Pourquoi pas observer les toiles variables ? Pierre de PonthireAAVSO member (DPP)CBA Lesvewww.dppobservatory.net 2010/01/30

Structure de lexposEnvironnement des VariablesDfinitionsBut de l observation des VariablesHistoriqueEst-ce ma porte?Organisation en rseauAssociationsVariables Zoo stellaireObservation visuelleObservation CCD

DfinitionsVariables toiles dont la luminosit / brillance varie en fonction du temps. Cycles de 1h 20m 1 000 jours Observation de variables photomtrie stellaire en fonction du temps = Courbe de lumire (Light Curve)

Pouquoi observer les Variables.Premire rponse:

Parce quelles sont variables

et donc il est intressant de les revisiter!

HistoriqueSupernovae SN185, SN1054, SN1572Mira 1596Algol 1669En 1786, 12 Variables dcouvertesSuite ces dcouvertes utilisation du tlgraphe, comme moyen de communication rapide pour ces toiles tranges...

Moyens de mesuresMesures visuelles, simples jumelles / lunette / tlescope. acqurir lexprience pour identifier la Variable et apprcier la magnitude.

Mesures CCD, quipement plus complexe et temps dapprentissage plus long.

En fonction de lquipement programmes adapts:variables diffrentes des temps diffrents des frquences diffrentes

Les Variables ma porte?Les Variables nexigent pas ncessairement des investissements importants

Il faut choisir son programme en fonction de ses possibilits. Il y en a pour tout le monde

Vous pouvez comparer vos mesures aux autres via Internet stimulation.

Vous tes incits comprendre les mcanismes des toiles variables, progression de vos connaissances,

The Sky is the limit.

Observations en rseauAmateurs forment des rseaux d'observateurs AAVSO depuis 1911CBA GEOS (RR Lyrae)

avec aide et conseils fournis par des PROFESSIONNELS!!!

Vous ntes pas isols.

Tamtam = Internet communications en quasi temps rel: Variables capricieuses et souvent imprvisibles

Associations EuropennesAFOEV Association Franaise des Observateurs des Etoiles Variableshttp://cdsweb.u-strasbg.fr/afoev/GEOS Groupe Europen des Observations Stellaires http://geos.webs.upv.es/ http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/ RR Lyrae database

VVS Vereniging Voor Sterrenkunde, Werkgroep Veranderlijke Sterren. http://www.vvs.be/wg/wvs/

AAVSO American Association of Variable Star ObserversRseau mondial www.aavso.org

1300 membres, il n'est pas obligatoire d'tre membre pour soumettre ses observations.

de 1911 2009 18 000 000 d'observations rythme croissant 1 200 000 observations / an

Belgique au 3me rang aprs USA et Canada 82 000 observations/an, 21 observateurs, surtout en Flandre

AAVSO (suite)Support d'une quipe d'environ 15 permanents dont un astronome professionnel spcialiste des techniques photomtriques . Base de donnes pour les rsultats de mesures Conseils tous niveaux : dbutants chevronns Manuel pour lobservation visuelle des toiles variables (Disponible gratuitement sur le net, en 8 langues) Orientation de vos observations pour quelles soient utiles, campagnes organises, "Alert Notices", etc

Libre choix de vos Variables

AAVSO (suite)Site Internet complet: cartes sur mesure avec donnes photomtriques, groupes de discussions, publications. AAVSOnet = rseau de plus de 7 tlescopes Arizona et New Mexico observations la demande des membres sur base dun programme de recherche Images transmises par Internet

2 Meetings par an printemps et automne

Dcouvrir le site du AAVSO => intrt aux Variables

Astrokolkhoz Observatory (Tom Krajci)

CBACenter for Backyard AstrophysicsRseau mondial spcialis : toiles variables cataclysmiques, mesures CCD uniquement.

