Wann rollte Kepler um und wie passt es zu den Anomalien von KIC 8462852?

Das Kepler-Weltraumteleskop drehte sich während seiner ersten Mission viermal im Jahr um, um seinen Hitzeschild der Sonne zugewandt zu halten. Zu welchen Daten (in diesem BJD-Zeitformat) wurde dies während der mehr als 4-jährigen Dauer der Hauptmission durchgeführt?

Ich stelle fest, dass die drei Hauptperioden von Anomalien in der Lichtkurve von KIC 8462852 in genau zweijährigen Abständen auftraten. Ungefähr Tag 40, Tag 800 und Tag 1500+. Dies führt mich zu der Annahme, dass die Daten das Ergebnis eines Instrumentenfehlers sind, vielleicht eines sich verschlechternden CCD-Elements, eines schlechten Pixels.

  • Sind die drei Hauptanomalien aufgetreten, während das Teleskop auf die gleiche Weise ausgerichtet war?
  • Offensichtlich hatte das Teleskop die Sonne während aller drei aufgezeichneten Anomalien in der gleichen Richtung. Aber gab es einen Unterschied in der Ausrichtung in den Jahren dazwischen jedes zweite Jahr?
  • Während das Teleskop außerordentlich ruhig gehalten wurde, könnte das verbleibende winzige Wackeln ausreichen, um ein totes Pixel in das Licht eines Sterns hinein- und herauszubewegen, um die Einbrüche in der Lichtkurve von KIC 8462852 zu verursachen? Am Ende vielleicht noch mehr, da das zweite Reaktionsrad ausfiel, was die größere Anomalie nach Tag 1500+ erklärt.

Bitte beachten Sie, dass die Umlaufzeit von Kepler etwas kürzer als ein Erdjahr ist. Hier interessiert natürlich die Umlaufzeit von Kepler.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Quelle der Abbildung:

http://arxiv.org/pdf/1509.03622v1.pdf

Wie passen die kleineren Anomalien in Abbildung 4 in Ihre Theorie, etwa an den Tagen 216, 378 und 1255? Warum sollte ein schlechtes CCD-Element nur alle zwei Jahre seine schlechten Daten produzieren, anstatt über ein ganzes „Quartal“?
@RussellBorogove Ich hätte gerne die Rohdaten der Lichtkurve. Aber zumindest sind die von Ihnen erwähnten Anomalien viel kleiner als 1% und hätten keinen Alarm ausgelöst. Vielleicht stellt einer von ihnen einen echten Exoplanetentransit dar, diese Kopf- und Schulterform sieht vielleicht aus wie ein Kandidat für einen Ringplaneten. Die halbjährliche Variation ist eines der Dinge, nach denen ich frage. Vielleicht war das Teleskop jedes Mal aus irgendeinem obskuren praktischen Grund etwas anders ausgerichtet. 95.000.000 Pixel für über 150.000 Sterne.
@RussellBorogove Eine mögliche Erklärung dafür, warum ein schlechtes Pixel im Laufe der Zeit sporadische Ergebnisse liefert, die ich in meiner Frage erwähne, ist, dass es vollständig tot ist. Es passiert gerade den Stern, während das Teleskop wackelt. Ein einzelnes totes Pixel würde am Ende mehr in das Licht des Sterns hinein- und herauswackeln, wenn das Reaktionsrad allmählich versagt.

Antworten (2)

Kepler rollte zwischen den auf dieser Seite gefundenen Quartalsdaten. Auf den ersten Blick scheinen sie nicht zu korrelieren, obwohl ich mehr Arbeit machen muss, um sie tatsächlich auszurichten. Da Kepler die Daten zwischen den Datenfreigaben rollt, ist es möglich, sich ganze Datensätze anzusehen und zu sehen, ob sie an einem gemeinsamen Punkt im Zyklus auftreten. ich kann dir folgendes sagen:

  1. Zu Beginn von KPLR008462852-2009259160929 trat ein Einbruch auf, der bei KPLR008462852-2009350155506 endete
  2. Keine anderen Einbrüche entsprechen Übergängen in Quartalen, außer möglicherweise einem im allerletzten Quartal (KPLR008462852-2013131215648)
Die beiden letzten und größten Anomalien scheinen sehr nahe am Quartalswechsel aufzutreten, wenn ich die Datumsumrechnungen richtig mache.
@LocalFluff: Ich habe einen besseren Beweis gefunden, ich habe meine Antwort entsprechend bearbeitet.
Ich kann die Daten nicht ganz nachvollziehen. Kepler scheint jedoch seine Orientierungstage 787 und 1467 auf dieselbe Orientierung geändert zu haben, die kurz vor den beiden Hauptanomalien von 16 % und 22 % liegt. Und auch Tag 49, der leider etwa 10 Tage vor der ersten (<1%) Anomalie liegt. Aber die Operationen vor diesem Datum waren nicht regulär, da es neu in Betrieb war. Vielleicht war das Teleskop in der Woche vor dem GO-Zyklus 1 in die gleiche Richtung ausgerichtet.

