Idea
Fue a finales del 2023, cuando se me ocurrió la idea de hacer una fotometría adaptada a las condiciones de los asteroides. Un punto luminoso que recorre el campo de la cámara a lo largo de la noche. Y no había nada más frustrante que ver como de cientos de tomas había que tirar decenas por pasar el asteroide cerca de una estrella, sino justo por encima.
En la fotometría tradicional se usan tres círculos concéntricos, en el interior se mide la estrella y el fondo en la primera corona se da una zona de exclusión y en la corona exterior se mide el valor del cielo que se substrae de la medida del círculo interior para obtener puramente la medida de la estrella (o del asteroide en el caso que nos ocupa).
En la imagen siguiente se representa el problema que los aficionados a medir asteroides nos encontramos muchas veces.
Al pasar el asteroide cerca de la estrella (la línea roja representa la trayectoria) los círculos concéntricos se superponen sobre la estrella y las medidas dejan de ser válidas en el intervalo de tiempo que el asteroide tarde en pasar cerca de la estrella.
Haciendo algunas pruebas sobre imágenes he podido determinar que si el fondo es homogéneo podemos sustituir la corona circular por un círculo cercano al asteroide para calcular el valor de fondo de cielo.
Los valores del promedio son muy parecidos y la dispersión también es muy homogénea, salvo en la esquina superior derecha, donde parece que hay una "mancha".
En definitiva mi idea es pasar de esto:
a esto:
Como ya he dicho antes, se puede comprobar que en fondos homogéneos (corregidos por flats y darks) obtendríamos la misma mediana de fondo colocando el círculo en cualquier posición alrededor de la estrella.
Y este pequeño cambio es el que he planteado en el programa. Voy a medir el fondo del cielo a lo largo de la trayectoria del asteroide (bien por delante, bien por detrás). Esta elección me permite "esquivar" estrellas a lo largo del camino del asteroide sobre el fondo de cielo.
Llegado el momento, podemos seleccionar en que lado del asteroide (a lo largo de su trayectoria) vamos a medir el fondo de cielo. De esta manera podemos evitar "meter" estrellas en el fondo de cielo.
La utilidad de dicha práctica es "desperdiciar" el menor número de medidas a lo largo de la noche.
Pruebas
He estado haciendo pruebas, comparando las curvas que ofrece el programa, con las que ofrece Fotodif aplicado a los asteroides. Os presento algunos ejemplos para que podáis valorar los resultados.
El primer ejemplo pertenece al asteroide Arequipa 737, os dejo las curvas de Fotodif y de Phasthon.
El siguiente ejemplo pertenece al asteroide Eukrate.
Para estas imágenes he utilizado la substracción de la mediana que es otra idea que he puesto en práctica últimamente.
Otra noche con Huygens pude obtener:
Aquí nuevamente hice el tratamiento de la substracción de la mediana a las imágenes para tener el fondo homogéneo.
Si el fondo no es homogéneo, o lo más homogéneo posible se introducen errores en el cálculo del fondo que afectan a la curva obtenida.
Quise probar si podía aplicar el algoritmo a una estrella fija y realicé los cálculos con las tomas de una noche de V959 Cep (una EW).
El programa
El programa está escrito en Python con la inestimable ayuda de ChatGPT5. Es bastante simple en su funcionamiento.
Lo primero que necesitamos es tener todas las tomas del asteroide alineadas perfectamente. Esto es necesario porque el programa registra la primera posición del asteroide, posteriormente registra la última posición del asteroide y va a interpolar la posición del asteroide a lo largo de las tomas (como hace MaximDL). Por lo tanto es imprescindible que las imágenes estén perfectamente alineadas, donde solamente se observe el desplazamiento del asteroide.
Lo primero que pregunta es la carpeta donde se encuentran los ficheros fit alineados.
Automáticamente abre la primera imagen para que seleccionemos sobre ella con el ratón donde se encuentra el asteroide. Nos pide el radio en píxeles de los círculos que vamos a utilizar tanto para el asteroide, como para las estrellas de comparación, como para los fondos de cielo.
