Transit Method *Astrolab University of Cologne 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Search for exoplanets using the transit method. This experiment uses a classroom analogue to study how the signal from a light source decreases during a planetary transit. It reproduces the logic of a transit light curve, but it is not a real astronomical observing system. The measurement can use the smartphone light sensor, the TI SensorTag, or a solar cell connected to the supported Owon multimeter. All three acquisition paths are interpreted as a relative signal over time. The total duration of the eclipse (total transit duration) and the time between two transits (orbital period around the star) are determined with the optical stopwatch already integrated in phyphox. threshold_low threshold_high amplitude t search_a search_t trigger_t trigger_last on0 on1 on2 on3 on4 on5 off0 off1 off2 off3 off4 off5 don0 don1 don2 don3 don4 don5 dt01 dt02 dt03 dt04 dt05 dt12 dt23 dt34 dt45 reset RawInt e m countI tmax factor tin Vin str dec decfac unit unitfac 18value 18-value 18signedvalue 18bitmask 18decfac 18prefac count max_amplitude min_amplitude transit_depth R_star R_planet Quot_R avg_transit_time max_t avg_year_duration Transitmethode *Astrolabor Universität zu Köln Suche nach Exoplaneten mit der Transitmethode. In diesem Experiment wird die Abschwächung des Signals einer Lichtquelle während eines Planetentransits in einem Analogieversuch untersucht. Die Messung bildet die Logik einer Transitlichtkurve im Klassenzimmer nach; sie ist kein echtes astronomisches Beobachtungssystem. Die Messung kann mit dem Lichtsensor des Smartphones, dem TI SensorTag oder einer Solarzelle am unterstützten Owon-Multimeter erfolgen. Alle drei Messpfade werden als relatives Signal in Abhängigkeit von der Zeit ausgewertet. Die Gesamtdauer der Verdunkelung (totale Transitdauer) und der Zeitraum zwischen zwei Transits (Umlaufzeit um den Stern) werden mit der in phyphox bereits integrierten optischen Stoppuhr bestimmt. Relatives Signal Signal-Zeit-Diagramm Messdauer Maximales Signal (ohne Transit) Minimales Signal (bei Transit) Transittiefe ⌀-Transitdauer ⌀-Dauer eines Jahres Transitdauer Misst die totale Transitdauer, d.h. den Zeitraum zwischen Beginn und Ende der Verdunkelung des Sterns durch den Transit des Planeten. Nullter Transit Erster Transit Zweiter Transit Dritter Transit Vierter Transit Fünfter Transit Hinweis: Die ⌀-Transitdauer wird erst nach sechs Transits ausgegeben. Der Nullte Transitdurchlauf wird vernachlässigt, da man insbesondere bei der verdeckten Messung nicht weiß, ob sich der Planet bei Messbeginn nicht zufällig bereits vor dem Stern befindet. Umlaufzeit Misst die Zeit zwischen zwei Transits und errechnet daraus die ⌀-Dauer eines Jahres auf dem Planeten. Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3 Jahr 4 Jahr 5 Hinweis: Die ⌀-Dauer eines Jahres auf dem Planeten wird erst nach fünf Jahren ausgegeben. Planetengröße Der Sternradius ist in vielen Fällen bereits bekannt. Zum Beispiel kann dieser über die Leuchtkraft und Temperatur des Sterns mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz näherungsweise bestimmt werden. Gib hier einen geeigneten Sternenradius ein Sternradius Mit Hilfe der Ergebnisse aus der Transitmethode zur Transittiefe kann nun der Radius des Planeten abgeschätzt werden. Damit folgt für den Planeten: Radius des Planeten Größe Planet relativ zu Stern Hierbei handelt es sich um Berechnungen unseres Modellsterns und Modellplaneten. In Wirklichkeit sind die Dimensionen wesentlich größer: Der Erdradius beträgt 6 371 Kilometer, und der Sonnenradius ist etwa 