ASTAP – Réaliser une photométrie rapide
Les astronomes amateurs observant encore traditionnellement avec un oculaire de nos jours, pratiquent différentes méthodes éprouvées pour estimer visuellement la magnitude d’un objet. L’exercice consistant à comparer l’objet cible avec le maximum d’étoiles de luminosités très proches présentes dans le même champ ; il s’agissait ni plus, ni moins d’une photométrie différentielle dont la précision dépendait totalement de l’expérience de l’opérateur. Avec le numérique et sa linéarité, est née une photométrie aisément reproductible et bien plus précise. Le logiciel ASTAP est un exemple d’outil facile à mettre en œuvre pour une photométrie rapide. Observant principalement des étoiles variables pulsantes à longue période avec de fortes amplitudes (2 à 6 magnitudes) se suffisant à une précision moyenne +/ 0,1 mag ; au lieu de tomber dans le piège d’une « usine à gaz », ASTAP se sera imposé peu à peu comme un logiciel phare de mon protocole de surveillance de ces étoiles.
Prérequis
Réaliser une photométrie rapide avec ASTAP nécessite plusieurs étapes préliminaires :
- Un fichier FITS parfaitement calibré (offsets, flats et darks ayant été appliqués à l’image brute)
- Si l’image d’origine a été capturée avec un capteur couleur, on travaille sur la couche verte (TG)
- ASTAP a été installé sur l’ordinateur (c’est tellement évident… 🙂 …mais…) : Consulter le site du programme
- Les catalogues disponibles de même sur le site du logiciel ont été placés dans le répertoire de ASTAP
- Utiliser les catalogues D80, V50, Hyperleda et étoiles variables est un bon choix standard
L’exemple se base sur une prise de vue sur la variable R UMi du 1er mai 2025.
I) Identification du champ
Identifier un champ est l’étape incontournable primordiale pour réaliser toute analyse, tous logiciels confondus. La plupart du temps, le logiciel saura déjà globalement dans quelle zone du ciel l’image a été prise grâce aux données WCS en AD et DEC contenues dans l’en-tête du FITS quand celui-ci est issu d’un télescope 2.0 comme le Seestar S50. Cependant, rien n’est jamais gagné et il est possible que ASTAP puisse vous renvoyer malgré tout un message d’erreur lorsque vous appuyez sur le bouton Solve. Il conviendra alors de saisir manuellement l’AD et DEC approximatifs de la zone couverte dans les champs en haut à gauche et de rappuyer sur le bouton Solve pour que le problème trouve instantanément solution étant donné que ASTAP ratisse sur un cercle de 20° (un diamètre équivalent à 40 pleines lunes) autour des coordonnées fournies pour résoudre le champ. Même en étant grossier sur les données, vous devriez y arriver ! 😀
II) Calibration photométrique du champ
Tools > Calibrate photometry
Impossible de faire plus simple et plus rapide : L’image est calibrée instantanément selon l’échelle logarithmique des magnitudes.
III) Repérage de la variable dans le champ
Tools > Variable star annotation
Avec le catalogue des étoiles variables, il est si simple de repérer la cible à mesurer dans le champ ! 😉
IV) Photométrie rapide sur la cible ponctuelle : Méthode 1
Click droit enfoncé de la souris et on étire pour dessiner un rectangle autour de la cible
On relâche la souris et un menu déroulant apparait
Click gauche pour sélectionner dans le menu > Measure total magnitude
La valeur de la magnitude de l’étoile au dixième s’inscrit à proximité immédiate de l’étoile mesurée.
V) Photométrie rapide sur la cible ponctuelle : Méthode 2
On observe attentivement la valeur de la magnitude au centième (V=9,79) qui apparait tout au bas de la fenêtre quand on dépose le curseur dessus
Click droit enfoncé de la souris et on étire pour dessiner un rectangle autour de la cible
On relâche la souris et un menu déroulant apparait
Click gauche pour sélectionner dans le menu > Add rectangle with annotation
Saisir la valeur de la magnitude au centième dans le champ puis OK
La valeur de la magnitude de l’étoile au centième s’inscrit à proximité immédiate de l’étoile mesurée.
VI) Photométrie rapide sur la cible ponctuelle la plus aboutie : Méthode 3
Si une mesure au centième d’une étoile ne suffit pas, ASTAP permet d’aller encore plus loin.
Click droit enfoncé de la souris et on étire pour dessiner un rectangle autour de la cible
On relâche la souris et un menu déroulant apparait
Click gauche pour sélectionner dans le menu > Star info to clipboard
Coller le contenu dans un fichier texte
La valeur de la magnitude au dixième sans séparateur (98) apparaît sur la cible mais c’est le contenu du texte qui est le plus important… 🙂
Limiting magnitude is 14,94 ( σ=0,019, SNR=7, aperture ⌀3.0)
Saturation at ≈ 8,6
Passband filter used: G
Passband database=V
Magnitudes are only valid if passband filter and passband database are compatible. E.g. CV=BP, G=V, R=R, B=B.
Option 1) Select in tab photometry a local database and in tab alignment the local database (standard=BP or V50=V)
Option 2) Select an online database in tab photometry.
Saturated stars are excluded to avoid photometric errors. For photometry purposes ignore stars with a low SNR value (SNR<30).
fitsX fitsY HFD α[°] δ[°] ADU SNR Magn_measured | Gaia-V Gaia-B Gaia-R Gaia-SG Gaia-SR Gaia-SI Gaia-G Gaia-BP Gaia-RP
572,64 976,35 3,788 247,491427 72,280380 99761 264 9,830 | 9,540 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 6,185 9,406 4,600
La mise en page du contenu du texte est difficile à respecter sur une page internet mais on peut en tirer pour résumer un rapport de photométrie rapide de l’étoile variable beaucoup plus complet. L’AD (247,49°) et la DEC (72,28°) de la variable sont indiquées pour un ADU de 99761 ; un SNR de 264 :
- La magnitude maximum du champ est de 14,94 (objet le plus faible enregistré)
- La saturation photométrique est à environ mag 8,6 (une étoile plus lumineuse est incompatible avec la photométrie)
- Le filtre G (Green) utilisé dans l’image est compatible avec la bande utilisée par la database (V = Vert)
- La photométrie de la variable est conforme car son SNR > 30 et elle ne sature pas (mag > 8,6)
- On a des magnitudes estimées de la variable dans plusieurs catalogues Gaia (V, G, B et RP)
- La magnitude mesurée dans cette méthode diffère un peu (9,830) mais sans doute mieux moyennée
VII) Photométrie rapide sur une cible étendue (comète, galaxie, amas,…) : Méthode 4
Nous prendrons l’exemple ici d’une photométrie rapide sur l’une des trois galaxies du trio du Lion (M65/NGC3623).
Click droit enfoncé de la souris et on étire pour dessiner un rectangle autour de la cible
On relâche la souris et un menu déroulant apparait
Click gauche pour sélectionner dans le menu > Measure total magnitude
La méthode ne diffère guère de la première, si ce n’est que la cible n’est pas ponctuelle mais étendue.
ASTAP évalue la magnitude globale de M65 à 9,2 ; ce qui n’est pas s’en rappeler/confirmer la magnitude 9,3 spécifiée pour cet objet dans les atlas.
Ce qui plutôt rassurant dans la démonstration du sérieux et de la précision de l’outil quand votre question est tout simplement : Quelle est la magnitude de cet objet ?