Podemos deslizarnos sobre la imagen para encontrar a nuestro asteroide. Y al marcar queda guardada la posición.
Ahora hay que volver al menú principal para decirle que nos lleve a la última imagen.
Donde se repite el proceso de seleccionar de nuevo al asteroide.
El siguiente paso nos lleva a seleccionar las estrellas de comparación. En este punto nos pide que señalemos con el ratón y posteriormente nos pregunta por el valor en magnitud de la estrella. Podemos poner el valor del catálogo que queramos y del filtro que queramos (simplemente nos pide un valor numérico). Posteriormente nos va a pedir en que ángulo va a colocar el círculo para medir el fondo de cielo junto a la estrella. Hay cuatro opciones, 0º, 90º, 180º y 270º que hay que meter a mano. La única utilidad de esto es, poder esquivar estrellas cercanas a la de comparación en una zona muy rica de estrellas (léase vía láctea).
Podemos meter cuantas estrellas de comparación queramos, siguiendo el proceso anterior.
Tras este paso llega el turno de calcular la posición del asteroide y determinar si el fondo de cielo se va a medir delante o detrás del asteroide a lo largo de su trayectoria. Si pulsamos con el ratón sobre una de las imágenes en miniatura se abre la imagen y desplazándonos sobre ella podemos con el ratón marcar un cuadro que se amplia con la intención de determinar si en dicha imagen nos conviene poner el círculo de fondo delante o detrás.
Hay que maximizar la ventana emergente para ver completamente el contenido de la nueva ventana.
Nos aparece el círculo centrado en el asteroide (rojo) y el circulo de fondo de cielo que vamos a utilizar (verde).
Como he dicho antes, en las imágenes "problemáticas" pulsamos sobre la imagen para que se amplié (necesitamos maximizar la ventana que se crea) y poder ver donde debemos colocar el círculo para esquivar a las estrellas que se encuentre el asteroide por su recorrido.
La única utilidad es comprobar donde nos interesa colocar el círculo de fondo. Una vez visto, cerramos las ventanas anteriores hasta volver al listado de imágenes y marcar si el círculo va a ir delante (por defecto) o detrás.
Así vamos pulsando en la esquina inferior derecha el botón "siguiente" hasta visualizar todas las imágenes que queramos (van pasando páginas de 30en 30 imágenes por página). Al final hay que dar al botón de "Guardar selección" en la parte inferior central de la pantalla de la lista de imágenes. En ese momento memoriza los datos que va a necesitar para realizar los cálculos fotométricos.
En la siguiente línea del menú es donde le decimos que haga los cálculos, que exportará un fichero del tipo CSV y otro fichero del tipo TXT formateado para que pueda leerse por Fotodif en su menú de cálculo de periodos.
Tarda un tiempo en hacer los cálculos hasta que avisa que ha sido creado el fichero de texto. Dicho fichero es el que lee posteriormente, cuanto le decimos que presente la curva de luz.
Esta curva representada puede guardarse como fichero de imagen (símbolo diskette).
Hasta aquí el rudimentario programa para maximizar los trozos de curva de luz de un asteroide a lo largo de la noche. Espero que os sea útil.
Los ficheros
El programa ha sido creado en Python en el entorno de Anaconda, por lo que el script Python hay que hacerlo funcionar con el editor VS Code.
El ejecutable es muy grande (278 MB) debido a todas las librerías que Anaconda tiene que agregar, funciona algo más lento, pero hace su trabajo bien. He cambiado el programa original por otro que crea un fichero de texto totalmente compatible con Fotodif a la hora de calcular periodos de asteroides.
Enlaces:
Espero que sepáis perdonar la rudeza del programa, dado que mis dotes de programador son muy limitadas, pero mi idea era centrarme en resolver el problema que plantea la fotometría de asteroides en campos llenos de estrellas.