50 membres (3 en Belgique) Dirig galement par un professionnel Programme suggr chaque mois et Alert Notices pour les vnements imprvisibles Magnitudes 13 17 ouverture 20 cm minimum

Joint Meeting AAVSO SAS - CBA

Big Bear California 2009 CBA MembersBig Bear California 2009On nobserve pas seul

Pourquoi observer les Variables?

Deuxime rponse:

Pourquoi ne pas tre utile?Vos mesures sont uniques!!

cest seulement par lobservation des toiles variables que lamateur peut diriger son modeste quipement vers une utilisation pratique, et plus loin, dans une large mesure, vers la poursuite de la connaissance dans son application la plus noble des sciences.William Tyler Olcott, 1911 Fondateur du AAVSO.

Les Variables = un zoo stellaire30 000 connues, 14 000 suspectesToute toile sera un jour variable...Les grandes classespulsating variablescataclysmic variableseclipsing binary starsrotating stars

Les Variables = un zoo stellaire (suite)Pulsating stars expansion et compressionCepheidspriodes 1 70 joursvariation de magnitude 0.1 2relation priode / luminosit talon distancedel Cep (Cepheus)

Les Variables = un zoo stellaire (suite)Pulsating stars expansion et compressionType RR Lyraegantes blanchespriodes 0.2 1.2 joursvariation de magnitude 0.3 2

Les Variables = un zoo stellaire (suite)Pulsating stars expansion et compressionType RV Taurisuper gantes jaunespriodes 30 150 joursvariation de magnitude jusqu 3

Les Variables = un zoo stellaire (suite)Pulsating stars expansion et compressionLPV Long Period Variablesgantes rougesdont les Mira, semi-rgulires et irrgulirespriodes 80 1000 joursvariation de magnitude jusqu 2.5

Mira (Omicron Ceti)

Les Variables = un zoo stellaire (suite)

CataclysmiquesSupernova, delta magnitude 20!!Nova, binaires, outbursts de 7 16 magnitudeDwarf nova, binaires, plusieurs sous classesetc....

Exemple de cataclysmiquesystme binaire trs rapproch - apparence ponctuelle y.c. pour Hubblenaine blanche massivenaine rouge gazeuse, forme de poiredisque daccrtionpriode 100 minutestransfert de matire: 10 000 millions T/sec 1013 kg/sec (masse solaire 2 1030 kg, solar burning rate 5 1011 kg/sec)outbursts (ruptions)

L1hot spotMcanisme dune dwarf nova type SU Uma

Exemple de cataclysmiqueIY Uma (type SU Uma) clipse0.52 - 0.5d = 28.8min JD 2453333 = 2004/11/23

EclipseSuperhump

Une autre cataclysmiqueGSC 1874:399 (Auriga) dcouverte comme variable en 2004.Chaque couleur correspond diffrents jours dobservationobservation de 7 nuits faite pour Prof. J. Robertson (Univ. Arkansas)

Variable de type:Semi-dtache clipse

Priode 6h 1m 12s 4s dtermine aveccorrections hliocentriques

Dates 2005/12/01 2006/01/24

Comment observer visuellementPlanning des observationsListe des toiles faciles pour dbuterFrquence des observations est fonction du type d'toile, toutes les semainestous les jours toutes les 10 minutesListe des toiles en manque d'observation

Observer visuellementEquipementJumelles, lunette ou tlescopeChercheur Oculaires, champ suffisant pour localiser la Variable et les toiles de comparaison. Pour les toiles variables faibles un plus gros grossissement est ncessaire.Monture quatoriale de prfrence (rotation du champ en Alt-Az o est le Nord?) Cartes disponibles sur le site du AAVSO

Retrouver la Variable - Star hoppingObservationTrouver le champ de la VariableStar hopping avec ou sans Tlescope quip d'un GoTo

Mesure de la VariableObservationIdentifier la Variable et les toiles de comparaisonEstimer la magnitude par interpolationau dbut ce n'est pas vident (plus de 20 minutes la premire fois)Etoiles de comparaison => nutiliser que celles de la carte (cohrence avec les autres observateurs)Fainter than mesure utile!!!!Prcision obtenue de l'ordre de 0.3 0.1 mag

Exercice destimation de magnitudeMag 5.2Mag 6.1Mag 6.9Mag 7.1Mag 8.9Fainter than 9.0 utile!!

