dare una controllata e la cupola era bloccata oscurando 1/4 di telescopio quindi messa a posto ritorniamo al piano di sotto, un'ora dopo la fine del transito ritorniamo in cupola per prendere i vari frame ma scopriamo che ce ne sono solo 20 (da 3 min), in pratica ha iniziato e poi ha deciso per conto suo di fermarsi per un'ora prima di ripartire e ovviamente era l'ora del transito... perso completamente.
Eravamo e siamo totalmente delusi ma ci riproveremo al più presto.

carkinzo
30-03-2017, 21:43
:cry:
Non demordete!!!
Una serata no, può sempre capitare.
Comunque per vedere la curva,
è più che sufficiente iniziare a fotografare
una mezzora prima e terminare una mezzora dopo.
;)

Gianluca97
30-03-2017, 22:11
carkinzo, assolutamente non demordiamo, riproveremo settimana prossima se il tempo lo permetterà.
Abbiamo poi avuto un grande incoraggiamento: dai pochi frame raccolti siamo riusciti (Fabio c'è riuscito) a creare una seppur breve e malformata curva di luce e guardate un po' che sorpresa :biggrin:

23242

Incredibilmente nonostante tutto quel calo iniziale è il nostro pianeta che transita; devo ammettere che è stato veramente emozionante, è incredibile che quello che si può vedere da questo semplice grafico è un pianeta che ruota attorno a una stella lontana da noi, anche se non ha alcuna validità scientifica è una cosa spettacolare.
Questo ci ha da un lato fatto arrabbiare ancora di più per la serata persa, ma dall'altra parte è una spinta incredibile a provare ancora perchè ora sappiamo che si può fare, l'abbiamo fatto e ancora lo faremo.

etruscastro
31-03-2017, 08:17
ottimo ragazzi, siete davvero in gamba, vedrete che i primi risultati arriveranno presto!

SVelo
23-10-2017, 13:25
Sta bene qui?
TECNICHE D’OSSERVAZIONE PER PIANETI EXTRASOLARI. Il cosiddetto ”defocusing”, distribuendo la luce su una superficie maggiore, permetterebbe di raggiungere precisioni molto elevate, ed e' utile nel caso dei telescopi spaziali (http://bit.ly/2xXmCpZ).