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Rapports d’observations

Occultation de l’étoile TYC 1879-02151-1 par l’astéroïde 144 Vibilia

Les phénomènes d’occultations d’étoiles par des astéroïdes sont un des moteurs de l’enthousiasme de l’équipe de l’observatoire de Biscarmiau. A tel point que n’ayant pas de réel résultat par l’observation visuelle article n°11, nous avons décidé d’investir nos ressources et notre énergie dans l’acquisition d’une caméra Audine (avec obturateur), un boitier EventAude et son GPS Garmin, le tout associé au télescope T305. Bien sur l’adaptation à ce matériel demande pas mal d’investissement en temps et beaucoup de rigueur dans toute la chaine d’acquisition et de traitement. Il fallait aller vite pour être prêt le 19 Septembre. Le résultat est à la hauteur de notre engagement .

LES ETAPES :

- Prévision.
- Chaine d’Acquisition.
- Repérage du champ-Image CCD.
- Paramètres d’acquisition du Drift-scan.
- Acquisition du Drift-scan.
- Traitement de l’image.
- Transfert en courbe de luminosité.
- Datation de l’occultation.
- Publication des datations de Biscarmiau.
- Compilation des résultats sur l’Europe.


PREVISION :

Issue du site de l’European Astéroïd Occultation Network (EAON)  : http://astrosurf.com/eaon
ainsi que la liste de distribution PLANOCCULT concernant les prévisions d’occultations et les rapports d’observations.
Ces prévisions sont à la base de nos observations.
Pour le cas étudié elles se présentent sous la forme suivante :
carte prévisionnelle

GIF - 40.1 ko

CHAINE D’ACQUISITION

Cette installation intégre un PC, une Caméra et son alimentation, un boitier EventAude associé à son GPS 18LVC.
Le schéma de l’installation permet d’appréhender la relative complexité de l’installation.

- La caméra est montée sur le porte oculaire, directement au foyer du télescope T305.
- La recherche du champ stellaire et le suivi sont assurés par un second PC et son logiciel C2a.


REPERAGE DU CHAMP - IMAGE CCD

L’image ci-dessus montre le champ où a été identifiée, à l’aide du catalogue USNO-SA1 sur C2a, l’étoile TYC 1879. Détails des paramètres de cette étoile d’après § carte Planoccult, chap- Prévision.


PARAMETRES D’ACQUISITION DU DRIFT-SCAN

Le pilotage de la caméra est assuré par le logiciel Aud’Ace.(voir association AUDE)
Les paramètres affichés pour le Drift-Scan sont les suivants :
- Largeur du scan, bande entre 320 et 450 colonnes, pour réduire le volume du scan (pixels).
- Longueur du scan, 2500 lignes sont retenues pour l’enregistrement. Binning 1X1, soit environ 4mn 30s d’acquisition.
- La focale du T305 est de 1.188m
- La déclinaison de TYC 1879 est 22°47’50".
Voir l’image écran correspondante lors de l’acquisition


ACQUISITION DU DRIFT-SCAN

L’acquisition de la datation issue du GPS 18LVC via EventAude est traitée par "Terminal.exe" sur le PC caméra.
La datation enregistrée nous fournit l’heure de début et fin de Drit-Scan.
On relève pour cette étude

- début de scan (S) 01:31:03.765
- fin de scan (E) 01:35:46.085

Cet intervalle de temps correspond au défilement des 2500 lignes sur le capteur CCD.

Le Drift-Scan obtenue dans AUD’ACE est un fichier( *.fit) que nous sauvegardons et transférons dans le logiciel "IRIS" afin d’en extraire un profil photométrique.

Ci-dessous l’image de la fenêtre IRIS aprés transfert du drift-scan.


TRAITEMENT DE L’IMAGE

Nous nous référons au protocole d’IRIS(Christian BUIL) : voir leçon 25, qui nous permet de transformer progressivement l’image numérique en une courbe photométrique en passant par les commandes suivantes :

- La commande TRAIL détermine le centre de gravité de la trainée stellaire pour chaque ligne acquise et décale les lignes suivant l’axe vertical à une fraction de pixel près pourqu’elles aient toutes le même centre commun.
La syntaxe de la commande est :

TRAIL [y0] [y1] [y2]

- Avant d’effectuer le binning qui va conduire au profil photométrique il est très important de retirer le niveau du fond de ciel local a tous les points de la trace. C’est ce qui permettra d’avoir un zéro photométrique.La syntaxe de la commande est :

L_SKY2

- Le binning proprement dit est réalisé avec l’aide de la commande L_ADD. La syntaxe est :

L_ADD [y1] [y2]

Voir l’image résultante ci-dessous : On note à l’observation du scan qu’une "zone sombre" apparait nettement dans la trainée laissée par l’étoile !! on peut déjà avancer qu’il y a forte probabilité d’occultation.


COURBE DE LUMINOSITE

Il est ensuite possible d’afficher le profil photométrique sous la forme d’une courbe en tapant la commande suivante :

L_PLOT

Commentaires : On peut dès à présent relever sur ce graphe les points significatifs - le premier seuil à 250 lignes - l’effondrement du à l’occultation situé entre 620 lignes et 676 lignes. Néanmoins on voit bien que ces relevés sont assez aléatoires compte tenu du fait que nous sommes en présence d’une étoile à fort scintillement.

