¿Cuándo dio la vuelta Kepler y cómo coincide con las anomalías de KIC 8462852?

El telescopio espacial Kepler, durante su primera misión, rodaba cuatro veces al año para mantener su escudo térmico frente al Sol. ¿En qué fechas (en ese formato de tiempo BJD) se hizo esto durante los más de 4 años de duración de la misión principal?

Observo que los tres períodos principales de anomalías en la curva de luz de KIC 8462852 ocurrieron con intervalos de exactamente dos años. Aproximadamente el día 40, el día 800 y el día 1500+. Esto me lleva a creer que los datos son el resultado de algún tipo de falla del instrumento, tal vez un elemento CCD degradado, un píxel defectuoso.

  • ¿Ocurrieron las tres anomalías principales mientras el telescopio estaba orientado de la misma manera?
  • Obviamente, el telescopio tenía al Sol en la misma dirección durante las tres anomalías registradas. Pero, ¿hubo alguna diferencia en la orientación en los años intermedios cada dos años?
  • Mientras el telescopio se mantuvo extraordinariamente quieto, ¿podría ser suficiente el pequeño bamboleo restante para hacer que un píxel muerto entrara y saliera de la luz de una estrella, para causar las caídas en la curva de luz de KIC 8462852? Tal vez más al final, ya que la segunda rueda de reacción estaba fallando, lo que explica la mayor anomalía después del día 1500+.

Tenga en cuenta que el período orbital de Kepler es ligeramente más corto que un año terrestre. Por supuesto, es el período orbital de Kepler lo que interesa aquí.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Fuente de la ilustración:

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

¿Cómo encajan las anomalías más pequeñas de la figura 4 en su teoría, alrededor de los días 216, 378 y 1255? ¿Por qué un elemento CCD defectuoso solo produciría sus datos incorrectos a intervalos semestrales, en lugar de durante un "trimestre" completo?
@RussellBorogove Me encantaría tener los datos de la curva de luz sin procesar. Pero al menos las anomalías que mencionas son mucho más pequeñas que el 1% y no habrían causado ninguna alarma. Tal vez uno de ellos represente un tránsito exoplanetario real, esa forma de cabeza y hombros tal vez parezca un candidato a planeta anillado. La variación semestral es una de las cosas que estoy preguntando. Tal vez cada dos veces el telescopio se orientaba de una manera ligeramente diferente por alguna oscura razón práctica. 95 000 000 píxeles hacia más de 150 000 estrellas.
@RussellBorogove Una posible explicación de por qué un píxel defectuoso da resultados esporádicos con el tiempo, que menciono en mi pregunta, es que está completamente muerto. Simplemente pasa a través de la estrella mientras el telescopio se tambalea. Un solo píxel muerto se tambalearía dentro y fuera de la luz de la estrella más al final a medida que la rueda de reacción falla gradualmente.

Respuestas (2)

Kepler rodó entre las fechas trimestrales encontradas en este sitio. A primera vista, no parecen estar correlacionados, aunque necesito trabajar más para alinearlos. A medida que Kepler transfiere los datos entre publicaciones de datos, es posible observar conjuntos de datos completos y ver si ocurren en un punto común del ciclo. Puedo decirte lo siguiente:

  1. Se produjo una caída al comienzo de KPLR008462852-2009259160929, que finalizó en KPLR008462852-2009350155506
  2. Ninguna otra caída corresponde a transiciones en trimestres, excepto posiblemente una en el último trimestre (KPLR008462852-2013131215648)
Las dos últimas anomalías, y las más grandes, parecen ocurrir muy cerca de los cambios trimestrales, si hago bien las conversiones de fechas.
@LocalFluff: Encontré una mejor manera de probar, edité mi respuesta en consecuencia.
No puedo tener cierto sentido de las fechas. Sin embargo, Kepler parece haber cambiado su orientación los días 787 y 1467, a la misma orientación, que está justo antes de las dos anomalías principales del 16% y el 22%. Y también el día 49 que lamentablemente es unos 10 días antes de la primera (<1%) anomalía. Pero las operaciones anteriores a esa fecha no eran regulares ya que era nuevo en funcionamiento. Tal vez el telescopio estuvo orientado en la misma dirección durante la semana anterior al Ciclo 1 de GO.

La sección 4.1 en la página 8 del informe original sobre el fenómeno descarta esta posibilidad, aunque indirectamente:

La curva de luz de Kepler para KIC 8462852 es única, y hemos explorado a fondo los datos sin procesar en busca de defectos/efectos instrumentales, que podrían causar las variaciones observadas en el flujo de KIC 8462852. Usamos las herramientas de software PYKE para el análisis de datos de Kepler para verificar los datos en busca de efectos instrumentales. Comprobamos las siguientes posibilidades:

  • Verificamos que las mismas variaciones de flujo, es decir, las 'dips', están presentes en el conjunto de datos SAP FLUX

  • Verificamos que las brechas de datos y los eventos de rayos cósmicos no coincidan con los eventos de inmersión, ya que son propensos a producir fallas en los flujos corregidos.

  • Verificamos a nivel de píxel que no hay signos de máscaras fotométricas peculiares utilizadas para hacer las curvas de luz.

  • Verificamos a nivel de píxel que el centroide de luz de la imagen no cambia durante los eventos de 'inmersión'

  • Inspeccionamos las curvas de luz de las fuentes vecinas y descubrimos que no muestran patrones de variabilidad similares en sus curvas de luz.

  • Determinamos que la diafonía CCD y la reflexión no pueden ser la causa (Coughlin et al. 2014).

