行星凌日研究望远镜Marana sCMOS相机的高速测光

在过去的十年中，通常用于额外行星的许多基于地基（例如Carmenes）和卫星（拍摄者，苔丝，伊罗透过）调查的成功运行导致了对光度下随访的需求的几乎指数增加观察这些恒星。在许多情况下，研究给定现象的光度变化所需的精确度（例如，外延转运）高。结果，消除乐气诱导的误差对于实现所需的光度精度至关重要。这种系统误差可以从探测器（相机）和望远镜本身的安装架或光学器件引入。

通过减去偏置/暗/平面校准帧来减少光度数据集中系统误差的最广泛使用的方法之一。However, unavoidable imperfections in the tracking gears of the telescope’s mounting system usually introduce movements in pixel scale values, which, combined with systematic errors in the optics of the telescope, can lead to additional tracking related noise in the light curves, leading to the necessity for high-time resolution. The Andor back-illuminated sCMOS camera Marana-4BV11 (2048 x 2048 x 11 µm pixels) is ideal for such studies. Specifically, along with the common - in astronomical cameras - features like cooling also allows for high-speed observations. Furthermore, its high quantum efficiency allows for more precise observations of fainter stars and the easier use of filters when chromatic information is also required.

设备

我们的Andor Marana sCMOS安装在位于西班牙La Sagra天文台的行星凌日研究望远镜(PTST)上。PTST光学系统(平面波cdk24)与Marana的大型sCMOS传感器的结合，允许在相对宽阔的视场(约20 arcmin x20 arcmin)进行观测，从而研究更多的光源，这对于差分光度法获得更好的结果至关重要。摄像机连接到Linux PC上，使用Andor的Linux软件开发工具包以及定制的Python脚本进行操作。

目标

我们的团队打算使用配备马拉娜Scmos相机的PTST，了解与恒星活性研究有关的一系列后续观察。2018年，跨境开拓调查卫星（TESS）推出并开始运营，这是一种专用于使用测光检测Exoplanet途的全天调查。苔丝卫星观察到的一半（即47.8％）仅接受27天的曝光。对于位于天空的部分的恒星，覆盖率为27天，并且有证据表明检测到的旋转周期可能是近或超过15天（即，大约一半的曝光时间），我们计划用PTST观察它们。此外，我们计划继续观察活跃的星星，通过过度的外延，以了解更好的财产 - 恒星和行星。

与恒星活性有关的另一个研究是观察从X射线卫星调查E-Rosita检测到的辐射恒星。目标是观察这些星星，希望在我们的观察期间将发生额外的耀斑。然后，使用马拉纳的高速潜力，我们可以更好地对火炬活动进行样本。

结果

为了说明Marana sCMOS相机的性能，我们考虑了δ-scuti变星ε-Cep的情况。

图1差分孔径光度法产生的光曲线。

图1显示了使用差分孔径光度法产生的光曲线的11分钟摘录，即测量每一帧中被给定恒星照亮的每个像素的计数之和。光曲线的最终形式来自初始光度校正，使用与ε-Cep相同帧的比较星。这一过程旨在消除任何与恒星无关的变化(例如，在观测过程中气团的持续变化所带来的变化)。观察使用0.05秒的曝光和每秒8帧的帧率。在这种高帧率/低曝光观测中，可以监测地球大气的闪烁，在图1中显示为~ 50%的光度通量变化。了解闪烁噪声的特性可以提高我们对地球望远镜观测到的恒星光曲线中的红色噪声的理解。红线显示的是相同的光曲线，以10秒为单位，在这里可以观察到ε-Cep本身带来的部分变化，其周期约为1小时。

联系

帕诺斯博士埃尼迪斯
汉堡天文台
物理系
汉堡大学
Gojenbergsweg 112.
21029汉堡
德国
电话：+49（40）428 388 420
电子邮件:pioannidis@hs.uni-hamburg.de.
网：http://www.hs.uni-hamburg.de