Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Astrometria, ultravioletti ja lähi-infrapuna. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Samankaltaiset tiedostot
11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 12, Astrometria. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 11, Muut aaltoalueet. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

7.4 Fotometria CCD kameralla

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 11: (kalvot: Jyri Näränen ja Mikael Granvik)

8. Fotometria (jatkuu)

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

13. Uusi havaintoteknologia

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Havaintoaikahakemuksen valmistelu. Luento , V-M Pelkonen

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Tähtitiede Tutkimusta maailmankaikkeuden laidoilta Aurinkokuntaan

Havaitsevan tähtitieteen pk 1, Luento 13: Uusi havaintoteknologia. (kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik ja Veli-Matti Pelkonen)

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2008

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2007

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Linnunradan rakenne 53925, 5 op, syksy 2016 D116 Physicum

2. MITÄ FOTOMETRIA ON?

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

16. Tähtijoukot Tähtiassosiaatiot. Avoimet tähtijoukot tähteä esim Seulaset, Hyadit, Praesape (M44-kuva)

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Refraktorit Ensimmäisenä käytetty teleskooppi-tyyppi

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Johdanto

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2014 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Syksy 2017 Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, VMP)

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 12, Kalvot: Jyri Näränen & Mikael Granvik

6. Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman (Kalvot: J.

8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Thomas Hackman (Kalvot JN & TH) HTTPKI, kevät 2010, luennot 8-9 0

7. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Mikael Granvik (Kalvot JN, TH & MG) HTTPKI, kevät 2011, luennot 7-8

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 5: Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Jyri Näränen

9. Polarimetria. tähtitieteessä. 1. Polarisaatio. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

Tähtitieteen Peruskurssi, Salon Kansalaisopisto, syksy 2010: Valo ja muu säteily

7.-8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot 1.3. ja Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

spiraaligalaksi on yksi tähtitaivaan kauneimmista galakseista. Sen löysi Charles Messier 1773 ja siksi sitä kutsutaan Messierin kohteeksi numero

Kosmos = maailmankaikkeus

VIII LISÄTIETOA 8.1. HAVAINTOVIRHEISTÄ

Fotometria ja avaruuskuvien käsittely

Linnunradan rakenne 53925, 5 op, syksy 2016 D116 Physicum

Muunnoskaavat horisonttijärjestelmä < > ekvaattorisysteemi

Etäisyyden yksiköt tähtitieteessä:

10. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2013 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

5. Kaukoputket ja observatoriot. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

15. Tähtienvälinen aine

Euclid. Hannu Kurki- Suonio Kosmologian kesäkoulu 2015 Solvalla

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 6: Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Jyri Näränen

10. Polarimetria. 1. Polarisaatio tähtitieteessä. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

9. Polarimetria. 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä. 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria

6. Kaukoputket ja observatoriot

Kosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson

4 Fotometriset käsitteet ja magnitudit

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 7, Kuvankäsittely. Jyri Näränen

Havaitseva tähtitiede 1

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

Planetaariset sumut Ransun kuvaus- ja oppimisprojekti

Luento 5: Stereoskooppinen mittaaminen

Fotometria Eskelinen Atte. Korpiluoma Outi. Liukkonen Jussi. Pöyry Rami

CCD-kuvaamisesta. Jouni Raunio / TaUrsa

Ulottuva Aurinko Auringon hallitsema avaruus

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Valon sironta - ilmiöt ja mallinnus. Jouni Mäkitalo Fysiikan seminaari 2014

Mittaustulosten tilastollinen käsittely

Mikroskooppisten kohteiden

Infrapunaspektroskopia

5. Kaukoputket ja observatoriot

Tähtitieteen Peruskurssi, Salon Kansalaisopisto, syksy 2010: HAVAINTOLAITTEET

Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta

Pimeä energia. Hannu Kurki- Suonio Kosmologian kesäkoulu 2015 Solvalla

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

Pimeän energian metsästys satelliittihavainnoin

Miika Aherto Niko Nurhonen Wilma Orava Marko Tikkanen Anni Valtonen Mikkelin lukio. NGC246 kauniskuva / psnj044 spektri

Planck ja kosminen mikroaaltotausta

Valo ja muu sähkömagneettinen säteily

1. Polarimetria. voidaan tutkia mm. planeettojen ilmakehien ja tähtien välistä pölyä.

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

SPEKTROGRAFIT. Mitataan valon aallonpituusjakauma

Tuulen viemää. Satelliitit ilmansaasteiden kulkeutumisen seurannassa. Anu-Maija Sundström