Abschnitt 4.1 auf Seite 8 des ursprünglichen Berichts über das Phänomen verwirft diese Möglichkeit, wenn auch indirekt:

Die Kepler-Lichtkurve für KIC 8462852 ist einzigartig, und wir haben die Rohdaten gründlich auf Defekte/instrumentelle Effekte untersucht, die die beobachteten Schwankungen im Fluss von KIC 8462852 verursachen könnten. Wir verwenden die PYKE-Softwaretools für die Kepler-Datenanalyse, um die Daten auf instrumentelle Effekte zu überprüfen. Wir prüfen folgende Möglichkeiten:

  • Wir haben überprüft, dass die gleichen Flussvariationen, dh die „Einbrüche“, im SAP FLUX-Datensatz vorhanden sind

  • Wir haben bestätigt, dass Datenlücken und kosmische Strahlungsereignisse nicht mit den Eintauchereignissen zusammenfallen, da sie dazu neigen, Störungen in den korrigierten Flüssen zu erzeugen.

  • Wir haben auf Pixelebene überprüft, dass es keine Anzeichen für besondere photometrische Masken gibt, die bei der Erstellung der Lichtkurven verwendet werden.

  • Wir haben auf Pixelebene verifiziert, dass sich der Lichtschwerpunkt des Bildes während der „Eintauch“-Ereignisse nicht verschiebt

  • Wir haben Lichtkurven benachbarter Quellen untersucht und festgestellt, dass sie keine ähnlichen Variabilitätsmuster in ihren Lichtkurven zeigen.

  • Wir haben festgestellt, dass CCD-Übersprechen und Reflexion nicht die Ursache sein können (Coughlin et al. 2014).

  • Wir haben mit den Missionswissenschaftlern des Kepler-Teams überprüft, dass die Daten von guter Qualität waren.

Diese Analyse kommt zu dem Schluss, dass instrumentelle Effekte oder Artefakte bei der Datenreduktion nicht die Ursache für die beobachteten Eintauchereignisse sind und somit die Natur der Lichtkurve von KIC 8462852 astrophysikalischen Ursprungs ist.

Die von Kepler erhaltenen Lichtkurven stimmten mit den Daten des Nordic Optical Telescope überein (allerdings nur für den Stern, nicht für die Zeiten, in denen es zu Einbrüchen in seinem Licht kommt) – Abschnitt 2.2, Seite 4 des Originalberichts:

wir haben das coaddierte FIES-Spektrum verwendet, um die stellare effektive Temperatur T eff , die Oberflächengravitation log g , die projizierte Rotationsgeschwindigkeit v sin i , die Metallhäufigkeit [M/H] und den Spektraltyp von KIC 8462852 zu bestimmen ... Die Temperatur, die wir ableiten ( T eff = 6750 ± 140 K) stimmt mit der photometrischen Schätzung von T eff = 6584 + 178 −279 K aus den überarbeiteten Eigenschaften des Kepler-Eingabekatalogs (Huber et al. 2014) sowie mit T eff = 6780 K überein aus der empirischen (V − K) Farbtemperaturbeziehung von Boyajian et al. (2013). Die projizierte Rotationsgeschwindigkeit messen wir v sin i= 84 ± 4 km s −1 stimmt auch gut mit dem überein, der aus der Rotation in Abschnitt 2.1 vorhergesagt wurde, wenn das 0,88-d-Signal tatsächlich die Rotationsperiode ist

Mehrere der Verifizierungstechniken hätten ergeben, ob die Einbrüche auf Keplers Positionierung zurückzuführen wären – die Masken wären falsch ausgerichtet gewesen, andere Sterne hätten das gleiche Phänomen gezeigt. Es ist kein Mechanismus bekannt, durch den diese Messwerte von Kepler selbst verursacht worden sein könnten.

