BAB III PENGAMATAN FOTOMETRI CCD Salah satu proyek yang bertujuan untuk mencari obyek-obyek langit sinyal yang lemah adalah proyek survey The Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Proyek ini adalah sebuah proyek bersama dari University of Chicago, Fermilab, the Institute for Advanced Study, the Japan Participation Groups, The Johns Hopkins University, the Max-Plank-Institut for Astronomy, Princeton University, the United States Naval Observatory, dan University of Washington, untuk mensurvey daerah yang jauh dari bidang galaksi. SDSS ini akan menggunakan sistem asinh magnitude ke dalam penghitungan katalog SDSS. Di dalam pengolahan data proyek SDSS telah digunakan sistem Lupton (Lupton et al, 1999) untuk menyatakan terang suatu obyek. Tetapi sebelumnya, untuk meyakinkan bagaimana konsistensi sistem Lupton terhadap sistem Pogson untuk objek dengan S/N tinggi, Penulis melakukan pengamatan
fotometri
bintang-bintang
standar
dengan
V<10.
Penulis
menggunakan bintang-bintang di sekitar equator yang terdapat di katalog bintang Landolt (1983). Data fotometri bintang-bintang standar ini selanjutnya akan digunakan untuk memperoleh persamaan transformasi ke dalam sistem standar.
3.1
Rencana Pengamatan
Pengamatan dilakukan di Observatorium Bosscha, Lembang (6° 49′.5 LS, 107° 37′.0 BT) Lokasi berada pada ketinggian 1310 m dari permukaan laut, atau pada ketinggian 630 m dari plato Bandung. Pengamatan berlangsung pada musim kemarau dengan kelembaban ruangan 78% dan suhu 19°. Bintang-bintang standar fotometri dipilih berdasarkan waktu pengamatan dan lokasi pengamatan yang diajukan. Daftar bintang standar yang diamati ditunjukkan di tabel 3.1.
15
Tabel 3.1 Daftar bintang standar (Landolt 1983)
BINTANG
RA (2000)
DEC (2000)
B
V
B-V
SAO140680
15h 39m 03s
-00° 18′ 34″
8.043
7.50
0.543
SAO120602
14 h 41m 27’
+00°06′ 17″
9.152
8.123
1.029
SAO122594
17 h 38 m 41’
+04° 20′ 51″
9.041
9.095
-0.054
SAO122752
17h 47 m 42’
+04° 56’22”
9.737
8.915
0.822
SAO121471
16 h 37 m 47’
00° 02′ 47″
8.808
8.05
0.758
SAO121093
15 h 37 m 17’
-00° 09′ 47″
9.052
8.433
0.619
Pengamatan dilakukan menggunakan instrumen dengan spesifikasinya, sbb: •
•
•
Teleskop Nama
: Reflektor GOTO
Diameter
: 450 mm
Panjang fokus
: 5400 mm
Skala bayangan
: 458.37 "/mm
Detektor Nama
: CCD ST8-XME
Dimensi
: 1530×1020 piksel
Ukuran piksel
:9µx9µ
FOV (GOTO)
: (8.766)' x (5.844)'.
Filter & Filter wheel CFW-8 Nama
: Bessel B (4520 Å) Bessel V (5524 Å)
3.2
Kegiatan Pengamatan
Dalam hampir satu bulan waktu pengamatan yang direncanakan, jarang sekali ditemui langit fotometrik; awan tipis maupun tebal sering menjadi kendala dalam pengamatan. Selain keterbatasan cuaca, juga ada masalah dengan instrumen yang 16
digunakan. Namun di antara itu terdapat satu malam yang paling baik, sehingga data pada malam itu dijadikan satu-satunya data pengamatan yang dipakai oleh Penulis. Hal ini tentu saja dilakukan setelah mempertimbangkan hasil pengamatan pada malam yang lain. Pengamatan dimulai pada pukul 21:00 WIB dengan menggunakan instrumen reflektor GOTO 45 cm F/12 dan CCD SBIG ST-8XME. Butuh waktu satu jam untuk memasang CCD, menstabilkan teleskop dan mengambil sampling citra. Waktu efektif dalam perolehan data adalah sekitar 3.5 jam, dan diperoleh sekitar 11 data dari 6 bintang untuk setiap filter B dan V. Pengamatan diawali dengan pengambilan bias awal sebanyak 5 buah citra. Setelah itu diikuti dengan pengambilan SAO121471 pada kedua filter, lalu diselingi pengambilan citra SAO140680 kemudian diselingi kembali oleh SAO121741. Prosedur serupa terus dilakukan diselingi dengan keempat objek lainnya. Untuk pengambilan dark dilakukan setelah pengambilan citra tiap objek selesai. Setelah itu pada akhir pengamatan diambil pula citra bias akhir, lalu ditutup pengambilan flat field untuk tiap filter B dan V. Data CCD diperoleh dari pengamatan tanggal 16-17 Juli 2006. Citra yang diambil disimpan dalam file dengan format FITS (Flexible Image Transport System).Jurnal pengamatan dapat dilihat dalam Lampiran B – Log book.
