CC BY
31Решетневскуе чтения. 2017
УДК 52.1
АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ МАЛОГО ОТКЛОНЕНИЯ БЛЕСКА ДЛЯ ПОИСКА ПЕРЕМЕННЫХ ЗВЕЗД И КАНДИДАТОВ В ЭКЗОПЛАНЕТЫ
Е. А. Брылякова*, Е. Г. Лапухин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Представлен алгоритм поиска малого отклонения блеска звезд по фотометрическим рядам. Суть алгоритма заключается в анализе аппроксимирующего полинома выборок фотометрического ряда. Данный алгоритм предлагается использовать для выявления как малоамплитудных переменных звезд, так и кандидатов в экзопланеты по ПЗС-наблюдениям.
Ключевые слова: фотометрический ряд, малое отклонение, экзопланеты, переменные звезды.
ALGORITHM TO DETECT SMALL DEVIATIONS OF STAR LIGHT FOR THE SEARCH FOR VARIABLE STARS AND EXOPLANET CANDIDATES
E. A. Brylyakova*, E. G. Lapukhin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
This article describes searching for algorithm of small deviation in photometrical series of star object. The essence of the algorithm lies in the analysis of the approximating polynomial of samples of the photometric series. This algorithm is proposed to be used to detect low-amplitude variable stars and candidates for exoplanets from CCD (chargecoupled device) observations.
Keywords: photometrical series, small deviation, exoplanets, variable stars.
В настоящее время основные алгоритмы автоматизированного поиска звезд с переменным блеском основаны на статистических методах. При визуализации результатов, полученных данными методами, маркеры звезд с отклонениями блеска лежат вне основного распределения [1]. Наиболее уверенно определяются звезды, у которых изменение блеска достаточно велико. Маркеры звезд с малым изменением блеска находятся, как правило, в общей массе маркеров звезд, у которых изменение блеска может быть вызвано каким-либо случайным фактором. Для выявления всех малоамплитудных объектов необходимо использовать одновременно несколько методов [2].
Нами был предложен метод выявления изменения блеска с помощью аппроксимации выборки фотометрического ряда линейной функцией [3]. Аппроксимация линейной функцией не в полной мере позволяет выявлять все разнообразие типов переменности, что делает этот метод достаточно упрощенным. Несмотря на то, что данный метод позволяет определить неслучайное отклонение блеска, он не дает возможности предварительного определения типа переменности.
В связи с этим целью данной работы является разработка методики поиска неслучайного отклонения блеска в фотометрическом ряде, с возможностью предварительного определения типа переменности.
Разработанная методика, включает в себя метод определения неслучайного отклонения блеска [3]
и анализ аппроксимирующих полиномов выборок фотометрического ряда звезды. Основными моментами методики является:
1) разбиение фотометрического ряда {т,-; (mi -звездная величина звезды в момент времени на сеты (Б) по морфологическим признакам: «непрерывность» фотометрического ряда, монотонность убывания или возрастания, наличие перегибов, наличие экстремумов и т. д.;
2) для каждого Б, после исключения выбросов из измерений, определяется оптимальная степень аппроксимирующего полинома Рп;
3) анализ фотометрического ряда используя полиномы Рп всех Анализ проводится на основе подсчитанных критериальных единиц: количество монотонно возрастающих или убывающих участков в фотометрическом ряде, количество точек перегиба, количество экстремумов блеска и их разброс, степень крутизны восходящих и нисходящих участков в кривой блеска и т. д.
ПЗС-наблюдения, полученные в обсерватории СибГУ, дают ошибку при фотометрии звезд ~ 0,007т. Данная точность позволяет уверенно выявлять переменные звезды с амплитудой до 0,01т [4]. Аналогичное падение блеска (0,1т) вызывает транзит крупных экзопланет по дискам звезд [5]. В связи с этим, данная методика позволит осуществить поиск экзопланет по материалам, полученным в обсерватории СибГУ.
Наноматериалы и нанотехнологии в аэрокосмической отрасли
Таким образом, предложенная методика позволяет определять неслучайные малые изменения блеска звезд в автоматическом режиме, что позволит выявлять не только малоамплитудные переменные звезды, но и кандидаты в экзопланеты.
Библиографические ссылки
1. Sokolovsky K. V., Lebedev A. A. "VaST: a variability search toolkit" URL: https://arxiv.org/pdf/ 1702.07715.pdf.
2. Comparative performance of selected variability detection techniques in photometric time series data / K. V. Sokolovsky [et al.] // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2017. Vol. 464, no. 1. P. 274-292.
3. Брылякова Е. А. Разработка алгоритма поиска малого отклонения в фотометрическом ряде звездного объекта // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : тез. III Междунар. науч.-практ. конф. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. Т. 1. С. 297.
4. Lapukhin E. G., Veselkov S. A., Zubareva A. M. 25 new small amplitude variable stars in Lacerta. "Pere-mennye Zvezdy", Prilozhenie, 2016. Vol. 16, no. 4.
5. Perry man M. The Exoplanet Handbook. Cambridge : Cambridge University Press. 2011.
Reference
1. Sokolovsky K. V., Lebedev A. A. [VaST: a variability search toolkit]. Available at: https://arxiv.org/pdf/ 1702.07715.pdf.
2. Comparative performance of selected variability detection techniques in photometric time series data / K. V. Sokolovsky [et al.] // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2017. Vol. 464, No. 1. P. 274-292.
3. Brylyakova E. A. [Development of the searching algorithm of small deviation in photometrical series of star object by CCD-photometrical dates]. III Mezhdu-narodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya. "Ak-tual 'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki". [3th Int. Scientific and Practical Conference "Actual problems of aviation and cosmonautics"]. Krasnoyarsk, 2017. Р. 297. (In Russ.)
4. Lapukhin E. G., Veselkov S. A., Zubareva A. M. 25 new small amplitude variable stars in Lacerta. "Pere-mennye Zvezdy", Prilozhenie, 2016, Vol. 16, No. 4.
5. Perry man M. The Exoplanet Handbook. Cambridge : Cambridge University Press, 2017
© Брылякова Е. А, Лапухин Е. Г., 2017
