Avec Astrometrica, déterminer la position de petites planètes

Débuts en astrométrie

Faites comme les astronomes professionnels et lancez-vous dans la détermination de la position et de la luminosité d’objets.

Produire de belles images, tel est l’objectif prioritaire de nombreux astrophotographes. Toutefois, les astronomes amateurs peuvent également se consacrer, avec leur équipement, aux tâches classiques de l’astronomie, p. ex. à l’astrométrie et à la photométrie, c’est-à-dire à la détermination de la position et de la luminosité d’objets. Le programme Astrometrica permet d’évaluer les prises de vues avec succès.

L’énorme potentiel de temps d’observation disponible chez les astronomes amateurs est un avantage, car dans le domaine professionnel, ce temps est très compté, même si les examens automatiques du ciel augmentent les possibilités.

Les astronomes amateurs peuvent contribuer à enrichir la banque de données, lors de leurs observations d’astéroïdes, de comètes ou également d’étoiles variables. Cet article a pour but de décrire, à titre d’exemple, la détermination de la position de petites planètes.

Démarrer en astrométrie, nécessite peu d’exigences techniques. Un petit télescope autoguidé, avec caméra CCD, convient en principe pour mesurer des objets. Une petite lunette permet déjà d’obtenir un échantillonnage judicieux pour l’astrométrie, de 2"/pixel (ou mieux). Pour chercher des astéroïdes encore inconnus, des champs de vision aussi grands que possible et, par là même, de gros capteurs, sont naturellement avantageux pour saisir une zone du ciel aussi grande que possible. Pour les premiers essais sur des objets connus, ceci ne joue pas encore un rôle important.

Pour les astéroïdes, le temps d’exposition va typiquement de quelques dizaines de secondes à quelques minutes. En outre, il ne faut pas que l’objet soit surexposé, si l’on veut obtenir de bons résultats de mesure. La durée est un compromis, pour obtenir un bon rapport signal/bruit tout en conservant des représentations encore ponctuelles. Avec des expositions plus longues, le mouvement des astéroïdes ne tarde pas à devenir visible. Lorsque l’on compare plusieurs images, les astéroïdes se dévoilent sous forme de points mobiles devant le fond étoilé.

Nous présentons ici le programme Astrometrica utilisé pour évaluer les images. Sa structure est simple et l’on accède à toutes les fonctions importantes via la barre d’outils. Les premiers essais ne nécessitent par ailleurs pas que l’on dispose de ses propres images. Le logiciel propose un petit jeu d’images de test pour lesquelles les valeurs par défaut de la configuration conviennent.

Pour pouvoir évaluer des images avec succès, Astrometrica a besoin de quelques informations. Il faut donc d’abord aller dans les « Program Settings » pour saisir les indications relatives au site d’observation et au système de prise de vues. Font partie de ces indications la distance focale du télescope, les propriétés du capteur et l’orientation de l’appareil photo. Le cas échéant, il faut également régler la façon dont les indications de temps doivent être interprétées dans le format FITS. Les informations techniques relatives au capteur de l’appareil photo se trouvent habituellement dans la fiche technique de celui-ci.

Astrometrica connaît maintenant les dimensions et l’orientation du champ de vision. Les autres réglages du programme fonctionnent généralement et peuvent dans un premier temps être laissés sur les valeurs de départ, quitte à les affiner plus tard le cas échéant.

Ainsi le chargement des fichiers FITS peut s’effectuer. Pour le calibrage, on peut également traiter des images sombres et des images lumineuses. Lors de l’ouverture, les informations de temps venant du FITS-Header s’affichent pour confirmation, pour chaque image.

L’évaluation commence avec la fonction « Astrometric Data Reduction », où l’on entre d’abord les coordonnées du centre de l’image d’une façon aussi précise que possible. Dans le cas d’une comète ou d’un astéroïde connu, on peut en alternative charger sa position attendue d’après le catalogue. Ensuite commence la détection automatique de l’astérisme. Le catalogue USNO-B1.0  de l’United States Naval Observatory, qui contient environ un milliard d’étoiles jusqu’à une magnitude de 21m, est installé par défaut. Si nécessaire, des catalogues plus détaillés comme l’UCAC4 peuvent également être utilisés. Ceci peut être nécessaire pour les distances focales plus longues ou les champs de vision plus petits.

Si les paramètres de la configuration sont corrects, le résultat de la comparaison s’affiche au bout de quelques secondes. Les étoiles de l’image sont alors repérées par des cercles. À cet égard, le vert représente les étoiles de référence détectées. Si le signal d’une étoile de référence est trop faible, celle-ci est repérée en jaune.

En cas d’échec de l’adaptation, une adaptation manuelle est possible. On déplace le modèle du catalogue de référence à l’aide des touches flèches et on le modifie avec l’angle d’orientation et le réglage de la distance focale jusqu’à ce que l’on atteigne une concordance. La distance focale est fréquemment la source d’erreurs car elle peut s’écarter des indications du fabricant en raison des dispersions liées à la production en série. Les valeurs modifiées doivent plus tard être reprises dans la configuration, de façon à ce que l’adaptation automatique fonctionne à partir de là.

Une fois l’astérisme trouvé, il ne reste que quelques étapes avant la première détermination de positions d’objets. La fonction de blink est utile pour identifier des objets mobiles dans le champ de vision. Une fois un objet reconnu, cliquer dessus permet d’obtenir l’ajustement de la position. Le profil de luminosité de l’objet s’adapte avec une fonction gaussienne. Dans le cas d’une séquence d’images, cette adaptation s’effectue automatiquement pour toutes les images, avec la fonction « Moving Object Detection ». Une astrométrie réussie permet d’obtenir les coordonnées équatoriales de l’objet ! Les résultats s’enregistrent dans le fichier de texte MPCReport.txt.

Les astronomes amateurs peuvent également utiliser leur équipement photographique très facilement pour des projets de mesure. Surveiller les astéroïdes ou les comètes avec un enthousiasme en conséquence peut contribuer à améliorer les données orbitales. Un autre domaine d’action est la surveillance des étoiles variables ou des novae et des supernovae. Astrometrica permet également l’évaluation photométrique en appliquant la procédure décrite.

Auteur : Mario Weigand / Licence : Oculum-Verlag GmbH