Fotometria w Maximie - podstawy

[jolo]

Kilka zdań na temat fotometrii w Maximie na przykładzie wyznaczenia zmian jasności asteroidy Psyche. Potrzebować będziemy Maxima, surowe klatki, klatki kalibracyjne. Będzie na przykładzie Maxima 6, z tego co wiem, to różnica względem wersji 5 jest taka, że w 6 możemy operować na plikach i je kalibrować w locie, natomiast w wersji 5 mogliśmy tylko operować na wczytanych do programu obrazach, które zostały wcześniej skalibrowane. 
1. otwieramy menu Analyze -> Photometry...
2. jeśli klatki nie są skalibrowane zaznaczamy pole Auto Calibrate (w bibliotece klatek kalibracyjnych pod przyciskiem Set Calibration musimy mieć pasujące do naszego materiału klatki kalibracyjne)
3. wczytujemy zdjęcia klikając na Add Files...
4. przechodzimy na zakładkę Quality, wpisujemy wartości odpowiadające jakości klatek jaka nas interesuje, np FWHM 2.5px i Roundness 0.2 i klikamy Measure All. Po analizie na liście klatek automatycznie zaznaczą nam się te, które odpowiadają wprowadzonym kryteriom. Możemy teraz podejrzeć każdą klatkę (prawy klik na pliku i Display image, albo zaznaczyć opcję Auto display) jak również ręcznie wymusić zaakceptowanie albo odrzucenie klatki poprzez kliknięcie na polu z haczykiem. Po prawym kliknięciu na liście plików możemy je też posortować, określić klatkę referencyjną i wykonać jeszcze kilka innych operacji.

5. przechodzimy na zakładkę Match, wybieramy tryb Auto-star matching albo Astrometric i z pola Image Alignment wybieramy opcję Compute All - zdjęcia zostaną wyrównane względem siebie

I rzechodzimy na zakładkę Identify. Tutaj oznaczamy nasze gwiazdy referencyjne, których jasność znamy, gwiazdy do weryfikacji (Check star), oraz nasze obiekty do określenia jasności (New Object, albo New Moving Object w przypadku obiektów ruchomych jak np asteroidy.
Może kilka słów o zasadzie pomiaru jasności w Maximie - to fotometria różnicowa, aperturowa. Czyli po pierwsze jasność jest określana względem znanej jasności gwiazdy (albo gwiazd) referencyjnych. A po drugie, jasność jest określana przez pomiar całkowitego sygnału od gwiazdy w określonym obszarze (apertura - Aperture radius) minus sygnał z tła (Annulus thickness), a pomiędzy mierzoną aperturą i sygnałem z tła jest określona przerwa (Gap width). I jak to wszystko ustawić? Dobrym punktem wyjścia dla Aperture radius jest podwojone FWHM, czyli u mnie 4-5px. Annulus thickness ustawiam zazwyczaj na 3-4px, podobnie jak Gap width. I teraz najważniejsze: wszystkie te wartości są wspólne dla wszystkich zaznaczonych obiektów na obrazie. Gap width oraz Annulus thickness musimy mieć tak ustawione, żeby w zewnętrznym pierścieniu (gdzie jest mierzony poziom tła) nie było żadnego innego obiektu, niż tło. W przeciwnym przypadku zafałszuje nam to pomiary. 

Przyszła w końcu pora, żeby coś poklikać - w atlasie nieba znajdujemy jedną albo więcej gwiazd referencyjnych, z listy wybieramy pierwszą klatkę, klikamy prawą mychą na gwieździe i wybieramy Tag New Reference Star. Następnie w okienku Object list dla nowej gwiazdy referencyjnej możemy wprowadzić opcjonalnie jej nazwę i koniecznie jej jasność (określoną dla filtru, przez jaki robiliśmy zdjęcie). Po gwiazdach referencyjnych możemy zaznaczyć jedną albo więcej gwiazd do weryfikacji (nie musimy podawać jasności) oraz na końcu jeden albo więcej obiektów do zbadania (Tag New Object) albo przemieszczających się obiektów (Tag New Moving Object). W przypadku tych ostatnich musimy je oznaczyć na kilku klatkach na początku, w środku i na końcu stawki, żeby program był w stanie określić, jak się przemieszczają. 
Na końcu czeka nas nagroda - przechodzimy na zakładkę Graph i program po chwili analizy wyświetli nam wykres przedstawiający zmiany zmierzonych jasności wszystkich zaznaczonych obiektów. Możemy teraz trochę pozmieniać Aperture radius i sprawdzić jak jego wielkość wpływa na przebieg wykresu.

W lewej dolnej częsci wykresu znajdziemy mały trójkącik, gdzie po wybraniu interesujących nas wartości CSV Export options... możemy wyeksportować dane do pliku CSV (Save CSV...), który później możemy analizować w Excelu albo innym programie. 

To tyle tytułem krótkiego wstępu do fotometrii w Maximie. Na co zwrócić uwagę?
 - żeby jasność gwiazd referencyjnych była zbliżona do mierzonego obiektu i na filtry przez które określano ich jasność. Jasność gwiazd podawana w różnych katalogach obarczona jest też różnym błędem
 - żeby gwiazdy były położone w miarę blisko obiektu
 - żeby obiekty nie były przepalone i żeby nie wchodziły w nieliniowy zakres sensora (bezpiecznie jest poniżej 50000ADU)
 - żeby SNR obiektu i gwiazd referencyjnych było jak największe. Im większe SNR, tym mniejszy błąd pomiaru. Przy SNR większym niż 100 jesteśmy już w stanie wyłapać zmiany jasności na poziomie 0.05mag - witajcie w klubie odkrywców egzoplanet
 - żeby czasy ekspozycji nie były za krótkie (więcej niż kilka sekund)
 - żeby mieć dobrej jakości i świeże klatki kalibracyjne
 

O tym jak wykonywać podstawowe operacje w Maximie dowiemy się z tutoriali http://www.forumastronomiczne.pl/index.php?/topic/4402-maxim-dl-video-tutoriale/