  • Pour rémédier à cette difficulté nous allons, toujours sous IRIS, sauvegarder un fichier (*,DAT) qui se présente sous la forme ci-aprés, et le transférer dans le tableur EXCEL afin de profiter des spécificités de celui-ci pour affiner nos relevés de points significatifs. La colonne de gauche indique le rang de chaque ligne du scan, et celle de droite l’indice de luminosité pour la ligne correspondante.

TRANSFERT SOUS EXCEL

On trouve sur ce ficher EXCEL tout d’abord les deux colonnes (A)
du fichier (*.DAT) précédent, qui vont nous permettre de refaire le graphique en mode EXCEL, voir ci-dessous .

Ensuite la partie (B) traite les moyennes des zones significatives, suivant le type de fonction =MOYENNE(B1:B252)
- fond de la courbe = zone du scan non impressionné par l’étoile.
- Plateaux 1 et 2 = zone du scan avant l’occultation.
- Occultation
- Plateau 1a = zone du scan après l’occultation.

On remarque sur le graphe les traces de ces moyennes.
Le traitement en partie (D) reprend ces valeurs sous la forme de moyennes ; type de fonction =MOYENNE(E2:E3), entre les différents plateaux contigus afin d’extraire les lignes significatives du scan ;type de fonction =TENDANCE(A249:A257 ;B249:B257 ;F9).Ceci est valable pour les points S - D - R

Les temps associés sont obtenus par le produit du nombre de lignes par le temps de transfert par ligne (1)
On retrouve donc dans la troisième colonne de la partie (D) :

  • (S)=> 28,416878" : début d’impression de l’étoile sur le scan. C’est le temps différé entre le début de l’acquisition de la trace et son apparition sur le scan(2). Reprendre l’explication de l’article n°25
    - De même les seuils D et R sont respectivement les points de début et fin d’occultation.
  • (D)=>69,955"
  • (R)=>76,419".

On note sur la partie (E) du Tableur les temps enregistrés par l’EventAude : début et fin de scan, transformés en secondes et 1/1000 de seconde afin de faciliter les opérations.

  • Début de scan = 5463,765"
  • fin de scan = 5746,085"

soit un intervalle de temps = 282,320"
et un temps de transfert entre chaque ligne du scan :
282,320/2500=0,112928" (1).Ce temps est repris plus haut.

Pour terminer, la partie (F) du Tableur conjugue la date initiale du scan (2)avec les temps intermédiaires S - D - R , retraduits en h ;mn ; s

  • Début d’occultation =1h 31’ 45",304062
  • Fin d’occultation =1h 31’ 51",767616
  • durée de l’occultation = 6,463"

On arrive au bout !!!! C’est assez fastidieux certe mais une petite automatisation de ce calcul pourra soulager notre impatience. Néanmoins nous voila au bout de notre travail qu’il nous reste à publier à PLANOCCULT, service cité en début d’article.


PUBLICATION DES DATATIONS DE BISCARMIAU

Word - 25.5 ko

Datation de Biscarmiau : on comprendra, en poursuivant la lecture de cet article, l’importance de la position du site. Cette position a été acquise à partir d’un relevé GPS.


COMPILATION DES RESULTATS SUR L’EUROPE

On remarque sur cette image un certain nombre de segments numérotés qui ne sont autres que la représentation des temps d’occultation fournis par les différents observateurs du phénomène. La situation de chaque segment dépend de la position même du lieu d’observation de chacun d’eux !!!
On comprend dès lors l’extrème importance des mesures faites, aussi bien le temps d’occultation qui nous donnera la longueur de notre segment, et aussi le début de l’occultation qui va positionner ce segment par rapport aux autres et permettre de fournir ainsi les élèments décisifs pour la connaissance de l’astéroïde et en premier lieu sa forme, comme on peut le voir sur cette dernière image.

Cerise sur la gâteau, nous avions dans le cas de VIBILIA l’occultation d’une étoile double !!!!! On peut remarquer sur l’image qui suit deux segments ( 7 et 8) assez décalés des premiers. En fait ils sont les témoins de l’occultation de la seconde étoile du systéme binaire connu sous le nom de "double de Couteau" COU581.
Une translation de ces deux segments ( voir première image)sur les données de la première occultation ( direction et distance de la binaire sont connues)permet de compléter le profil de l’astéroïde.
En superposant les 2 événements, on obtient un profil de 160.0km +/-1.5 par 134.9km +/-2.1 pour l’astéroïde, ainsi qu’une nouvelle mesure de l’étoile double : sep 260.0mas +/-1 et PA 240.1deg +/-0.3.

P.-S.

Cette expérience partagée avec quelques uns d’entre nous, sera bien sûr répétée, je l’espère même avant la fin de l’année, puisque nous voyons déjà se profiler à brèves échéances plusieurs occultations à partir du site de Biscarmiau.

Quelques dates à surveiller : 06-12-15 Novembre ; 15 Décembre.

Pour vous permettre de bien appréhender ce traitement vous trouverez ci-dessous le scan (*.zip) de Vibilia ainsi que la feuille de calcul (*.xls).A l’aide de ces documents et du présent article vous pouvez vous préparer pour les prochaines occultations.

Zip - 382.7 ko
Excel - 129.5 ko

Avis aux amateurs.

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