Rapport dobservationEnregistrer les rsultatsNom de la VariableDate et Heure de l'observation en TU (UT) ou en Julian DateMagnitude mesure de la VariableMagnitudes standards des toiles de comparaisonIdentification de la carte utiliseNotez les conditions qui peuvent affecter la mesure (nuages, brouillard, Lune,..)Envoyer son rapport de mesure par Internet (encore toujours possible aussi par fax et par courrier postal)

Rapport dobservation

Rapport dobservation

Observer avec une CCD

Avantages des CCD

Meilleure prcision 0.02 mag 0.001 magEtoiles plus faibles accessibles donc plus nombreusesAutomatisation possible et ncessaire pour les time-series (observation continue de la mme Variable durant plusieurs heures)

Inconvnients des CCD

Prend plus de tempsPlus compliqu, temps d'apprentissage plus importantNombreux paramtres matriserchantillonnage spatial, temps de pose, focalisation, linarit du dtecteur, FWHM, SNR, etc...Beaucoup de rigueur, volume important de donnesPlus coteux Connaissance informatique ncessaireVisuel et CCD sont complmentaires Exprience du visuel souhaitable pour aborder la CCD?? Les inconvnients ne sont pas lis aux Variables mais la CCD

Equipement pour la CCDLunette ou tlescope, Chercheur. Monture quatoriale indispensable (rotation du champ).Camra CCD monochromede prfrence non Anti Blooming Gate (linarit)de prfrence refroidie et avec rgulation de tempraturecompatibilit avec logicielsFiltre V pour photomtrie diffrent du G de la srie R G B minimum filtre V, les camras rponses frquentielles diffrentes. Indispensable pour mesures cohrentes.roue filtre si utilisation de plusieurs filtresLogiciel(s)contrle de la camra, tlescope, (focuser, dome,...)photomtrie, (astromtrie).UtilesRducteur de focale : largissement du champPilier fixe, abri toit coulissant, coupole Carte informatise du ciel, GSC, USNOA2 (300 000 000 d'toiles)

Oprations avec CCDCalibrage de la camra : biasdarks la temprature utilise et temps de pose = images flats pour le filtre utilis et aprs chaque montage du filtreTrouver le champ de la variable (visuel plus simple).Image CCD + programme astromtrie localisation plus facile et centrage pouvant tre automatisPrise des clichsde quelques clichs successifs, si une mesure suffit plusieurs centaines time-series des cataclysmiquesCalibrage des images, bias, darks et flats, gnralement automatis(matrise du processus)pas de techniques damlioration de la qualit visuelle de limage!!ventuellement empilement dimages SNR

Photomtrie de limage CCDPar comparaison avec les toiles voisines comme pour le visuel. Le choix des diamtres des cercles de mesure est important.

Photomtrie de limage CCDBG CMi - Polaire Intermdiaire (IP DQ Her) 7 heures dobservation 19h 2h UTPriodes: 2.95 h (clipse?) et 15.2 min (spin?)

Analyse des rsultatsEvaluation de lcart-type (standard deviation) de la mesure avec Excel (quantifier les limites des erreurs de mesure)Calcul de l Airmass , critique des rsultats

Correction hliocentrique Analyse du comportement priodiqueanalyse de type Fourier de la courbe de lumire (light curve) priode de la Variable, volution de la priode

Rapport envoy par email rapport type envoy au CBA------------------------------------------------------PHOTOMETRIC CCD OBSERVATIONS OF Var Cam 06 ------------------------------------------------------Observer : Pierre de Ponthiere, CBA Lesve, Belgium Internet: pierredeponthiere@gmail.com http:www.dppobservatory.netInstruments: 0.2-m f/10 SCT LX200GPS Meade, f/6.78 with Alan Gee focal reducer, ST-7XMEI SBIG CCDDifferential magnitudes------------------------------------------------------Observations for December 22th 2006 ; JD 092.238 to 092.485Unfiltered exposuresExposure duration : 150 sec (stack of 5 exposure of 30sec)

