The automated detection and analysis of gravitational microlensing events
Date
2000-12
Authors
Van Rooyen, Ruby
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: In this thesis we addressed some issues concerning the automation of the detection, processing
and the analysis of gravitational microlensing events, which are currently being
used in the search for extra-solar planets.
We were provided with a series of data images containing a microlensing event. Using
these images we address several practical problems: registration, background subtraction
and some PSF modelling.
Registration is accomplished by using the intersection points of circular arcs drawn around
stellar objects. After which the influence of the sky background is removed by using the
watershedding algorithm and plane fitting.
Our analysis is based on relative brightness - to counter seeing, the brightness of stars
are calculated by isolating the objects from the background and summing over the area.
A brightness variation curve is plotted and the trend of the lensing event and the posi tion
of a blip are extracted using wavelets, calculating general trends and LOESS.
The trend of the brightness variation curve can be used for both identification and classification
of various events. It can also be used for the identification and classification of
variable stars. Blip analysis is used to detect the presence of a planet (or dark body) in
the vicinity of the source.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis beskryf tegnieke om die identifikasie, prosessering en analise van gravitasie mikro-lens gebeure te outomatiseer. Die analise van hierdie gebeure is belangrik aangesien dit gebruik word vir die opsporing van planete buite ons sonnestelsel. Om gebruik te maak van 'n reeks beelde wat een van hierdie gebeure vertoon moet ons die volgende probleme aanspreek: beeld registrasie, verwydering van die agtergrond en die modulering van die verspreiding van die lig van 'n puntbron deur die atmosfeer. Ons verkry registrasie deur die berekening van die snypunte van sirkels met middelpunte by sekere voorwerpe op die beeld. Na registrasie kan ons die invloed van die agtergrond bepaal deur gebruik te maak van die waterskeidingsalgoritme. Dit stelons in staat om die relatiewe helderheid van die voorwerpe ondersoek deur die voorwerpe te isoleer en te sommeer oor die area van 'n voorwerp. 'n Grafiese voorstelling van die helderhede dui vir ons die relatiewe variasies in die helderhede van die mikrolens objek tussen die beelde aan. Ons ondersoek die vorm van die kromme asook die moontlike voorkoms van 'n 'blip' deur middel van wavelet analiese en die LOESS metode. Die vorm van die kromme word gebruik vir die identifikasie en klassifikasie van die verskillende mikro-lens gebeure en kan uitgebrei word om ook veranderlike sterre te ondersoek. Die teenwoordighied van 'n 'blip' op die data wys op die moontlik teenwoordigheid van 'n planeet nabyaan die bron wat ons ondersoek.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis beskryf tegnieke om die identifikasie, prosessering en analise van gravitasie mikro-lens gebeure te outomatiseer. Die analise van hierdie gebeure is belangrik aangesien dit gebruik word vir die opsporing van planete buite ons sonnestelsel. Om gebruik te maak van 'n reeks beelde wat een van hierdie gebeure vertoon moet ons die volgende probleme aanspreek: beeld registrasie, verwydering van die agtergrond en die modulering van die verspreiding van die lig van 'n puntbron deur die atmosfeer. Ons verkry registrasie deur die berekening van die snypunte van sirkels met middelpunte by sekere voorwerpe op die beeld. Na registrasie kan ons die invloed van die agtergrond bepaal deur gebruik te maak van die waterskeidingsalgoritme. Dit stelons in staat om die relatiewe helderheid van die voorwerpe ondersoek deur die voorwerpe te isoleer en te sommeer oor die area van 'n voorwerp. 'n Grafiese voorstelling van die helderhede dui vir ons die relatiewe variasies in die helderhede van die mikrolens objek tussen die beelde aan. Ons ondersoek die vorm van die kromme asook die moontlike voorkoms van 'n 'blip' deur middel van wavelet analiese en die LOESS metode. Die vorm van die kromme word gebruik vir die identifikasie en klassifikasie van die verskillende mikro-lens gebeure en kan uitgebrei word om ook veranderlike sterre te ondersoek. Die teenwoordighied van 'n 'blip' op die data wys op die moontlik teenwoordigheid van 'n planeet nabyaan die bron wat ons ondersoek.
Description
Thesis (MEng)--University of Stellenbosch, 2000.
Keywords
MATLAB, Image processing, Gravitational lenses, Astronomy -- Observations -- Observations, Microlensing, Dissertations -- Electronic engineering, Theses -- Electronic engineering