分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： SAGE是自主设计的能够准确计算恒星大气参数以及消光的新测光系统。对北天除银盘外共计约12,000平方度的天区开展了SAGE系统测光巡天，计划获取约5亿颗恒星的高精度测光数据。单次曝光条件下100σ完备星等uSC ~ 17.3，vSAGE~16.8（AB星等）。这为研究银河系提供宝贵的测光资料。介绍了巡天专用的数据处理程序的研究和开发，主要研究了针对单幅图像的快速自动化处理过程，重点介绍数据改正、天体测量校正、测光和流量定标过程，以及数据结果和数据质量检测等。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文基于Python设计和实现自动测光程序。首先扫描文件名实现文件分类；然后进行数据检查、预处理与孔径测光，并保存测光数据；最终由观测者指定目标星与比较星，程序从测光结果中提取相应星等与观测时间等数据，获得基于较差测光法的光变曲线。为解决数据提取中星图匹配问题，提出自动追踪移动目标的基于向量特征星图匹配算法，能自动匹配偏移较大的星图，并跟踪不断移动的小行星。使用本程序分别处理双星和小行星观测数据，并与IRAF（Image Reducation and Analysis Facility）测光结果比较，测光结果最大偏差分别为0.04mag和0.043mag，标准偏差分别为0.005mag和0.007mag。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 采用科普级小望远镜Sky-Watcher 150PDS并配置了业余级的ZWO ASI120MM-S互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)相机进行天文观测测试，以探讨科普设备进行专业天文观测和科学研究的可行性。首先测试了CMOS 相机的基本性能和参数曲线，测试结果满足专业天文观测的基本要求。随后，在国家天文台兴隆观测基地，将CMOS 相机安装在科普望远镜上进行基本的天文观测测试。观测了疏散星团M35､短周期变星VV2455Cyg，并获得了相应的测光辅助图像(本底､平场等)。经过专业天文图像预处理方法处理后，对目标源进行天体测量定标､天体光度测量和流量定标，并给出了测光结果､光变曲线和简单的周期分析。将测光结果与已知星表对比，得到的测光精度优于0.02 mag，并得到较差测光精度约为0.005 mag。测试结果说明科普级望远镜与CMOS相机具备进行天文科学观测与研究的能力，这意味着中小学生和天文爱好者也有机会加入天文科学观测和研究中。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-03-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 天体随时间的光度变化能够反映其物理性质，高精度测光技术的研究帮助我们更好地分析与探究天体的光变情况，对天体的演化研究有重要意义。本文介绍了相关的测光工具与技术，探索了把MaxIm DL软件与photutils测光库相结合的测光技术及其应用，提出了连续图像中各星像测光数据快速匹配的解决方案。通过分析中国科学院云南天文台1m光学望远镜拍摄的M35星团图像，本文发现了相对测光中存在精度回报(precision premium)现象，即相近的两颗星进行相对测光具有更高的测量精度，且该现象的显著程度与大气质量相关。针对于相对测光的精度回报现象，本文提出了高精度相对测光的参考方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 测光系统的流量定标是一项重要和基础的工作，其中影响流量定标的主要因素有探测器响应 (测光零点)、颜色改正项和大气质量等。利用新疆天文台南山 1 m 宽视场光学望远镜对Landolt 标准天区 J054610+45 的测光标准星进行了大气质量不同条件下的 U, B, V, R, I 多波段观测，根据布格定律求得了大气消光系数；并利用 2017 年 11 月 29 日―2019 年 1 月 4 日期间的标准天区观测数据求得了各波段的测光零点和颜色改正项，实现了从 NOWT 仪器星等到Landolt 标准星等的转换，为今后使用该望远镜的用户开展流量定标工作提供了方法上的参考。结果显示，不同天的流量定标转换系数会有一定程度的变化，为了取得较好的流量定标结果，需要每天对标准星进行观测并求得当天的流量定标转换系数；另一方面，考虑到实际的观测条件有限，大气消光系数可以认为在一段时期内保持稳定，使用一段时期内平均大气消光系数进行的流量定标仍然能够得到较好的定标结果。