Obj1 Var Cam 06Ref1 GSC 4344:1160 12.9mag Chk1 USNO 14.69 mag stdev = 0.015

T (JD)Obj1Ref1Chk12454092.237715.71412.90014.9792454092.240015.63812.90014.9572454092.242215.61112.90014.9952454092.244315.72812.90014.9972454092.246415.65512.90014.9972454092.248615.68912.90015.0032454092.250715.68712.90015.0062454092.252915.66112.90014.9972454092.255015.63412.90015.0072454092.257215.64612.90014.997

Et ensuite ... Mesures avec diffrents filtresB, V, R, IMesure des coefficients de Transformation calibrage des filtresApplication des coefficients de TransformationAll Sky Photometry mesures diffrentielles limites au champ de la CCD All Sky Photometry sur plusieurs champs diffrentsncessaire pour tablir des squences calibresciel parfait dit photomtriquephnomne d extinction (Airmass = paisseur de latmosphre est variable) corrections limite entre amateurs et professionnelsSpectrographie dj disponible pour les amateurs ( cot lev et pour toiles brillantes)

Fivre de louverture et Pollution Lumineuse

Mesures UNIQUES de qualit et utiles avec des ouvertures moyennes Observations des Variables en visuel et CCD souffrent dans une moindre mesure du manque de qualit du ciel par rapport lobservation du Ciel profond

Les Variables = un moyen de soigner nos frustrations?

RappelVisuel et CCD sont complmentairesAlerte donne par les observateurs visuelsSurveillance continue (fainter than)Time Series avec CCD

Liens importants AAVSO American Association of Variable Star Observers site complet (base de donnes des light curves, cartes, conseils, groupes de discussion, etc...). A mon avis le meilleur site! www.aavso.org Manuel pour lobservation visuelle des toiles variables http://www.aavso.org/publications/manual/ CCD Observing Manual http://www.aavso.org/observing/programs/ccd/manual/

CVnet Cataclysmic Variable network Site donnant les dernires informations sur les CV, interviews de professionnels, bonne introduction aux CV. Compilation des donnes fournies au AAVSO. http://home.mindspring.com/~mikesimonsen/cvnet/index.html CBA Center for Backyard Astrophysics site spcialis pour les Cataclysmiques, reprend entre autres le programme suggr pour le mois venir, groupe de discussion, alert notice par email. http://cba.phys.columbia.edu/

LittratureUnderstanding Variable Stars by John Percy Cambridge University Press 2007 Etudie tous les types de Variables. Ouvrage recommand. Disponible chez Amazon.comCataclysmic Variable Stars How and why they vary by Coel Hellier Springer Praxis 2001 Le seul ouvrage ma connaissance donnant une description des Variables Cataclysmiques la fois dtaille et comprhensible par les amateurs. Disponible chez Amazon.comAn Introduction to Astronomical Photometry Using CCDs by W. Romanishin Universitiy of Oklahoma Livre de 175 pages reprenant un cours universitaire de niveau accessible sans trop de mathmatiques, agrable lire. Disponible gratuitement sur Internet. http://observatory.ou.edu/wrccd22oct06.pdf Astronomical Photometry: Text and Handbook for Advanced Amateur and Professional Astronomer by Arne Henden and K. Kaitchuck - William-Bell La bible!! Nouvelle dition en 2010? A Practical Guide to Lightcurve Photometry and Analysis by Brian D. Warner - Springer 2006 Disponible chez Amazon.com

Observer les Variables?

Oui bien sr, cest passionnant et utile

Visuel et CCD complmentaires.Citation du AASVO:Practice, practice, practice. And don't forget to enjoy yourself.

Merci pour votre attention.

THE END

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