Photomètres et caméras d'imagerie
Les photomètres et les caméras d'imagerie mesurent la luminosité des sources astronomiques et enregistrent leurs images à travers des filtres sélectionnés, fournissant les données fondamentales de position, de flux et de variabilité.
Definition
Un photomètre ou une caméra d'imagerie est un instrument de plan focal qui forme une image du ciel à travers un ou plusieurs filtres et mesure la luminosité des sources qu'elle contient, calibrée sur une échelle standard de magnitude et de flux.
Scope
Ce sujet couvre les systèmes de filtres et les bandes photométriques, la photométrie d'ouverture et de fonction d'étalement du point (PSF), les caméras d'imagerie grand champ et mosaïques, le système de magnitudes et les étoiles standards, l'extinction atmosphérique et les termes de couleur, ainsi que la photométrie en série temporelle pour les études de variabilité et de transits.
Core questions
- Comment la luminosité d'une source est-elle mesurée à partir d'une image ?
- Que standardisent les systèmes de filtres photométriques ?
- Comment l'extinction atmosphérique et les effets de couleur sont-ils corrigés ?
- Comment l'imagerie en série temporelle révèle-t-elle la variabilité et les transits ?
Key theories
- Le système de magnitudes et les étoiles standards
- La luminosité est exprimée sur une échelle de magnitude logarithmique liée à des réseaux d'étoiles standards, permettant de placer les mesures provenant de différents télescopes et nuits sur une base commune.
- Photométrie d'ouverture et de PSF
- La luminosité de la source est mesurée soit en sommant la lumière à l'intérieur d'une ouverture, soit en ajustant la fonction d'étalement du point instrumentale, cette dernière étant essentielle dans les champs denses.
- Extinction atmosphérique et termes de couleur
- L'atmosphère atténue la lumière des étoiles d'une quantité qui dépend de la masse d'air et de la longueur d'onde, et la transformation des mesures instrumentales vers un système standard nécessite de corriger l'extinction et la réponse dépendante de la couleur.
Clinical relevance
La photométrie et l'imagerie fournissent les catalogues de positions, de luminosités et de couleurs qui sous-tendent l'astronomie, et la photométrie en série temporelle précise détecte les transits d'exoplanètes, caractérise les étoiles variables et à éclipses, et découvre les événements transitoires.
History
L'échelle de magnitude a été établie sur une base logarithmique par Pogson au XIXe siècle, et la photométrie photoélectrique au XXe siècle a apporté la précision. Le système de filtres Johnson-Morgan a standardisé les bandes photométriques, et les caméras CCD grand champ permettent désormais les relevés d'imagerie profonds qui cartographient de vastes portions du ciel.
Key figures
- Norman Pogson
- Harold Johnson
- William Morgan
Related topics
Seminal works
- budding2007
- howell2006
Frequently asked questions
- Pourquoi les luminosités astronomiques sont-elles exprimées en magnitudes plutôt qu'en unités ordinaires ?
- Le système de magnitudes est une échelle logarithmique héritée des anciens catalogues d'étoiles, où les objets plus brillants ont des magnitudes plus petites. Il couvre commodément l'énorme gamme de luminosités cosmiques et correspond à la réponse approximativement logarithmique de l'œil, il reste donc la norme malgré ses particularités.
- Comment l'imagerie peut-elle détecter une planète bien trop petite pour être vue ?
- En mesurant très précisément la luminosité d'une étoile au fil du temps, une caméra peut détecter la petite baisse périodique qui se produit lorsqu'une planète passe devant l'étoile. La planète elle-même n'est jamais résolue, mais son ombre de transit est révélée dans la courbe de lumière de l'étoile.