109-mal größer. Für dieses Radienverhältnis ergibt sich, dass die Erde damit nur etwa 0,92% des Sonnenradius erreicht. Auslösebedingung Platziere den gewählten Sensor im späteren Messabstand zur Lichtquelle und bestimme das maximale Signal. Für Smartphone-Lichtsensor, TI SensorTag und Solarzelle am Owon-Multimeter gilt derselbe Ablauf. Maximales Signal Dies ist der empfohlene Wert unter dem die Zeitmessung ausgelöst und darüber wieder beendet wird. Dadurch wird jeweils die totale Transitzeit gemessen. Die Schranken beziehen sich immer auf das aktuell gemessene Rohsignal und nicht auf eine kalibrierte physikalische Einheit. Schranke für die Transitmessung Standardmäßig ist die Stoppuhr auf Messung von Verdunklung eingestellt. Soll die Zeit zwischen zwei Lichtblitzen gemessen werden, setze den oberen Wert auf Null und wähle eine Schranke im folgenden Feld. Schranke für Helligkeitsmessung Achtung: Für das Transitexperiment ist es wichtig, dass dieser Wert auf dem Default von 1000000.0 eingestellt bleibt und nur die Schranke für die Transitmessung variiert wird. Méthode du transit *Astrolab University of Cologne Rechercher des exoplanètes avec la méthode du transit. Cette expérience utilise une analogie de salle de classe pour étudier la diminution du signal d'une source lumineuse pendant le transit d'une planète. Elle reproduit la logique d'une courbe de lumière de transit, mais ce n'est pas un véritable système d'observation astronomique. La mesure peut utiliser le capteur de lumière du smartphone, le TI SensorTag ou une cellule solaire reliée au multimètre Owon pris en charge. Les trois voies d'acquisition sont interprétées comme un signal relatif en fonction du temps. La durée totale de l'assombrissement et le temps entre deux transits sont déterminés avec le chronomètre optique déjà intégré dans phyphox. Signal relatif Diagramme signal-temps Durée de mesure Signal maximal (sans transit) Signal minimal (pendant le transit) Profondeur du transit ⌀ durée du transit ⌀ durée d'une année Durée du transit Mesure la durée totale du transit, c'est-à-dire le temps entre le début et la fin de l'atténuation de l'étoile par le passage de la planète. Transit zéro Premier transit Deuxième transit Troisième transit Quatrième transit Cinquième transit Remarque : la ⌀ durée du transit n'est affichée qu'après six transits. Le passage zéro est négligé, car surtout dans le cas d'une mesure masquée, on ne sait pas si la planète se trouve déjà devant l'étoile au début de la mesure. Période orbitale Mesure le temps entre deux transits et calcule la ⌀ durée d'une année sur la planète. Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5 Remarque : la ⌀ durée d'une année sur la planète n'est affichée qu'après cinq années. Taille de la planète Le rayon de l'étoile est déjà connu dans de nombreux cas. Par exemple, il peut être estimé à partir de la luminosité et de la température de l'étoile en utilisant la loi de Stefan-Boltzmann. Saisis ici un rayon stellaire approprié Rayon de l'étoile À partir des résultats de profondeur du transit obtenus par la méthode du transit, on peut maintenant estimer le rayon de la planète. On obtient ainsi pour la planète : Rayon de la planète Taille de la planète par rapport à l'étoile Il s'agit de calculs pour notre étoile et notre planète modèles. En réalité, les dimensions sont bien plus grandes : le rayon de la Terre est de 6 371 kilomètres et celui du Soleil est encore 109 fois plus grand. Dans ce rapport de rayons, la Terre représente donc environ 0,92 % du rayon du Soleil. Configuration du déclenchement Place le capteur choisi à la distance finale de mesure par rapport