[CCD-CR] Jas nocniho nebe

Thu Jun 20 13:37:01 CEST 2002

Ahoj Filipe, a vsichni,

Princip je jasny.  Pro zajimavost jsem ted zmeril jas oblohy na
standardnim poli SA107 (Landolt 1992) na snimcich porizenych
v R filtru tady v Ondrejove na 65ce kolegou P. Kusnirakem kolem 22h UT dne 
2. cervna t.r.  Souradnice stredu toho standardniho pole jsou 15h39.5m
a 0d -16' (J2000). Konkretne na snimku c.3 v case 21:54 UT jsem
zmeril jas oblohy na m_R=19.78 mag/arcsec^2 pred korekci na extincki, 
po korekci (viz nize) na extinkci to je 20.06 mag/arcsec^2. 
Podotykam, ze toto mereni bylo vzate na vzdusne hmote 1.56, tedy 
asi 40 st. nad jiznim obzorem. V zenitu musel byt ten jas mensi, ale
presny odhad nemam, snad kolem m_R=20.5 mag/arcsec^2.

Nejdrive jednu poznamku k metode, dale pak budu diskutovat nejistoty.
Meli bychom se shodnout na postupu, jak ty snimky spravne kalibrovat 
pomoci standardnich hvezd.  Takova kalibrace je totiz vzdy ovlivnena
extinkci svetla hvezdy, coz je treba zapocitat.  Bud tu extinkci
zmerit, anebo alespon rozumne odhadnout.  V Ondrejove je exktinkce
v R filtru za kvalitnich noci 0.16-0.20 mag/airmass.  Pro tuto noc
2. cervna, kdy byly ty snimky vzaty a ktera byla kvalitni, jsem
tedy pro korekci na extinkci svetla te standardni hvezdy predpokladal
extinkcni koeficient 0.18 mag/airmass, takze jsem dostal odhad extinkce 
na dane vzdusne hmote (1.56) o velikosti 0.28 mag.  (Tvou hodnotu by
bylo zapotrebi take o extinkci opravit, ale nevim, na jake vzdusne
hmote jsi to delal ani jak velkou mas v Brne typicky extincki - kdyz
predpokladam, ze jsi to delal pobliz zenitu, tedy zhruba 1.0 vzdusna
hmota, a ze jsi mel ext. koef. 0.25, tak pak byl korigovany jas oblohy
v tvem pripade m_R~17.2 mag/arcsec^2.

Ted k nejistotam.  Vnitrni chyby systemu budou na urovni setin magnitudy,
a toho lze myslim dosahnout pro jakykoli rozumny system.  Systematicke
chyby (ktere se projevi napr. kdyz budete srovnavat mereni z ruznych
pristroju) budou vetsi, ale pri trose snahy se domnivam, ze nebudou
o mnoho vetsi nez 0.1 mag.  Chce to mit standardni filtry
a pochopit spravne, co vlastne merime, tedy jak vypada spektrum svetla
oblohy v dane spektralni oblasti.  Tuhle diskusi ted necham stranou, ale pri
spravne metodice bych tyhle chyby ocekaval kolem te 0.1 mag.
Dalsi systematicke vlivy by rovnez melo byt mozne rozumne eliminovat,
snad az na jeden, a tim je to, kde na obloze ten jas merime.
Napr. na te serii sesti snimku standardniho pole z 2. cervna, ktere byly
porizeny kolem kulminace, je patrno kolisani jasu oblohy na urovni
kolem 0.02 mag s azimutem, coz byl rozhodne realny efekt, tedy ukazujici
na zmeny jasu oblohy i v tom pomerne malem intervalu (rozsah 11 stupnu
v hodinovem uhlu kolem kulminace, kde byly ty snimky porizeny).
Kolisajici prispevek svetel z Ondrejova a dalsich vesnic v tom smeru
bude zrejme pricinou.  Kdybych to meril na vyrazne jinych azimutech,
bude ten rozdil nepochybne mnohem vetsi, zvlaste pak na SZ nad Prahou,
tam by to urcite bylo v radu mnoha desetin nebo mozna i jednotek
magnitudy.  Takze, dulezite je, jake misto oblohy merite.  Druha
vec je pak jak vzajemne porovnat mereni brana v ruznych vyskach nad obzorem.
Muj odhad, ze v Ondrejove to muze byt na urovni nekolika desetin mag mezi
zenitem a vyskou 40 st. nad obzorem, vsak neni nic vic nez jen 
prvni hruby nastrel od boku.  Chtelo by to skutecne ten rozdil zmerit.

Pro ted ode mne vse.