Die Pixel von Keplers CCD werden gemäß den Verfahren kalibriert, die in Pixel-Level Calibration in der Kepler Science Operations Center Pipeline beschrieben sind :

Verstärkung und Nichtlinearität der Umwandlung von Analog-Digital-Einheiten (ADU) in Photoelektronen, lokale Effekte der Detektorelektronik (Unterschwingen und Überschwingen) und flaches Feld (Variationen in der Pixelempfindlichkeit). Andere Signale, die korrigiert werden, umfassen überschüssige Ladung von gesättigten Sternen, die in die maskierten und virtuellen Regionen lecken, kosmische Strahlungsereignisse, Dunkelstrom und Verschmierung.

Flussdiagramm automatisierter Verfahren zur Kalibrierung von Keplers CCD

Sie gehen nicht auf das Problem der Anomalien ein, die alle im selben Quartal auftreten, wenn die Teleskope umkreisen (AFAIK aus dem Zeitplan-Link in der obigen PearsonArtPhoto-Antwort). Das waren geplante Positionierungen, um den Sonnenschutz in Richtung Sonne zu halten, das sollte eine Alarmglocke läuten. Das unregelmäßige Signal während des letzten Viertels könnte eine elektrische Störung für Pixel in einem Bereich sein, der den gesamten Stern bedeckt. Da die Anomalien anscheinend manuell entdeckt wurden (von Zooniverse) und sie von den Algorithmen weggefiltert wurden, könnte ein Algorithmus, der die Daten nach Anomalien durchsucht, vielleicht mehr von Interesse finden.
@LocalFluff, aber wäre das Muster nicht mit einer Reihe von Sternen aufgetreten, wenn es in irgendeiner Weise mit Ausrichtung und Position zusammenhängt?
Weil nur wenige der 95 Millionen Pixel das Licht dieses bestimmten Sterns eingefangen haben, einem von 0,16 Millionen Sternen. Waren nicht die meisten Pixel die ganze Zeit lichtlos? Sicher, wenn sich der Schwerpunkt des Sterns nicht in einer Anomalie bewegt hat, dann schätze ich, dass mehr als ein Pixel in diesem Bereich des CCD fehlerhaft war.
@LocalFluff zeitweise fehlerhaft auf eine Weise, die vom Missionsteam nicht erkannt werden konnte? Ich nehme an, das wäre nicht bemerkenswerter als andere vorgeschlagene Erklärungen: P
Nun, sie erwähnen es nicht. Hätte man übersehen können. Wie erkennen oder vermuten Sie fehlerhafte Pixel, bis sie unangemessene Lichtkurven bieten?
@LocalFluff Ich habe nach Daten dazu gesucht und sie der Antwort hinzugefügt. Ich denke, es wäre auch eine gute separate Frage zum Thema, wie schlechte Pixel oder elektronische Verzerrungen erkannt werden.
Ich bin sicher, dass das alles sehr gut gemacht ist, wie recherchiert. Aber haben sie die Ausrichtung zwischen dem Zeitpunkt der Ausrichtung der Anomalien und der Drehung des Teleskops in verschiedenen Vierteln seiner Umlaufbahn berücksichtigt? Software- und elektrische Fehler können ziemlich seltsam sein, besonders in Kombination, aber nicht seltsamer als riesige Kometenwolken, die 1500 Lichtjahre entfernt sind und immer noch genau auf die Manöver unseres Teleskops abgestimmt sind. Die Schönheit liegt im Auge des Betrachters.
Bitte beachten Sie Abschnitt 2.2 und Abbildung 5 im Originalbericht. Es wurden Folgebeobachtungen von KIC 8462852 für hochauflösende Spektroskopie und spektrale Energieverteilungsanalysen mit dem FIES-Spektrographen des Nordic Optical Telescope, Instituto de Astrofisica de Canarias, La Palma, Kanarische Inseln, Spanien, durchgeführt. Abgeleitet T eff und Lichtkurve für die beiden Beobachtungen passen zum Kepler-Eingabekatalog. Das sollte dazu beitragen, dass es sich nicht um Kepler-Instrumenteneffekte oder Datenreduktionsartefakte handelt.
@TildalWave Haben diese bodengestützten Teleskope wirklich Lichtkurven dieses bestimmten Sterns erzeugt? Natürlich nicht. Ich poste diesen Kommentar nur, um zu verhindern, dass andere in die Irre geführt werden.
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