A Virtual Observatory methodology to identify and characterize asteroids in wide-field images

Abstract

O desenvolvimento da tecnologia e da ciência tem permitido conhecer melhor o nosso sistema solar e de que forma a caracterização de asteróides é importante para a evolução científica e para assegurar a sobrevivência da nossa espécie. Esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de análise e processamento de imagens de grande campo, obtidas em um observatório terrestre, para identificação e caracterização de asteróides conhecidos. Este trabalho tem como base o uso de ferramentas Observatório Virtual, de acesso livre e que poderão ser utilizadas por qualquer utilizador. De modo a automatizar todo o processo serão utilizados e adaptados alguns scripts anteriormente desenvolvidos pelo grupo científico e adicionados novos scripts complementares. Dos dados fornecidos serão calculados os centróides das fontes de luz correspondentes a objectos estáticos (como no caso das estrelas) e correspondentes a objectivos que apresentam movimento (como no caso dos asteróides) e serão realizadas calibrações astrométricas com o objectivo de obter as coordenadas celestes (ascensão recta e declinação) para cada uma das fontes. Também serão realizadas calibrações fotométricas de modo a obter as magnitudes aparentes de cada fonte, para posteriormente obter as magnitudes absolutas de cada posição dos asteróides e para extrair as suas curvas de luz. Se a quantidade e qualidade dos dados permitir serão ainda calculados os seus períodos. Após analise dos dados fornecidos, os resultados serão submetidos para a base de dados Minor Planet Center, onde poderão ser aprovados para a calibração das orbitas dos asteróides em estudo.

The development of technology and science allowed us to know more about our solar system and how the characterization of asteroids is important for scientific evolution and to ensure the survival of our species. This dissertation presents the development of a methodology to analyze and process large field images, obtained by a ground-based observatory, to identify and characterize known asteroids. This work is based on use of Virtual Observatory tools, of free access and which can be used by any user. In order to automate the whole process, some scripts previously developed by the scientific group will be used along with newly-added complementary scripts. From the astronomical data, the centroids of light sources of non-moving objects (for example stars, bad pixels, etc.) and moving objects (for example asteroids) will be calculated and astrometric calibrations will be performed in order to obtain the celestial coordinates (right ascension and declination) for each light source. Photometric calibrations will be performed in order to obtain the apparent magnitude of each source, to obtain the absolute magnitude of each asteroid position and to extract their light curves. If the quantity and quality of the data allows us, their periods will be calculated using a well-known periodogram tool. After analyzing the provided data, the results will be submitted to the Minor Planet Center of the International Astronomical Union, where they can be approved for calibration of the orbits of the asteroids under study.