Tähtitieteen pikakurssi

Polarimetria. Teemu Pajunen, Kalle Voutilainen, Lauri Valkonen, Henri Hämäläinen, Joel Kauppo

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

Korkean suorituskyvyn lämpökameran käyttö tulipesämittauksissa. VI Liekkipäivä, Lappeenranta Sami Siikanen, VTT

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen

Tabbyn tähti - KIC Mysteeritähden havainnot. Arto Oksanen

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Harjoitukset (20h): Laskuharjoitukset: 6x2h = 12h Muut harjoitukset (ryhmätyöskentely): 8h Luentomateriaali ja demot:

3. Optiikka. 1. Geometrinen optiikka. 2. Aalto-optiikka. 3. Stokesin parametrit. 4. Perussuureita. 5. Kuvausvirheet. 6. Optiikan suunnittelu

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen

5. Optiikka. Havaitsevan tähtitieteen pk I, luento 5, Kalvot: Jyri Näränen ja Thomas Hackman. HTTPK I, kevät 2012, luento 5

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V

12. Kuvankäsittely. 1. CCD havainnot. 2. CCD kuvien jälkikäsittely 3. FITS. 4. Kuvankatseluohjelmistoja. 5. Kuvankäsittelyohjelmistoja. 6.

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Kuvankäsittely. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Metsähovin satelliitilaser lähiavaruuden kohteiden karakterisoinnissa

Transkriptio:

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Astrometria, ultravioletti ja lähi-infrapuna Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

7. Astrometria, ultravioletti, lähi-infrapuna 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Astrometria Meridiaanikone Suhteellinen astrometria Katalogit Astrometriasatelliitit Ultravioletti Lähi-infrapuna

7.1 Astrometria Taivaan kohteiden sijaintien, nopeuksien ja etäisyyksien määrittämistä Vanhinta tähtitiedettä tähtikartat, navigointi ajan määritys astrologia Nykyaikana havainnot hyvin automatisoituja meridiaanikoneet satelliitit: Hipparcos ja GAIA

7.1. Astrometria Sovelluskohteita nykypäivänä: Aurinkokunnan dynamiikka tähtien dynamiikka galaktinen astronomia: tähtien syntytiheys, galaksidynamiikka ajan määritys kosmisen mitta-asteikon määritys (parallaksit) eksoplaneettojen etsintä: toistaiseksi tuloksetta!

7.1 Astrometria

7.1 Astrometria Astronomy Picture of the Day (APOD) 11.5.2008: Retrograde Mars Credit & Copyright: Tunç Tezel (TWAN)

7.2 Meridiaanikone Teleskooppi, jonka akseli kääntyy vaakasuoraan itä-länsi suunnassa Teleskoopilla mitataan tähden kulminaation aika eli hetki, jolloin tähti ohittaa meridiaanin Tätä kutsutaan absoluuttiseksi astrometriaksi Joitakin meridiaanikoneita on vielä käytössä ja niillä tehtävä työ lähinnä tukee suhteelliseen astrometriaan perustuvia mittauksia

7.3 Suhteellinen astrometria Kun astrometriamittaukset tehdään kuvaan (esim. CCD), jossa ei ole suoraan absoluuttista asteikkoa, täytyy asteikko määrittää joidenkin kuvassa olevien vertailukohteiden avulla Vertailukohteiden mukaan muodostetaan kuvaus kuvakoordinaateista absoluuttiseen koordinaatistoon joko suoraan tai ns. normaalikoordinaattien avulla Kuvauksen määrittäminen on epälineaarinen optimointitehtävä joka vaatii numeerisia menetelmiä ja iterointia Käytännössä melko suoraviivaista nykyaikaisilla tietokoneilla

7.3 Virhelähteitä Havaintoajan tulee olla tarkasti ja oikein määritetty Kuvakentän koordinaattiakselit eivät ole täysin saman suuntaiset kuin absoluuttiset Teleskoopin suuntaus ei ole koskaan täydellinen Kuvakenttä voi olla vääristynyt (joko optiikan tai teleskoopin aberraatioiden takia) Kuvataso ei välttämättä ole kohtisuoraan optista akselia vastaan Ominaisliike ja parallaksi vaikuttavat vertailutähtien paikkoihin virhettä voidaan pienentää käyttämällä useita vertailutähtiä

7.4 Katalogit

7.5 Hipparcos Hipparcos -katalogi 120 000 tähteä 1m tarkkuudella etäisyys mitattu ~ 1600 parsekin etäisyydelle Tycho -katalogi yli miljoona tähteä 2030m tarkkuudella ihan OK paikat, mutta parallaksi vain lähimmille

