[논문]CCD 이미지 상의 그 위치와 ΔM 광도곡선의 기울기

정장해; 임인성

doi:10.5140/jass.2002.19.1.039

CCD 이미지 상의 그 위치와 ΔM 광도곡선의 기울기
THE SLOPE OF ΔM LIGHT CURVE DEPENDING UPON THE ITS LOCATION IN CCD FRAME 원문보기

보현산천문대의 1.8m 망원경과 CCD 측광장치를 이용하여 1999년 10월 20일 밤에 얻은 V523 Cas 근처의 약 $12'{\times}12'$ 시야를 찍은 124장의 이미지를 처리하여 측광 정밀도를 계산하는 과정에서 ${\Delta}m$ 광도곡선의 기울기가 별 마다 다르다는 사실을 발견하였다. 관련 여러 항목들 간의 인자분석을 함으로서, 그 기울기가 CCD프레임 상의 위치와 관련성이 높음을 알아 내고, 그 결과 CCD의 우하부에서 좌상부 쪽으로 감광감도를 저하시키는 요인이 시간이 흐름에 따라 점점 심하게 작용했다고 보고, 이의 원인으로 CCD 냉각이 균질하지 못하여 서리 같은 것이 서서히 우하부로 부터 좌상부 쪽으로 진행해서 생겼다는 시나리오를 제시했다.

BV observations for V523 Cas were performed with 1.8m telescope and 2K CCD camera at Bohyunsan Optical Astronomy Observatory, Korea, on October 27, 1999. ${\Delta}m$ light curves for 11 comparison objects were made. It was found that their light curve slopes are different each other. Factor analysis for items of slope, (b-v) , magnitude, X pixel, and Y pixel results that there is strong correlation between the slope and the location (X,Y). It might be due to problems of CCD cooling system.

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문제 정의

여기서 우리는 1999년 10월 20일에 얻은 11개 각각에 대하여 124개의 B 관측점과 124개의 V 관측점을 분석하므로 관측정밀도를 저하시키는 문제를 밝히고자 한다.

가설 설정

이런 생각을 지워버리기 위해, 11개 천체가모두 일정한등급을 가지는(변광성이 아닌) 것으로 가정하고 extinction 계수 E를 0.35로 놓고, 다만 대기 때문에 광도가 변한다는 가정 하에 이론적인 광도를 계산하고 이를 가지고 #광도곡선을 만들어 그 기울기를 계산 하였다. 그 결과를 표 3에 정리 하였다.

제안 방법

우리는 [Xpixei], [珞頌]과 [기울기] 값을 가지고 그림 3과 같은 contour map을 만들어 보았다. 이 그림은, 시간의 흐름에 따라 CCD의 측광 감도가 저하되 었고, 그 저하 속도가 CCD의 좌상부에서 우하부 쪽으로 갈수록 심하게 되었음을 말해주고 있다.
우리는 표 2의 칸(2)와 (3)에 정리한 기울기가 주는 의미를 몇가지로 나누어 검토하였다.
측광정밀도가 떨어지게 된다. 이런 현상에 대한 경향을 보현산 천문대의 1.8m 망원경을 사용하여 얻은 관측자료를 분석하여 발견하였다.

대상 데이터

네번째, 우리는 관측장비와 같은 측정체계의 문제일 것이라는 점이다. 물론 bias 보정, flat 보정, dark current의 변화, 그리고 scattered light의 변화 등도 검토의 대상이다.

이론/모형

우리는 관측한 이미지의 시야에 포함된 12개 별들에 대하여 IRAF의 구경측광 방법으로 등급을 구하였다. 이렇게 얻은 관측자료를 처리하는데 있어서 별빛이 지구대기를 통과하는 동안 잃어버린 양(extinction)을 보정하는 일은 필수적이다.

성능/효과

네번째, 우리는 관측장비와 같은 측정체계의 문제일 것이라는 점이다. 물론 bias 보정, flat 보정, dark current의 변화, 그리고 scattered light의 변화 등도 검토의 대상이다.
만약 이 문제가 해 결되 면, 관측정 밀도를 나타내는 평균에 대한 표준편차가 지금의 D.02등급에 서 0.01 등급으로 2배 좋아질 것이며, 또한 건조한 날이라면 0.005 등급까지 가능할 것으로 사료된다. 그러 나 0.

후속연구

이런 현상이 일어날 수 있는 많은 시나리오가 검토되 었으나, 현재로서는 균질하지 않은 CCD 냉각으로 표면에 생성되는 서리가 우하부에서 시작하여 좌상부 쪽으로 점점 진하게 되 었을 것이 라는 시나리오가 가장 유력하다. 이의 근본적 인해 결과관측 정밀도의 향상을 위해 CCD칩 각 픽셀의 bias값이나 감도가 시간에 따라 또 그 픽셀의 위치에 따라 변하는지 알아보는 실험을 포함하여 보다 구체적이고 반복적인 실험으로 검증되어야 할 것이다.

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