分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 1.26m红外望远镜是一台由国家天文台和广州大学联合建设的望远镜系统，测光观测是该望远镜的重要观测手段之一。但当前一直存在数据处理周期较长、处理过程基本需要人工处理等问题。为了提高广州大学合作团队的数据处理能力，提出了一种面向1.26m红外望远镜半自动的测光处理管线，该管线在获取原始数据后，基于当日的观测记录重建FITS头文件信息，随后管线系统自动对图片进行预处理、定位目标星源、计算出目标星等相关操作，最后获得可利用的测光数据。这种方式高效、便捷，同时精度也得到了保证，它把当前主流测光模式中繁杂的、需要不断重复的步骤交由程序运行，从而节省了时间，显著提高了工作效率，解决了当前光学测光模式中图像数据的处理跟不上数据产出的大难题，满足了广大科研工作者的需求。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-16 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 使用紫金山天文台姚安观测站80cm望远镜在2022年2月至4月对矮行星Haumea进行了两轮观测。对所有的观测图像使用干涉条纹剔除技术，并利用相对测光导出了Haumea的仪器星等，最后对两轮光度测量结果进行归一化处理以便联合分析。通过相位弥散最小化(Phase Dispersion Minimization，PDM)方法以及Lomb-Scargle周期图法分别求得了Haumea 的自转周期。两种方法求得的自转周期结果仅相差0.072 s，这表明所求周期具有良好的一致性。Haumea光度测量结果显示明显的双峰自转光变曲线，自转周期为3. 915 4 0. 000 2h，峰峰值幅度为0.26 0.01 mag。通过导出的自转光变曲线，最终估计了Haumea由于自转产生的光度变化对位置测量的影响最大为-9~9mas。这一测光观测对后续高精度天体位置测量具有基础意义。
分类： 天文学 提交时间： 2023-08-02 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 中国巡天空间望远镜(Chinese Survey Space Telescope, CSST)是中国的首个大型空间光学望远镜, 将对包括系外行星探测在内的诸多科学目标开展研究, 有望取得前沿科学进展. 时序测光精度是CSST重要的性能指标, 受到物理噪声和仪器噪声的影响, 需要通过数值模拟对其分析和评估. 模拟基于目前公布的CSST主要技术参数, 建立了时序的恒星信号和噪声模型, 以CSST的i波段为例, 分析凝视观测模式下的测光精度. 通过数值仿真, 展示了孔径测光中各项噪声的贡献, 特别是由指向抖动和像素响应不均匀性导致的抖动噪声. 模拟结果还给出了测光孔径的推荐范围. 为了获得更高的信噪比, 可以减小仪器抖动振幅和像素不均匀性, 或者采用参考星较差测光的方式. 结果为CSST后续的时序测光精度与不同指标参数的相关性分析、系外行星探测能力评估以及测光数据处理提供了模拟数据的支撑.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-09-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对各类变星的观测研究是时域天文学中的重要内容，中国科学院国家天文台兴隆观测站作为亚洲大陆规模最大的光学天文观测基地，拥有一批米级口径望远镜，每年面向全球天文工作者开放申请，承担了大量变星的测光观测，但至今没有完全针对兴隆观测站中小口径望远镜的测光数据自动化处理软件。本文介绍了一种针对兴隆观测站望远镜观测数据的光变曲线自动抽取程序，现了从原始观测数据到获得光变曲线的全过程。该程序具备模块化和可自定义等特性，通过简单配置也可适用于其它光学天文望远镜数据。本文还介绍了该程序的结构、特点、使用方法，并以食变星UY UMa的实测数据处理为例展示了处理结果，最后讨论了程序的局限性和对其未来发展的展望。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-06-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 位于吉林天文观测基地的280mm全天区可转动光电阵是一台用于空间碎片巡天观测的设备，为了研究该设备光度测量性能，评估其测光精度，选择M67疏散星团这一测光定标区中的测光标准星进行观测。首先，在IRAF中对观测图像进行预处理，之后进行较差测光。接着，提取测光数据并将整晚观测数据进行最小二乘直线拟合，拟合结果给出了主消光系数及相应的系统转换系数，并得到仪器星等至标准星等的转换公式。最后，利用计算得到的均方根误差对该设备的测光精度进行大致的评估。计算结果表明在标准测光夜测量亮度亮于13.8等的星时，280mm全天区可转动光电阵的测光精度可达0.13星等。同时将观测图像与UCAC2星表匹对识别，利用背景恒星中的UCAC2标准星做外符精度的校验，结果与前者基本相同。本设备的测光精度基本满足空间碎片巡天观测的要求。
分类： 天文学 提交时间： 2024-08-20 合作期刊: 《天文学报》
摘要： HD190967、HD35921、HD228854和HD100213都是O型或B型的早型双星, 轨道周期分别为6.519 d、4.0024 d、1.8855 d和1.3872 d, 它们都属于长周期双星. 这类双星数目少, 且难以获得完整的光变曲线. TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)空间望远镜的长时标、短曝光和高精度光度测量为这4颗源提供了优质的数据. 利用从TESS获取的光极小时刻和历史数据, 对这4颗早型双星的轨道周期进行了分析研究. 研究表明4颗源的轨道周期都有长期增加的趋势, HD228854和HD100213的轨道周期除了长期增加外还叠加了正弦变化. 