PanSTARRS: Osservazione, analisi, calcoli e risultati

Immagine

L’analisi e’ svolta su 4 immagini, calibrate per Bias e Dark frames. Le immagini riprese sono state ottenute con esposizione di 1 secondo, sfruttando la tecnica del binning di 3×3 al fine di ottenere il corretto campionamento rispetto alla Focale del telescopio.

L’immagine che segue mostra la cometa come si presentava in cielo ad un’altezza dall’orizzonte terreste di circa +4° gradi. Praticamente il telescopio era parallelo al terreno.

2013 03 23 panstarss1 stelu4

In questa immagine si staglia netta la chioma rispetta al resto della coda ben formata. Variando la luminosita’ ed il contrasto (livelli di bianco e nero), ho ottenuto l’emersione dal fondo cielo di alcune stelle di campo, che mi hanno permesso di verificare il posizionamento in cielo. Questo elemento insieme al calcolo del FOV dell’immagine sul CCD (valore di campo) mi ha permesso di calcolare con buona approssimazione la dimensione angolare Chioma-Coda in 10 minuti primi circa.

Sfruttando il programma Astrometrica sono riuscito a trovare il campo di cielo dei singoli frames e ritrovare le stelle di campo dell’immagine sopra. Il valore quindi di dimensione angolare ha cosi’ trovato una seconda conferma nella mappa del cielo tratta da AAVSO. La Cometa si trovava esattamente con la chioma al centro dell’immagine sotto sul segno “+” (coordinate celesti dell’immagine) con la coda rivolta in direzione NORD-EST.

 

Panstarss aavso stelu4

PSF (Point Spread Function) e Curva di luce

L’analisi successiva riguarda i valori di ADU (Analogic Digital Unit) dell’immagine iniziale per verificare la curva di luce. Si nota dopo avere disegnato la funzione che la stessa ha un andamento quasi del tutto regolare e simmetrico con una zona centrale che raggiunge la massima intensita’ di segnale (ovvero fotoni convertiti in segnale ADU) mentre risulta assimetrica ai lati. In particolare su un lato destro la funzione raggiunge l’asse delle ascisse correttamente mentre sul lato sinistro mostra un marcato “scalino” e una minore inclinazione della curva. Non e’ difficile intuire che lo “scalino” e la minore inclinazione sul lato sinistro rappresentano proprio l’intensita’ luminosa della coda. Ho provato cosi’ a semplificare la lettura estraendo quanto segnale luminoso ricadeva al di fuori e dietro la chioma.

 

ADU

 

Density

 

%

 

Descrizione

3.000

86.023

9,1

Scalino

29.767

860.377

90,9

Residua parte curva

32.767

946.400

100,0

Tot Curva

Si puo’ quindi affermare che alla data il 91% circa della luce proveniva dalla Chioma e solo il 9% circa dalla Coda.

 

PAN STARRS grafico stelu4

La riprova si ha osservando la stessa curva di luce elaborata nelle tre dimensioni. L’immagine che segue non lascia piu’ dubbi.

 

PAN STARRS grafico2 stelu4

ISOPHOTES

Questa elaborazione matematica permette invece di mostrare l’estensione dell’intensita’ luminosa tutt’attorno alla Coda. Nell’immagine seguente si contavano almeno 8 insiemi di zone con la medesima intensita’ luminosa. Si notano inoltre punti luminosi il primo al termine della coda ed il secondo ben distanziato davanti alla chioma. Questi due punti sono proprio le stelle di campo della mappa AAVSO. Elaborando questa immagine ho privilegiato la corretta esposizione delle isophothes a scapito della pulizia dell’immagine sulla parte destra.

 

PAN STARRS elab1 stelu4

 

GETTI NELLA CHIOMA

In questa elaborazione dell’immagine, centrata sul falso nucleo, ho cercato di scoprire qualcosa di piu’ sulla Chioma andando ad evidenziare i segnali piu’ deboli e/o nascosti all’interno della forte luminosita’ del falso nucleo. Questa immagine sfrutta il calcolo del gradiente radiale e rotazionale (Larson-Sekanina). Questa immagine e’ la risultante della somma di due immagini con spostamento rotazionale rispetto al falso nucleo in coordinate polari di +15° e spostamento radiale di 0°. Ho evitato di impostare lo spostamento radiale perche’ troppo dispersivo dell’immagine risultante.

