Il software per la ricerca automatica di Supernovae

    Aprile 2010: una prima versione di un software finalizzato alla ricerca automatica di Supernoavae, in immagini formato FIT, è stata elaborata e testata dai membri del GRA. Nelle sessioni osservative dedicate alla ricerca di Supernovae si realizzano ormai diverse centinaia di immagini: grazie agli sviluppi realizzati in osservatorio nell'ultimo anno, in una sessione osservativa di 10 ore si producono oltre 700 immagini. E’ sorta quindi la necessità di avere un valido aiuto nella fase di analisi che, effettuata con il consueto controllo visuale, risulta ormai assai onerosa e poco efficiente. Come descritto nelle pagine di archivio, il metodo di analisi seguito impiega immagini di confronto, perfettamente sovrapponibili a quelle realizzate dal nostro telescopio, reperite dai siti STScI o ESO e relative alla survey POSS2 red. Sono immagini molto “profonde” e di elevata risoluzione, utili per appurare la natura di qualunque segnale presente nelle immagini di galassie riprese dal telescopio Lotti. Se finora questo controllo veniva effettuato visualmente, il software da noi realizzato compie questa procedura matematicamente, in modo automatico. L’algoritmo di ricerca realizza i seguenti task: dai dati astrometrici letti dall’header del file immagine prodotto dal nostro telescopio si ricava la esatta posizione del punto di cielo fotografato. Si acquisisce quindi il numero e la posizione delle galassie presenti nel campo fotografato grazie all’interrogazione dei Database “PGC” e “PGC faint” di TheSky6. Si avvia una ricerca pixel per pixel nell’intorno di ogni galassia catalogata: il software cerca sorgenti “puntiformi” adoperando come parametro di selezione il valore del rapporto segnale/rumore relativo. Qualora il software individui un segnale controlla se esiste una controparte, nella stessa posizione, nell’immagine di confronto (relativa alla survey POSS) utilizzando criteri analoghi. Se la ricerca della controparte fallisce il software “mette in attenzione” l’immagine. Al termine dell’analisi effettuata nell’intorno delle galassie catalogate il software esegue una ricerca sulla porzione del frame non ancora analizzata. Questa seconda ricerca viene effettuata con criteri meno stringenti dei precedenti e ha il fine di verificare la presenza di sorgenti di natura diversa o di Supernovae esplose in galassie minori, non catalogate. Per evitare quanto più possibile “false detection” il programma verifica, in presenza di segnali sospetti, la coincidenza con asteroidi noti (grazie a TheSky6 è possibile conoscere la posizione di tutti gli oggetti minori del Sistema Solare tabulati nel file MPCORB.dat), l’effetto di blooming dovuto a stelle luminose vicine, la possibile natura "spuria" del segnale, qualora non abbia un opportuno profilo fotometrico. Il software produce un file di testo in cui vengono elencate tutte le segnalazioni relative alle immagini analizzate e produce una copia delle riprese digitali selezionate apponendo un marker nelle posizioni dei segnali considerati "sospetti". Il successivo “blink” delle immagini così processate, con quelle di confronto relative alla survey POSS, permette di concentrare l’attenzione dell’esaminatore sui punti interessanti del frame. I primi test sono risultati  incoraggianti: in una sessione di 1000 immagini, il software mette in attenzione circa 200 – 300 immagini. Segnali spuri e hot pixel presenti sulla matrice producono false detection, unitamente a stelle doppie, “viste” nelle immagini realizzate dal nostro telescopio ma non risolte in quelle di confronto. Altre errate segnalazioni sono dovute ai bassi valori di soglia del paramtero rapporto segnale/rumore da noi scelto, in questa prima fase, per la detection di sorgenti immerse negli aloni delle galassie. Il primo risultato positivo conseguito, purtroppo non concretizzatosi successivamente, è mostrato nella seguente immagine.

Supernova 2010ax

Un dettaglio (in negativo) di una ripresa digitale effettuata durante una sessione osservativa automatica la sera del 17 marzo 2010: il marker evidenzia la SN 2010ax, individuata dal software di ricerca automatica.

Il marker, sovrapposto automaticamente dal software, evidenzia la SN 2010ax, da noi fotografata durante una sessione automatica la sera del 17 marzo 2010. Sebbene il target principale fosse la Galassia PGC52470, visibile a destra leggermente in alto, il software di ricerca automatica ha individuato correttamente la Supernova, di magnitudine circa 17.5, nella Galassia PGC1383919 posta a sinistra! Purtroppo le condizioni meteorologiche avverse su tutto il territorio ci hanno impedito di ottenere immagini di conferma nelle notti successive; con il CBET 2219, pubblicato il 23 marzo, la scoperta di questa Supernova è stata attribuita ad astrofili spagnoli. Auspichiamo che con l’avvicinarsi del periodo estivo si possa procedere con maggior continuità nella realizzazione di sessioni osservative in modo da poter testare l’efficacia del software e ottenere, magari, i primi frutti nell'attività di ricerca di Supernovae.

 

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