Welche praktischen Überlegungen gibt es für Amateurbeobachtungen von Exoplaneten im Transit?

Dies ist bei digitalen CCDs eigentlich ganz einfach (früher war es bei Filmkameras ziemlich schwierig, da Sie den Film, der sich am Objektiv vorbei bewegte, sorgfältig entwickeln und die Breite der Spur beurteilen mussten).

Besorgen Sie sich ein gutes Teleskop – einen 12-Zoll-Dobson oder höher, wenn Sie eine gute Chance haben möchten, die Schwankungen vor dem Rauschhintergrund zu erkennen. Wählen Sie dann ein anständiges CCD ein paar tausend Pfund für ein gekühltes CCD, das auch zur Reduzierung des Rauschens beiträgt.

( In US-Dollar kaufen? Ein vernünftiger CCD kostet etwa 1000 Dollar. Ein gekühlter CCD kostet mindestens 1500 Dollar.)

Sie benötigen eine äquatoriale Montierung von guter Qualität mit computergesteuerten Servos, um das Ziel über lange Zeiträume reibungslos zu verfolgen.

Idealerweise werden Sie auch ein zweites Teleskop und CCD verwenden, die auf den gleichen Weg zeigen, aber leicht abseits sind - dies wird Ihnen helfen, Wolken und andere Schwankungen aus unserer eigenen Atmosphäre auszugleichen.

Oh, und so weit weg von einer Stadt wie möglich - hoch in die Berge kann ein guter Plan sein :-)

Dann arrangieren Sie Ihre Besichtigung für eine Reihe voller Nächte. Je mehr Datenpunkte Sie erhalten können, desto besser ist die Rauschunterdrückung. Stellen Sie sich vor, der Exoplanet umkreist alle 100 Tage, um nützliche Daten zu erhalten, müssen Sie ihn über ein Vielfaches von 100 Tagen verfolgen. Nehmen Sie also an, Sie haben sich vorgenommen, Ihren Zielstern 2 Jahre lang zu verfolgen, und planen Sie 3 oder 4 Sternaufnahmen pro Nacht ein, um eine Reihe von Datenpunkten zu erhalten.

Diese mehr als 600 Tage mit 4 Datenpunkten pro Nacht ergeben einen angemessenen Datenstapel – die Herausforderung besteht nun darin, herauszufinden, ob es zyklische Schwankungen gibt. Verschiedene Datenanalyse-Tools können dies für Sie übernehmen. Wenn Sie als ersten Schritt einen Zyklus von etwa 365 Tagen finden, ist dies wahrscheinlich nicht das Ziel, also versuchen Sie, dies zu normalisieren (natürlich wird dies es sehr schwierig machen, Exoplaneten mit einem Zeitraum von genau 1 Jahr zu entdecken).

IEEE Spectrum veröffentlichte kürzlich einen Artikel über die Erkennung von Exoplaneten: DIY Exoplanet Detector - Sie brauchen kein leistungsstarkes Teleskop, um die Signatur einer fremden Welt zu erkennen

Canon EOS Rebel XS DSLR. Mit alten Objektiven mit manueller Fokussierung, die für die meisten Fotografen jetzt nutzlos sind, konnte ich ein 300-Millimeter-Nikon-Teleobjektiv erwerben ... einen Arduino-gesteuerten Sternentracker ...

Mehr Infos hier: Bekannten Exoplaneten mit DSLR/Teleobjektiv erkennen

Der fragliche Stern, HD 189733A , hat eine visuelle Helligkeit von 7,6. Dimmerziele würden natürlich mehr Lichtsammelleistung benötigen, als ein altes Teleobjektiv liefern kann.

Wenn Sie sich an die Beobachtung von „heißen Jupitern“ halten, dann ist dies durchaus in Reichweite der „Amateur“-Technik.

Ich würde zustimmen, dass wahrscheinlich ein 10-Zoll+-Teleskop zusammen mit einem gekühlten CCD benötigt wird.

Heiße Jupiter (Riesenplaneten, die nahe um ihre Muttersterne kreisen) erzeugen Transitsignale mit einer Amplitude von etwa 0,01–0,02 mag. Die Transite dauern normalerweise einige Stunden, treten alle 1-10 Tage auf und die Transitzeiten sind gut vorhersehbar. Im Prinzip könnten Sie alle Daten, die Sie benötigen, in etwa 6 Stunden Beobachtung sammeln. Aber die Amplitude des Transit-Dip ist klein, so dass Sie eine sehr genaue Differentialfotometrie benötigen . Am besten beobachten Sie Ziele mit vielen anderen Sternen im selben CCD-Feld, die als Vergleich dienen können – dies kann bedeuten, dass Sie ein CCD mit einem großen Sichtfeld benötigen. Andererseits müssen SieStellen Sie sicher, dass die Seeing-Scheibe des Sterns von den CCD-Pixeln gut abgetastet wird (z. B. beträgt Ihr typisches Seeing 2 Bogensekunden, jedes CCD-Pixel darf nicht mehr als 1 Bogensekunde am Himmel abbilden, und vorzugsweise weniger).

Andere Erfolgsstrategien beinhalten die Beobachtung bei niedrigen Luftmassen, was die Qualität der Differentialphotometrie verbessern sollte, und sich nicht darum zu kümmern, selbst durch die dünnsten Zirren hindurch etwas zu beobachten. Durch die Beobachtung mehrerer Transite können Sie Ihre Daten durch "Phasenfaltung" der bekannten Umlaufzeit des Planeten verbessern.