 

PAN STARRS elab2 stelu4

Ho ripetuto piu’ volte l’elaborazione ma mi sono sempre trovato di fronte i medesimi risultati ovvero una seconda coda piu’ corta e rettilinea, non visibile nell’immagine visuale. Si potrebbe pensare forse ad una seconda cosa di polveri.

Il secondo risultato sul falso nucleo (sempre ritrovato nelle diverse elaborazioni) mostra in modo marcato una zona che assomiglia moltissimo ad un getto di gas o polveri nella zona della chioma superiore (+330° Angolo di Posizione). Piu’ incertezza e indeterminatezza osservo per quello che sembra un getto nella zona frontale della chioma (+220° P.A.) e forse un getto nella zona bassa della chioma (+180° P.A.).

Con la medesima elaborazione matematica ho provato a fare l’analisi impostando soltanto il gradiente radiale a +1 lasciando quello rotazione a 0°. L’immagine che segue mostra deboli segni di aloni semicircolari nella zona tra +340° P.A. e +290° P.A.e sembra riconfermare la seconda coda che si diparte nella parte bassa della chioma.

 

PAN STARRS elab3 stelu4

ESTENSIONE LINEARE SPAZIALE “L”

Da ultimo grazie al confronto avuto con altri soci, ho potuto stimare con buona approssimazione l’estensione (prospettica) reale della Cometa il giorno 15/3/2013 dalla Chioma alla Coda in valore prossimo a circa 500.000 km.

Questo risultato e’ stimato facendo riferimento al calcolo trigonometrico su un ipotetico triangolo rettangolo dove sono conosciute le seguenti misure:

D (cateto adiacente) Distanza Osservatore-Cometa: circa 1,14 AU (JPL vedi sotto)

L (cateto opposto) Estensione della cometa: 10,1 minuti primi. Dapprima ho calcolato la misura in pixel in base al conteggio degli stessi sul piano cartesiano del programma IRIS con il teorema di Pitagora (ho considerato valida immagine della coda fino a poco prima della stella di campo. Non ho volutamente considerato le parti piu’ deboli della coda). Conosciuti i parametri fisici del CCD il cui FOV (nel caso specifico) e’ di 31’, e’ stato facile ottenere il diametro angolare sopra.

Ora per angoli piccolissimi come per l’angolo Osservatore Cometa esprimendo in Radianti si ottiene: “L” = D x (alfa / 60) x ( pi greco / 180)

 

PAN STARRS grafico3 stelu4

Credit: JPL:Small Body Databes Browser. Orbitviewer

In base alle misure effettuate sull’estensione visuale Chioma-Coda e tenendo conto dell’incertezza nelle parte terminale della coda si ottiene un valore di 10,1 minuti primi di diametro angolare, che porta a concludere che l’Estensione spaziale e’ pari a circa 500.000 km o valori prossimi a questa misura alla data.

In base alle stesse verifiche ho potuto calcolare anche la misura della chioma interna o Falso nucleo in circa 0,5’ ovvero 25.000 km circa.

LOG BOOK

   

Coord.

45°31’112”N 9°18’33”E

Altitude

150 m.

Site

Cernusco s/Naviglio

Telescope

Vixen VMC 200L

Focal ratio:

f/9,75 (1950 mm Focal lenght)

CCD

Atik 383L+

   

FoV

31’x23,8′

Scale

1,71″/pixel

Binning

3×3

Exposure

1 sec

Delta temp. CCD

-8,7 ° C

Temperature

Altitude Obj.

+4°

Moon

si

Data reduct. soft.

IRIS 5.59

 

Astrometrica 4.6.7 395

Filter

no

Dark

SI

Bias

SI<

/td>

Flat

no

Stefano Carli Collaborazione di Giuseppe Giliberto e Claudio Mazzoli