Welche praktischen Überlegungen gibt es für Amateurbeobachtungen von Exoplaneten im Transit?

Offensichtlich beziehe ich mich nicht auf das tatsächliche Betrachten der Exoplaneten selbst, sondern auf das Erkennen ihrer Auswirkungen auf die Helligkeit des vom Mutterstern emittierten Lichts (wie im folgenden Diagramm des Instituts für Astronomie der Universität von Hawaii ).

Ich könnte mir vorstellen, dass ein Teleskop von guter Qualität die Auswirkungen des Exoplaneten, der durch den Mutterstern wandert, erkennen und aufzeichnen würde.

Welche praktischen Überlegungen in Bezug auf Ausrüstung, Software usw. wären erforderlich, um Amateurbeobachtungen der Auswirkungen des Transitens von Exoplaneten im Hinterhof durchzuführen?

Wenn jemand dies tatsächlich versucht hat, welche Erfahrungen haben Sie gemacht?

Dies ist bei digitalen CCDs eigentlich recht einfach (bei Filmkameras war es früher recht schwierig, Filme zu entwickeln, die am Objektiv vorbeigingen und die Spurweite abschätzen).

Holen Sie sich ein gutes Teleskop - ein 12 "Dobsonian oder höher, wenn Sie sich eine gute Chance geben möchten, die Schwankungen vor dem Hintergrund des Rauschens zu erkennen. Dann wählen Sie einen anständigen CCD Ein paar tausend Pfund für einen gekühlten CCD, was auch dazu beiträgt, das Rauschen zu reduzieren.

( In US-Dollar kaufen? Ein vernünftiger CCD kostet ungefähr 1000 US-Dollar . Ein gekühlter CCD kostet mindestens 1500 US-Dollar.)

Sie benötigen eine qualitativ hochwertige äquatoriale Halterung mit computergesteuerten Servos, um das Ziel über lange Zeiträume hinweg reibungslos verfolgen zu können.

Im Idealfall werden Sie auch ein zweites Teleskop und eine zweite CCD einbauen, die auf den gleichen Weg zeigen, aber leicht versetzt sind. Auf diese Weise können Sie Wolken und andere Schwankungen aus unserer eigenen Atmosphäre ausgleichen.

Oh, und entferne dich so weit wie möglich von einer Stadt - hoch in die Berge kann ein guter Plan sein :-)

Dann vereinbaren Sie Ihre Besichtigung für eine Reihe von vollen Nächten. Je mehr Datenpunkte Sie erhalten, desto besser ist die Rauschunterdrückung. Stellen Sie sich vor, der Exoplanet kreist alle 100 Tage. Um nützliche Daten zu erhalten, müssen Sie diese über ein Vielfaches von 100 Tagen verfolgen. Nehmen wir also an, Sie haben die Verfolgung Ihres Zielsterns für 2 Jahre eingerichtet. Planen Sie 3 oder 4 Sternaufnahmen pro Nacht, um eine Reihe von Datenpunkten zu erhalten.

Diese mehr als 600 Tage mit 4 Datenpunkten pro Nacht bieten Ihnen einen vernünftigen Datenstapel - die Herausforderung besteht nun darin, herauszufinden, ob es zyklische Abweichungen gibt. Verschiedene Datenanalyse-Tools können dies für Sie tun. Im ersten Schritt, wenn Sie einen Zyklus um 365 Tage herum finden, ist er wahrscheinlich nicht das Ziel, also versuchen Sie, dies zu normalisieren (dies macht es natürlich sehr schwierig, Exoplaneten mit einem Zeitraum von genau 1 Jahr zu entdecken).

IEEE Spectrum hat kürzlich einen Artikel zum Erkennen von Exoplaneten veröffentlicht: DIY Exoplanet Detector - Sie benötigen kein leistungsstarkes Teleskop, um die Signatur einer fremden Welt zu erkennen

Canon EOS Rebel XS DSLR. Mit alten Objektiven mit manuellem Fokus, die für die meisten Fotografen jetzt unbrauchbar sind, konnte ich ein 300-Millimeter-Nikon-Teleobjektiv erwerben ... Ein von Arduino gesteuerter Sterntracker ...

Mehr Infos hier: Erkennen Sie bekannte Exoplaneten mit DSLR / Teleobjektiv

Der fragliche Stern HD 189733A hat eine visuelle Größe von 7,6. Dimmer-Ziele benötigen natürlich mehr Lichtsammelleistung, als ein altes Teleobjektiv liefern kann.

Wenn Sie sich an die Beobachtung von "heißen Jupitern" halten, ist dies für die "Amateur" -Technologie von großer Bedeutung.

Ich würde zustimmen, dass wahrscheinlich ein 10-Zoll + -Teleskop zusammen mit einem gekühlten CCD benötigt wird.

Heiße Jupiter (Riesenplaneten, die in der Nähe ihrer Elternsterne umkreisen) erzeugen Transitsignale mit einer Amplitude von etwa 0,01 bis 0,02 mag. Die Transits dauern einige Stunden und finden alle 1-10 Tage statt. Die Transitzeiten sind gut vorhergesagt. Im Prinzip könnten Sie alle Daten, die Sie benötigen, in etwa 6 Stunden Beobachtung sammeln. Die Amplitude des Transiteinbruchs ist jedoch gering, sodass Sie eine sehr genaue Differentialphotometrie benötigen . Am besten beobachten Sie Ziele mit vielen anderen Sternen im selben CCD-Feld, die als Vergleich herangezogen werden können. Dies kann bedeuten, dass Sie ein CCD mit einem weiten Sichtfeld benötigen. Auf der anderen Seite, Sie müssen Stellen Sie sicher, dass die sichtbare Scheibe des Sterns gut von den CCD-Pixeln abgetastet ist (z. B. bei einer typischen Sicht von 2 Bogensekunden darf jedes CCD-Pixel nicht mehr als 1 Bogensekunde am Himmel darstellen, vorzugsweise weniger).

Andere Erfolgsstrategien beinhalten das Beobachten bei niedrigen Luftmassen, was die Qualität der Differentialphotometrie verbessern sollte, und stören sich nicht an irgendetwas, das selbst durch den dünnsten Zirrus beobachtet wird. Durch die Beobachtung mehrerer Transite können Sie Ihre Daten durch "Phasenfaltung" auf der bekannten Umlaufbahn des Planeten verbessern.