分析发现HD190967、HD228854和HD100213这3颗恒星轨道周期增加的原因是伴星与主星间的物质交流造成的, HD35921轨道周期增加的原因是主星星风损失. 目前HD228854和HD100213的轨道周期正弦变化比较合理的解释是由于第三天体影响导致的光时轨道效应.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段, 对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析, 可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据, 对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义. 吉林天文观测基地(简称``基地'')隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3{\circ}, 北纬43.8{\circ}, 海拔高度313\;m). 基地大气视宁度均值范围约为1.3''--1.4''、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64\;mag\,\cdot\,arcsec {-2}、年晴夜数最高可达270余天, 具有良好的天文观测条件. 吉林天文观测基地于2016年投入运行, 现有1.2\;m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备. 利用上述设备, 主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作, 与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 太阳系外行星作为研究恒星演化重要的天体和探索生命起源的基础，多年来一直是天文学前沿研究的热点之一，目前已发展出近 10 种系外行星的探测方法。随着天文观测设备探测精度越来越高，自 1992 年至今，已发现 4 000 余颗系外行星。近几年天基天文观测手段日趋成熟，探测系外行星的精度与效率得到了极大提高，并带动着更多地基系外行星探测项目开展。继目前最成功的太阳系外行星探测卫星开普勒 (Kepler) 之后，2018 年 4 月 TESS 卫星成功发射，全球各地大量天文学家和地基光学望远镜设备纷纷加入太阳系外行星后随测光和光谱观测中，系外行星探测研究迎来了黄金时代。介绍了目前系外行星的探测方法和代表性探测项目，综述了类地行星、气态巨行星的探测研究现状和演化理论，并对未来 5 10 年内系外行星探测研究的发展趋势进行了展望。
分类： 天文学 提交时间： 2025-06-16 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 在星系形成和演化的等级成团模型中, 星系之间的相互作用和并合过程是星系质量增长的重要机制, 会在星系周围产生一些低面亮度的潮汐结构. 观测上, 需要长时间曝光并结合特定的图像处理技术以获得更深的图像, 从而能够探测和研究这些较暗的结构. 为寻找近邻星系周围的潮汐结构, 从前人给出的源表中筛选出76个大星系样本, 并利用ZTF (Zwicky Transient Facility)时域巡天的g和r两个波段的数据进行图像叠加, 得到的深场图像的平均深度(面亮度极限)为$ \mu_{\mathrm{g}}(3\sigma,10^{''}\times10^{''})=\left(28.86\pm0.27\right)~\mathrm{mag/(^{''})^2} $, $ \mu_{\mathrm{r}}(3\sigma,10^{''}\times \rhbr 10^{''})=\left(28.65\pm0.27\right)~\mathrm{mag/(^{''})^2} $ (其中$\sigma$为天光背景噪声标准差), 与国际上多数同类深场巡天深度相当. 在所有样本星系中, 22个星系周围已知存在潮汐结构, 成功探测到其中20个星系附近的结构, 并在一个星系周围首次发现了潮汐结构. 对其中的星系NGC 5907周围的星流结构分析了形态并与前人文章进行了比较, 验证了单一环状星流的结论. 其次, 分析了在星系NGC 4725周围新发现的3个暗弱潮汐结构, 其中位于东北侧的结构颜色较蓝(g、r波段星等差$g-r$约0.4–0.6), 与东北方向的伴星系NGC 4747颜色相似, 可能源于两个星系之间的相互作用; 位于东侧和东南侧的结构在位置和形态上对应于一个整体的环状结构, 其颜色均较红($g-r$约0.7–0.9)且与NGC 4725东侧外晕颜色一致, 可能来源于较年老的矮椭球星系的潮汐瓦解, 或者是NGC 4725在与NGC 4747相互作用的过程中被撕扯出去的盘成分. 后续还需利用更高分辨率、更深的WFST (Wide Field Survey Telescope)及其他波段数据对发现的潮汐结构进一步验证, 并通过数值模拟帮助理解星系相互作用过程. 最后, 在部分样本星系图像中发现延展的前景银河系卷云污染, 其面亮度较低(暗于$\mu_\mathrm{g} = 26~\mathrm{mag/(^{\prime\prime})^2}$)且颜色($g-r$约0.41)蓝于河外星系等天体成分. 结果显示, 这类卷云反射光会影响星系周围暗弱潮汐结构的探测分析, 但是容易被辨认出来.
