lidt mere guiding

[mortenDeltager Super Nova]

Jeg har interesseret mig lidt for sammenhængen mellem “seeing”, udtrykt ved FWHM på en 300-900s guided sub, og SD på autoguiderens successive centroid bestemmelser.

Motivationen er at guideproblemet består i at ekstrahere nogle ganske små fejlsignaler der er dybt begravet i seeingvariationer. Ideen skulle så være at få reduceret disse seeing variationer gennem at tage længere guider eksponeringer, så man får et renere fejlsignal at guide på. Problemet er bare, at det jo koster noget at have færre guide cykler, specielt hvis monteringen har en lidt større PE. Spørgsmålet er så hvor meget man kan vinde ved de længere guider integrationer. Her synes jeg at have erfaringer der peger i forskellige retninger. Derfor denne lille øvelse.

Leger vi at stjerneprofilet svarer til normalfordelingens tæthedsfunktion, så vil FWHM være tykkelsen ved halvdelen af maximum. Denne antagelse kan man fortolke som om fotonerne spredes af seeingen svarende til en todimensional normalfordeling. Med denne antagelse kan man beregne FWHM (d.v.s. bredden af tæthedsfunktionen ved ½ max) til 2,55 gange normalfordelingens SD. D.v.s. SD på guideren skulle være 1/2,55=0,39 gange FWHM ved “uendeliget” korte eksponeringer.

Spørgsmålet er så hvor meget integrationen i autoguiderens eksponering reducerer seeingens variation i fotonindfaldet. I stedet for at forsøge at simulere dette, har jeg valgt en empirisk tilgang. D.v.s. hvad er den empiriske sammenhæng mellem centroidvariationen på guideren og FWHM. Det har jeg forsøgt at måle på nogle objekter jeg har fotograferet højt på himmelen. I figuren er samhørende SD værdier for guider centroidet over nogle minutter sammenholdt med FWHM på det billede der blev taget imens. Jeg har været nødt til at udvælge data, hvor der ikke har været vindpust eller andet der har påvirket guidingen synligt. Guideren har hele tiden kørt med en integrationstid på 2 sekunder.

Resultatet er her:

Man ser, at der er en rimeligt pæn lineær sammenhæng, og at for hvert buesekund FWHM går op, så går SD på guideren op med 0,27″. Dette er godt 72% af den “teoretiske” sammenhæng udledt ovenfor. Dette mener jeg er overraskende dårligt, jeg havde forventet at man fik væsentligt bedre styr på centroidet med 2 sekunders integration. I øvrigt skærer kurven x-aksen ved FWHM=0,5″, som jo stort set er diffraktionsgrænsen for et 10″ teleskop. Det kan være tilfældigt, men taler i hvert fald ikke mod modellen.

Henrik (Pur) har været så venlig at sende mig nogle guidekurver med 2,4,6,8 og 16 sekunders integration.

Her er SD (“) på centroidet i RA som funktion af guiderens integration (i områder uden store systematiske niveauforskelle):

2 0,2826

4 0,2791

6 0,2245

8 0,2025

16 0,2034

Henriks datamateriale indeholder ikke så mange punkter, og der er nogle systematiske ændringer, som jeg har gået uden om. Det overrasker mig dog, at man får så lidt stabilitet ud af at gå helt til 16 sekunder, der er tilsyneladende nogle meget langsomme variationer i seeingenmorten2013-11-01 18:45:21

[Forfatter]

Indlæg