3.3
Hasil pengamatan
Dari semua data bintang yang diperoleh, terdapat satu titik data yang buram. Hal ini dikarenakan pada saat awal hendak mengambil citra bintang tersebut, teleskop sudah hampir terhalang pohon. Namun saat itu, dengan memperkirakan bahwa teleskop memiliki waktu cukup untuk menangkap citra maka pengambilan citra tetap dilaksanakan. Citra yang dimaksud adalah SAO121093. Pada filter B masih tertangkap bayangan citra di gambar, namun untuk filter V terlihat bahwa citra sudah tersamarkan. dapat dilihat pada gambar 3.1 untuk citra SAO121093.
17
Dibawah ini adalah contoh citra mentah bintang yang diperoleh:
121471_v_15s
120602_v_50s
121093_v_40s
140680_v_12
122594_v_30s
122752_v_25s
Gambar 3.1 Citra mentah yang diambil tanggal 16-17 Juli 2006
Citra objek merupakan citra bintang yang diambil dalam waktu integrasi tertentu. Selain mengambil citra objek, juga harus dilakukan pengambilan data untuk citra kalibrasi. Citra pengkalibrasi merupakan citra yang digunakan untuk 18
mengkalibrasi citra mentah objek yang mengandung derau instrumen, menjadi citra bersih yang terbebas dari derau. Citra pengkalibrasi terdiri dari citra bias, citra gelap, dan citra medan datar. ∗ Citra bias
Citra bias atau bias frame adalah citra CCD yang mengandung nilai karakteristik yang dimiliki tiap piksel. Walaupun seluruh elektron dari tiap piksel sudah dibaca seluruhnya dan tidak disinari, tetap terdapat sejumlah elektron pada piksel sehingga pengambilan citra ini bertujuan untuk mengetahui muatan awal pada tiap piksel (read-out noise). Citra bias diperoleh dengan melakukan perekaman dengan waktu integrasi sependek mungkin (t~0 detik) tanpa pencahayaan. ∗ Citra gelap
Citra gelap atau dark frame merupakan citra yang diambil tanpa pemaparan cahaya pada chip CCD untuk mengetahui derau yang diakibatkan oleh pembangkitan elektron secara spontan pada pikselpiksel CCD (dark current). Citra gelap harus segera diambil setelah pengambilan citra mentah dengan waktu integrasi yang sama untuk mencegah perbedaan temperatur ∗ Citra medan datar
Citra medan datar atau flat field frame adalah citra CCD yang diperoleh dengan mencahayai chip CCD kepada sumber cahaya yang memberikan cahaya yang uniform. Sumber cahaya yang uniform dapat diperoleh dari cahaya langit waktu fajar ataupun senja dengan kondisi teleskop out of focus. Citra ini digunakan untuk kalibrasi dan faktor penentu kecermatan
fotometri. Hal ini disebabkan citra flat field dapat memberikan informasi sensitifitas untuk tiap piksel.
19
Di bawah ini adalah contoh citra kalibarasi yang diperoleh 16-17 Juli 2007.
Flat_b_001
Biasawal_001
Dark_50s_001
Gambar 3.2 Contoh citra kalibrasi yang diambil tanggal 16-17 Juli 2006
Selanjutnya akan dilakukan reduksi citra dan analisis data, pembahasan dilakukan pada bab IV.
20
