Modele fizyczne planetoid pojedynczych i podwójnych otrzymane na podstawie przeglądów fotometrycznych: przygotowanie do naukowego wykorzystania danych z kosmicznej misji Gaia
Loading...
Date
2016-01-13
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Physical models of single and binary asteroids from photometric surveys: preparation of Gaia data scientific exploitation
Abstract
Celem naukowym niniejszej pracy było sprawdzenie realności algorytmu genetycznego, który będzie wykorzystany do analizy danych fotometrycznych planetoid, zebranych przez misję Gaia. W celu testowania algorytmu przeprowadzono kilka symulacji dla 10000 planetoid mających różne orientacje osi rotacji, okresy obrotów oraz kształty. Epoki obserwacyjne, użyte w każdej symulacji, zostały uzyskane z symulatora misji Gaia, opracowanego w Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża (Francja), a jasności zostały wygenerowane Z-buforem, standardowej metody graficznej. Zbadano także wpływ szumu gaussowskiego na otrzymywane wyniki. Badania wykazały korelację pomiędzy wiarygodnością metody a szerokością ekliptyczną bieguna oraz kształtem planetoidy. Ten efekt jest spowodowany przez małą amplitudę zmian jasności obserwowaną przy takich warunkach, co wynika z faktu, że periodyczny sygnał może być zagubiony w przypadkowym szumie fotometrycznym, wtedy gdy obie te wartości są porównywalne. Drugi zespół symulacji został przeprowadzony dla synchronicznych planetoid podwójnych. Analiza rezultatów prowadzi do potwierdzenia, że takie systemy mogą być modelowane jako proste ciała o kształcie trójosiowej elipsoidy. Na bazie tych symulacji stało się możliwe opracowanie strategii odkrywania planetoid podwójnych.
The subject of investigation was the reliability of the genetic algorithm which will be used to invert the photometric measurements of asteroids collected by the Gaia mission. To do that, several sets of simulations for 10,000 asteroids having different spin axis orientations, rotational periods and shapes were performed. The observational epochs used for each simulation were extracted from the Gaia mission simulator developed at the Observatoire de la Cote d'Azur, while the brightnesses were generated using a Z-buffer standard graphic method. The influence of contaminating the data set with Gaussian noise was also explored. The research revealed a correlation between the reliability of the inversion method and the asteroid's pole latitude. In particular, the results are biased against asteroids having quasi-spherical shapes and low pole latitudes. This effect is caused by the low lightcurve amplitude observed under such circumstances, as the periodic signal can be lost in the photometric random noise when both values are comparable. A second set of simulations was performed for synchronous binary asteroids. The analysis of the inversion results led to the confirmation that such systems can be successfully modeled with a simple triaxial ellipsoid body. On the basis of these simulations, it was also possible to develop strategies for binary asteroid detection.
The subject of investigation was the reliability of the genetic algorithm which will be used to invert the photometric measurements of asteroids collected by the Gaia mission. To do that, several sets of simulations for 10,000 asteroids having different spin axis orientations, rotational periods and shapes were performed. The observational epochs used for each simulation were extracted from the Gaia mission simulator developed at the Observatoire de la Cote d'Azur, while the brightnesses were generated using a Z-buffer standard graphic method. The influence of contaminating the data set with Gaussian noise was also explored. The research revealed a correlation between the reliability of the inversion method and the asteroid's pole latitude. In particular, the results are biased against asteroids having quasi-spherical shapes and low pole latitudes. This effect is caused by the low lightcurve amplitude observed under such circumstances, as the periodic signal can be lost in the photometric random noise when both values are comparable. A second set of simulations was performed for synchronous binary asteroids. The analysis of the inversion results led to the confirmation that such systems can be successfully modeled with a simple triaxial ellipsoid body. On the basis of these simulations, it was also possible to develop strategies for binary asteroid detection.
Description
Wydział Fizyki
Sponsor
Keywords
planetoidy, asteroids, Gaia, fotometria, photometry, metoda inwersji, inversion method