PROJET ASTRO
       


ACCUEIL




PRESENTATION




DEFINITIONS




TECHNIQUE




CHOIX DES CIBLES




XO-2








CONCLUSION




LIENS et REMERCIEMENT




1ère CIBLE


XO2_b est une exoJupiter qui a été découverte en mai 2007 par la méthode du transit.


    Traitement par ImageJ : 


            Avant de pouvoir effectuer la courbe de lumière du transit, il faut enlever les défauts dûs à la caméra CCD (Dark, Flats).

Pour commencer il faut réaliser un dark moyen pour les flats et pour l'objet.

Afin de les réaliser nous devons créer un  « Stack » (cube) de tous les darks.

Il faut procéder comme suit:

  • aller dans ImageJ-> file->import->image sequence
     

 

  • cela ouvre une fenêtre dans laquelle il faut choisir la première image de la séquence

  • une nouvelle fenêtre s'ouvre pour demander le nombre d’images, l’image de départ, l’incrémentation (une part une, toutes les deux images,...) et l'échelle de l'image.

Maintenant que le cube est crée, on peut faire la médiane de toutes les images afin d'avoir un dark médian pour les objets.

Pour cela il faut aller dans Image->stacks->Z-project, ce qui ouvre une fenêtre qui nous permet de choisir l'image de départ, l'image d'arrivée et l'opération que l'on veut effectuer (somme, moyenne, médiane,...). Nous prenons la médiane.
 

Maintenant que nous avons un « dark objet » médian, nous faisons de même pour avoir un « dark flat » médian.

Avant de traiter les images, nous devons d'abord débiaiser les flats en faisant: Plugins->Astronomy->CCD Calibration. On choisit le stack à traiter et on fait « substract bias ».

Une fois débiaisé, on fait la médiane des flats et on la normalise a 1 pour ne pas perdre trop d'information sur le flux lumineux.

Cela se fait en allant dans Plugins->stack->Normalise Stack. On choisit de faire la médiane et de normaliser à 1.
 

On peut maintenant traiter les images. On commence par faire un stack des images brutes  et on effectue l'opération suivante :

            Plugins->Astronomy->CCD Calibration puis on choisit le Stack des étoiles et on choisit « substract bias » et « devide by flatfield ».
 

On peut voir le résultat sur une image :
 

 Avant                                                              Après

 

En regardant l'étoile en haut à gauche, nous nous sommes aperçus que sur certaines images du cube, il y avait un pixel défectueux aux abords de celle-ci.

Nous devons le corriger à la main image par image. Pour le corriger, on réalise un agrandissement sur l'étoile et on fait une sélection autour du pixel comme le montre la photo :
 

 

Pour le corriger il faut procéder comme suit:

On fait Process->Noise->Remove Outliers

 

Et on choisit quel type il faut traiter (si c'est trop lumineux ou pas assez).

Le résultat donne :

 

Il nous reste maintenant à aligner toutes les images du stack. En effet, l'étoile bouge au cours des mesures et donc n'est pas à la même position dans les images.

Pour les aligner il faut tout d'abord sélectionner l'étoile de référence.

On fait: Plugins->Astronomy ->set aperture et on choisir un rayon assez grand (20 pixels par exemple) pour recouvrir l'étoile dans toutes les images.

 

Ensuite on fait Plugins->Stacks->align stack, on choisit le nombre d'objets sur lesquels aligner et on les sélectionne sur la première image. Cela va automatiquement aligner toutes les images :
 

Les images sont maintenant traitées, on va pouvoir commencer les mesures


On fait la mesure sur les l'étoile X02 et sur deux étoile de référence. On utilise une étoile de référence pour obtenir la variation relative de lumière. Par exemple, imaginons qu'un nuage traverse le champs d'observation pendant l'acquisition, le flux lumineux va être changé mais le rapport des flux lumineux des deux étoiles de référence va rester constant. On connaitra donc la variation de flux qu'il faudra prendre en compte lors de l'analyse des données.

On obtient sur la courbe suivante le rapport de flux des deux étoiles de référence (courbe rouge). on voit bien qu'elle reste constante. en revanche, on orserve une petite variation de flux sur l'étoile XO2( courbe verte).





On voit que la variation est trop petite pour l'exploiter. On a des erreurs qui sont du même ordre de grandeur que la variation. Pour augmenter la variation de flux, on va faire des sommes de 4 images successives :






Exploitation

On obtient la courbe de lumière définitive pour XO2_b :



On observe une variation de flux de l'ordre de 1% ce qui est suffisant pour pouvoir faire une exploitation



D'après l'article "On the Unique Solution of Planet and Star Parameters from an Extrasolar Planet Transit Light Curve" paru dans la revue The Astrophysical journal, on connaît les formules qui permettent de déduire les valeurs caratéristiques de l'étoile et de la planète.

On mesure les quantités suivantes :



et on a les relations :

La projection de la distance entre la planète et le centre de l'étoile au milieu du transit en unité de R*:



Le rapport de la densité de XO2 sur la densité du Soleil :


Le rapport de la masse de XO2 sur celle du Soleil :



Le rapport du rayon de XO2 sur celui du Soleil :



Le demi grand axe de l'orbite de XO2_b : 



L'inclinaison de l'orbite de XO2_b :



Le rayon de la planète XO2_b : 




D'après cet article, por une étoile de ce type, les paramètres k et x valent:
k = 1
x = 0,8


Avec la courbe de transit, nous avons obtenu les valeurs suivantes :