  • Verificamos con los científicos de la misión del equipo Kepler que los datos fueran de buena calidad.

Este análisis concluye que los efectos instrumentales o artefactos en la reducción de datos no son la causa de los eventos de inmersión observados y, por lo tanto, la naturaleza de la curva de luz de KIC 8462852 es de origen astrofísico.

Las curvas de luz obtenidas por Kepler fueron consistentes con los datos del Telescopio Óptico Nórdico (aunque solo para la estrella, no para los momentos en que hay caídas en su luz) - sección 2.2, página 4 del informe original:

usamos el espectro FIES agregado conjuntamente para determinar la temperatura estelar efectiva T eff , la gravedad superficial log g , la velocidad rotacional proyectada v sin i , la abundancia de metal [M/H] y el tipo espectral de KIC 8462852... La temperatura que derivamos ( T eff = 6750 ± 140 K) es consistente con la estimación fotométrica de T eff = 6584+178 −279 K de las propiedades revisadas del Catálogo de entrada de Kepler (Huber et al. 2014), así como con T eff = 6780 K derivada de la relación empírica (V − K) color-temperatura de Boyajian et al. (2013). La velocidad de rotación proyectada que medimos v sen i= 84 ± 4 km s −1 también está muy en línea con el predicho a partir de la rotación en la Sección 2.1, si la señal de 0,88 d es de hecho el período de rotación

Varias de las técnicas de verificación habrían revelado si las caídas se debían al posicionamiento de Kepler: las máscaras habrían estado desalineadas, otras estrellas habrían mostrado el mismo fenómeno. No existe un mecanismo conocido por el cual estas lecturas podrían haber sido causadas por el propio Kepler.

Los píxeles del CCD de Kepler se calibran de acuerdo con los procedimientos descritos en Calibración a nivel de píxeles en la canalización del Centro de operaciones científicas de Kepler :

ganancia y no linealidad de la conversión de unidades analógicas a digitales (ADU) a fotoelectrones, efectos electrónicos del detector local (sobreimpulso y sobreimpulso) y campo plano (variaciones en la sensibilidad de los píxeles). Otras señales que se corrigen incluyen el exceso de carga de estrellas saturadas que se filtran en las regiones enmascaradas y virtuales, eventos de rayos cósmicos, corrientes oscuras y manchas.

diagrama de flujo de procedimientos automatizados para calibrar el CCD de Kepler

No abordan el problema de todas las anomalías que ocurren durante los mismos trimestres si los telescopios están en órbita (AFAIK del enlace de programación en la respuesta de PearsonArtPhoto anterior). Esos fueron posicionamientos planeados para mantener el escudo solar hacia el Sol, eso debería sonar una campana de alarma. La señal errática durante el último trimestre podría ser una falla eléctrica para los píxeles en un área que cubre toda la estrella. Dado que las anomalías parecen haber sido descubiertas manualmente (por zooniverse) y fueron filtradas por los algoritmos, tal vez un algoritmo para escanear los datos en busca de anomalías podría encontrar más interés.
@LocalFluff, pero ¿no habría ocurrido el patrón con un montón de estrellas si estuviera relacionado con la orientación y la posición de alguna manera?
Porque solo unos pocos de los 95 millones de píxeles captaron la luz de esa estrella en particular, una de 0,16 millones de estrellas. ¿La mayoría de los píxeles no estaban sin luz todo el tiempo? Claro, si el centroide de la estrella no se movió de manera anómala, entonces supongo que más de un píxel estaba defectuoso en esa área del CCD.
@LocalFluff intermitentemente defectuoso de una manera que no pudo ser detectada por el equipo de la misión? Supongo que eso no sería más notable que otras explicaciones propuestas: P
Bueno, no lo mencionan. Podría haber sido pasado por alto. ¿Cómo detectar o sospechar píxeles defectuosos hasta que ofrecen curvas de luz irrazonables?
@LocalFluff fui y busqué datos sobre eso y los agregué a la respuesta. Creo que también sería una buena pregunta por separado, sobre el tema de cómo se detectan los píxeles defectuosos o la distorsión electrónica.
Estoy seguro de que todo eso está muy bien hecho según lo investigado. Pero, ¿consideraron la alineación entre la sincronización de las alineaciones de las anomalías con la forma en que se giró el telescopio durante diferentes cuartos de su órbita? Los errores de software y eléctricos pueden ser bastante extraños, especialmente en combinación, pero no más extraños que las enormes nubes de cometas a 1500 años luz de distancia que todavía están estrictamente en sintonía con las maniobras de nuestro telescopio. La belleza está en el ojo del espectador.
Preste atención a la sección 2.2 y la figura 5 en el informe original. Se realizaron observaciones de seguimiento de KIC 8462852 para espectroscopia de alta resolución y análisis de distribución de energía espectral mediante espectrógrafo FIES del Telescopio Óptico Nórdico, Instituto de Astrofísica de Canarias, La Palma, Islas Canarias, España. Derivado T efecto y la curva de luz para las dos observaciones se ajustan al catálogo de entrada de Kepler. Eso debería ayudar a aclarar que no se trata de efectos instrumentales de Kepler o artefactos de reducción de datos.
@TildalWave ¿Esos telescopios terrestres realmente produjeron curvas de luz de esta estrella en particular? Por supuesto que no lo han hecho. Publico este comentario solo para evitar que otros sean engañados.
¿Cuándo dio la vuelta Kepler y cómo coincide con las anomalías de KIC 8462852?
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