分类： 天文学 提交时间： 2024-10-10 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 对变星、太阳系外行星等瞬变源的巡天监测产生了大量的图像数据。快速处理这些数据， 生成光变曲线，探测瞬变源对时域天文学的发展非常重要。以中国科学院国家天文台兴隆观测站 拥有的一批米级光学望远镜为适用对象，开发了一套图像数据自动化处理与光变曲线抽取程序 PPCLP，它能够批处理原始图像并输出归一化较差测光光变曲线。程序拥有模块化、通用化、 易使用化的特点，适用于多种操作系统，且使用了改进的较差测光方法，能获得较高的较差测光 精度。除适用于赤道式望远镜外，也可用于处理由地平式望远镜获得的未经像场改正的数据。文 章首先详细介绍了程序的架构、特点、使用方法；然后以变星 V670 And 的数据为例，展示了程 序的处理结果；最后讨论了其局限性与后续发展方向。
分类： 天文学 提交时间： 2025-04-08 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 主带彗星是指既具有主带小行星的轨道特征, 又具有类似彗星的彗发或彗尾的小天体, 其活动性是由水冰升华驱动. 通过收集最近20多年的主带彗星观测数据, 绘制了5颗主带彗星238P/Read、259P/Garradd、313P/Gibbs、324P/La Sagra和358P/PANSTARRS的长期光变曲线, 进而分析了主带彗星的活动性特征. 研究发现: (1) 238P/Read的活动性比较稳定, 其他4颗主带彗星的活动性相较于之前的回归周期均存在不同程度的衰减; (2)通过比较反映彗星活动性的参数测光年龄$P_\rm AGE$, 发现324P/La Sagra在2010年的活动性最强, 313P/Gibbs在2014年的活动性最弱; (3) 313P/Gibbs在2020年回归周期出现了明显的非近日点活动性. (4)主带彗星的活动性开始和结束时对应的时间和日心距相对于过近日点时间和日心距具有不对称性.
分类： 天文学 提交时间： 2025-02-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 中国巡天空间望远镜(Chinese Survey Space Telescope, CSST)预计对系外行星开展大气观测研究, 这为系外行星观测领域提供了新的机遇. 目前主要通过凌星透射谱来研究系外行星大气. 然而, 实际观测数据中已经发现恒星活动存在的迹象, 且结果表明难以准确约束恒星活动污染. 所以, 如何准确区分并剔除恒星活动污染是透射光谱学的一个重大挑战. 因此, 在选择透射谱观测目标进行跟进观测时, 需要对潜在的恒星污染及其可区分性进行定量评估, 这需要大规模的仿真来提供预期数据. 利用多色测光法结合机器学习来判别系外气态行星大气透射谱中是否存在潜在的恒星污染, 针对CSST的多通道相机(Multi-Channel Imager, MCI)设计能准确预判透射谱是否存在恒星污染的滤光片观测组合, 可为后续系外行星大气观测目标的策略制定提供一定的参考.
分类： 天文学 提交时间： 2024-08-20 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 像木星和土星这样的冷巨行星对类地行星的形成和宜居性起到了关键作用, 因此, 对像太阳系这样具有多个冷巨行星的系统的搜寻具有重要意义. Kepler以及TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)太空望远镜成功地通过凌星的方法发现了大量短周期行星, 然而这些巡天项目的观测基线不足以发现更长周期的行星. 为此, 天语计划将部署两台1\,m望远镜(天语一号和天语二号), 用于结合天语和其他计划的数据通过凌星法来发现冷巨行星及其他行星, 并最终发现类太阳系. 天语一号具有约10平方度的视场以及高速CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)科学相机, 将对超过1000万颗恒星每小时进行一次高精度测光采样, 并通过天语二号的多波段测光、光谱仪以及高分辨率成像对天语一号发现的候选行星进行确认. 天语望远镜将放置于海拔约4000\,m的中国青海冷湖, 是目前中国境内最好观测台址之一. 天语对亮于14等星的测光精度为0.1\%, 对亮于18等星的测光精度优于1\%, 天语预计在5\,yr内将在类太阳周期发现超过300颗凌星行星, 其中包括约17颗冷巨行星. 基于系统轨道共面以及孪生地球发生率为10\%的假设, 天语预计将发现1--2个类太阳系, 并可被未来的地球2.0计划所证实. 此外, 天语还将通过多种巡天观测模式测量从亚秒到周时标的光变, 探测不同时标的时域现象, 包括超新星早期光变、稀有变星和双星、潮汐瓦解事件、Be星、彗星活动以及系外小行星等. 这些发现不仅将深化我们对宇宙的理解, 还将为公众科学和科普提供重要平台.
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