Petr Pravec

On Mon, 17 Jun 2002, Filip Hroch wrote:

> 
> Ciao
> 
> posilam navod jak s munipackem odhadnout jas nocniho nebe.
> 
> Na to aby jsme mohli odhadnout magnitudu nocniho nebe potrebujujeme
> udelat snimek nejake oblasti kde jsou okalibrovane hvezdy. Ja napriklad
> pouzivam policka z prace J.N. Gonzalez-Perez: Astronomical Journal
> 122, 2055-2098 (2001). Jako priklad jsem udelal mereni BL Lac v R filtru.
> Po odecteni darkframu a korekci flatfiledem jsem zfotometril snimky
> a u hvezdy, ktera mela katalogovou jasnost 
>  
> R = 11.956 +- 0.018 
> 
> jsem dostal v souboru bllac.MAT (nebo .SRT) radky:
> 
>   101  166.354  157.850   13.921   13.750   13.655   13.604   13.568  ...
>     1562.277 30.12  0.00   0.006    0.006    0.008    0.009    0.012  ...
> 
> vybral jsem si clonku cislo 5 protoze uz je dostatecne velka na to
> aby pohltila vetsinu signalu od teto hvezdy. Polomer clonky je
> asi 7 pixelu zatimco fwhm neco kolem 2.0 - 2.5 pixelu.
> 
> Celkova prichazejici intenzita od hvezdy se da snadno spocitat,
> podle Pogsonovy rovnice:
> 
>   mag = 25 - 2.5*log10(I)
> 
> vypoctenme intenzitu jako
> 
>    I = 10^(0.4*(25 - mag))
> 
>    I_star = 10^(0.4*(25 - 13.568)) = 37393 ADU
> 
> 
> Intensita prichazejici od oblohy dopadajici na jeden pixel je uvadena
> jako prvni cislo v druhem radku. Protoze nas ani tak nezajima 
> intenzita pripadajici na jeden pixel ale na jednu uhlovou vterinu
> musime znat prevod z pixelu na vterinky. u nas plati:
> 
>   1 pixel = 2.0 arcsec
> 
> takze intenzita pripadajici na jednu uhlovou vterinku je
> 
>   B_sky = 1562.277/(2*2) = 389.154 ADU 
> 
> 
> podil intenzity od zname hvezdy a oblohy udava rozdil v magnitudach
> oblohy a hvezdy:
> 
>   m_sky - m_star = 2.5*log10(B_sky/I_star) = 5.0 mag
> 
> ze ktere snadno pocteme:
> 
>   m_sky = R + (m_sky - m_star)  = 11.956 + 5.0 = 16.9 mag / arcsec^2
> 
> To je nas hlavni vysledek, rika, ze magnituda oblohy pripadajici
> na ctevrecni vterinku je priblizne 17 magnituda. Presnost nic moc.
> U tohoto postupu jsou statisticke chyby pomerne male (nekolik setin) 
> ale ve skutecnosti budou chyby tak na urovni desetin magnitudy protoze 
> jsme nevzali (mimo jine) v uvahu barevne korekce nebo vsechno svetlo 
> z hvezdy (asi by se hodila jina metoda odhadu jasnosti).
> 
> Zajimave je zamyslet se nad tim, jak to, ze  vlastne sviti nocni nebe.
> Existuji minimalne dva extremni pripady. Na vysokohorske observatori
> daleko od lidskych sidel je to sviceni molekul vzduchu vybucenych 
> ionizujicim zarenim z vesmiru. Se druhym extremem se setkavame
> ve mestech kde sviti nocni nebe svetlem odrazenym od prachovych castecek.
> 
> Protoze v nasich podminkach pripada v uvahu spise druha varianta
> (snad krome Kleti) je jasne, ze nocni nebe bude svitit jednat tim vic,
> cim vic bude osvetlovano a take tim, cim vetsi bude odrazna plocha
> vsech castecek. To je videt nekdy v lete kdy k nam dorazi zapraseny
> vzduch ze sahary (jo to je sahara). Pak nejen ze velka cast svetla
> z vesmiru je temito casteckami zastinena ale navic mame i jasnejsi
> nebe. Je zjevne, ze by se z techto metreni dala napriklad odhandout
> i koncentrace castecek ktere odrazi.
> 
> Asi by bylo zajimave informovat nas o tom jak moc jasne je nebe
> na ruznych observatorich, pro jednotnost je vhodne pouzit mereni
> kolem zenitu. Jsem zvedav jak moc se bude lisit treba Brno od
> Ostravy, Prahy a tak.
> 
> Dalsi diskuse k tomuto tematu nechavam na Jenika.
> 
> FH
>  
> 
> _______________________________________________
> CCD mailing list
> CCD at amper....muni.cz
> http://amper.ped.muni.cz/mailman/listinfo/ccd
> 