7.5 GAIA Laukaisu lokakuu 2013, 5 vuoden missio 2018 asti Sijainnit miljardille tähdelle 20 magnitudiin asti 20µ 15 magnitudissa ja 200µ 20 magnitudissa: etäisyysarviot 5 50 kpc! Astrometrian lisäksi myös fotometriaa ja spektroskopiaa: spektriluokka, radiaalinopeus, absoluuttinen magnitudi

7.6 Ultravioletti ja lähi-infrapuna Credit: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu

7.6 Ultravioletti Ultravioletiksi kutsutaan säteilyä, jonka aallonpituus on 10400nm 10-91.2nm eli EUV on melkein läpinäkymätön tähtienvälisen vedyn absorption vuoksi Ilmakehän otsonikerros absorboi tästä alle 300nm säteilyn Yllä: Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) Credit: NASA

7.6 Ultravioletti Kuumat (yleensä massiiviset) tähdet Tähdet kehityskaarensa alku- tai loppupäässä Gammasädepurkausten jälkihehku Tähtienvälisen vedyn Lymanin sarja Planetaarinen tähtitiede Auringon korona Vasen: NGC 604 Credit: HST, NASA, 17 Jan 1995 Oikea: NGC 4736 Credit: W. Waller (Tufts University), et al., UIT Project, NASA

7.6 Ultravioletti Havainnot on siis tehtävä avaruudessa (Hubble, IUE, EUVE, FUSE, Swift,...) Pidemmillä aallonpituuksilla voidaan käyttää perinteisiä optisia ratkaisuja, lyhyemmillä täytyy käyttää hipaisevan heijastuksen optiikkaa Detektorina CCD pienemmillä energioilla (pidemmillä aallonpituuksilla) ja MCP (Micro Channel Plate) suuremmilla

7.7 Lähi-infrapuna (NIR) Noin 1-5µm (3000-740K) Tiettyjä kaistoja voidaan havaita maan päältä, suurin osa absorptiosta johtuu vesihöyrystä Havaintoihin voi käyttää tavallista teleskooppia, mutta myös erikoistuneita infrapunateleskooppejakin on Kaistat: J (1.25µm), H (1.65µm), K (2.2µm), L (3.45µm) ja M (4.7µm) J, H ja K kaistoille on määritelty 86 standarditähteä, Hunt et al. (1998, AJ 115, 2594)

7.7 Lähi-infrapuna Credit: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu

7.7 Lähi-infrapuna 2.2µm isommilla aallonpituuksilla säteily on pääasiallisesti termistä (pölyn emissio, PAH-hiukkaset) Suuri osa kirkkaista sinisistä tähdistä on himmeitä lähiinfrapunassa ja dominoivina kohteina on punaiset jättiläiset ja punaiset kääpiöt Tähtienvälisen aineen pilvet, joissa syntyy tähtiä: heijastussumut ja keski-infrapuna eksessi Interstellaarisen säteilykentän sironta tähtienvälisestä pölystä: optinen, NIR ja MIR riippuen opasiteetista Yksi suuri etu lähi-infrapunassa on se, että tähtien välisen pölyn ekstinktio on pieni Kaukaiset kohteet ovat punertuneet punasiirtymän vuoksi Suuri osa isoista teleskoopeista optimoitu NIRiin

7.7 Lähi-infrapuna

7.7 Lähi-infrapuna

7.7 Lähi-infrapuna

7.7 Lähi-infrapuna

7.7 Lähi-infrapuna Detektori nykyisin yleisimmin kaksikerroksinen puolijohdedetektori (multiplexed array), jossa HgCdTe kerää fotonit, jotka siirretään pii -pohjaiselle CMOSille lukua varten. Havainnot ovat taustan rajoittamia, joten taustaa on mitattava pitkin yötä. Samalla myös valotusajat ovat taustan määräämiä (esim. NOTCam saturoituu normiyönä J,H ja K -kaistoilla 1000s, 235s ja 160s) Taustaa voidaan myös minimoida jäähdyttämällä instrumentti (nestemäinen He) ja peili kunnolla Lisäksi teleskooppi kannattaa sijoittaa mahdollisimman korkealla ja kuivaan paikkaan (ilmakehän ja vesihöyryn määrä) Avaruusteleskooppeja (lähinnä FIR, jonka ilmakehä absorboi): Spitzer, IRAS, ISO, Herschel (2009)