à la source lumineuse et détermine le signal maximal. Le même déroulement est utilisé pour le capteur de lumière du smartphone, le TI SensorTag et une cellule solaire sur le multimètre Owon. Signal maximal C'est la valeur recommandée en dessous de laquelle la mesure du temps est déclenchée et au-dessus de laquelle elle s'arrête à nouveau. De cette manière, on mesure la durée totale du transit. Les seuils se rapportent toujours au signal brut mesuré et non à une unité physique calibrée. Seuil pour la mesure du transit Par défaut, le chronomètre mesure l'assombrissement. Si tu veux mesurer le temps entre deux éclairs lumineux, règle la valeur supérieure sur zéro et choisis un seuil dans le champ suivant. Seuil pour la mesure de luminosité Attention : pour l'expérience de transit, il est important que cette valeur reste au réglage par défaut de 1000000.0 et que seul le seuil de mesure du transit soit modifié. t amplitude 50 01 RawInt str dec unit 18value 18bitmask tin RawInt e e RawInt m 2 e factor factor m amplitude RawInt countI countI tmax 0 tmax countI t 32768 18value 18-value 18value 32767 18-value 18value 18signedvalue 18bitmask 18decfac 18bitmask 18prefac 18signedvalue 18decfac 18prefac Vin dec 0 1 decfac dec 1 0.001 decfac dec 2 0.01 decfac dec 4 0.1 decfac unit 0 1 unitfac unit 16 1000000 unitfac unit 32 1000 unitfac unit 64 0.001 unitfac unit 128 0.000001 unitfac str decfac unitfac Vin Vin count count 1 Vin amplitude count 1 tin t amplitude max_amplitude amplitude min_amplitude max_amplitude min_amplitude transit_depth R_star transit_depth R_planet R_planet R_star Quot_R don1 don2 don3 don4 don5 avg_transit_time t max_t dt01 dt12 dt23 dt34 dt45 avg_year_duration 0 on0 0 on1 0 on2 0 on3 0 on4 0 on5 0 off0 0 off1 0 off2 0 off3 0 off4 0 off5 reset 0 amplitude reset 0 t 0 reset 0 trigger_last t 0.001 amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on0 on0 trigger_last on0 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off0 off0 trigger_last off0 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on1 on1 trigger_last on1 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off1 off1 trigger_last off1 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on2 on2 trigger_last on2 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off2 off2 trigger_last off2 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on3 on3 trigger_last on3 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off3 off3 trigger_last off3 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on4 on4 trigger_last on4 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off4 off4 trigger_last off4 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_low trigger_t search_t search_a threshold_high trigger_t trigger_t on5 on5 trigger_last on5 t trigger_last trigger_last 0.001 trigger_t t trigger_t amplitude search_t search_a search_t search_a threshold_high threshold_low trigger_t trigger_t off5 on1 on0 dt01 on2 on0 dt02 on3 on0 dt03 on4 on0 dt04 on5 on0 dt05 on2 on1 dt12 on3 on2 dt23 on4 on3 dt34 on5 on4 dt45 off0 on0 don0 off1 on1 don1 off2 on2 don2 off3 on3 don3 off4 on4 don4 off5 on5 don5 dt01 0 dt01 dt02 0 dt02 dt03 0 dt03 dt04 0 dt04 dt05 0 dt05 dt12 0 dt12 dt23 0 dt23 dt34 0 dt34 dt45 0 dt45 don0 0 don0 don1 0 don1 don2 0 don2 don3 0 don3 don4 0 don4 don5 0 don5 t amplitude max_t max_amplitude min_amplitude transit_depth avg_transit_time avg_year_duration don0 don1 don2 don3 don4 don5 avg_transit_time dt01 dt12 dt23 dt34 dt45 avg_year_duration R_star transit_depth R_planet Quot_R max_amplitude threshold_low threshold_high t amplitude on0 off0 on1 off1 on2 off2 on3 off3 on4 off4 on5 off5