Presnosť určenia parametrov exoplanét z ich tranzitov

Abstract

In this work, we analyze the precision of exoplanet transit measured by amateur astronomers by determining two fundamental parameters-the planet-to-star radius ratio and the mid-transit time. The data for this study was collected as part of an organized observing campaign in collaboration with SPHE ČAS, during which five exoplanets were observed under varying atmospheric and instrumental conditions. For the subsequent analysis, we employed the open-source Python package Pylightcurve and the Exoplanet Transit Database (ETD), which not only modeled the light curves but also facilitated data collection. The first phase of our analysis evaluates which environment-Pylightcurve or ETD-yields results closer to reference values through statistical assessment of deviations. It was found that Pylightcurve provides more consistent values for the planet-to-star radius ratio, while the differences between the methods in determining the mid-transit time were not significant. In the second phase, we investigate potential influences on individual measurements, including cadence variability, residual scatter, the impact of light-curve slope on fitted parameters and atmospheric effects. In the final stage of the analysis, Pearson and Spearman correlation coefficients were computed, showing that a linear trend has the...

V tejto práci analyzujeme presnosť meraní tranzitov exoplanét od amatérskych ast- ronómov, a to prostredníctvom určenia dvoch základných parametrov: pomer polomeru planéty k polomeru hviezdy a času stredu tranzitu. Dáta pre túto prácu boli získané v rámci zorganizovanej pozorovacej kampane v spolupráci so SPHE ČAS, pričom celkovo bolo odpozorovaných päť exoplanét za rôznych atmosférických a inštrumentálnych pod- mienok. Pre následnú analýzu bol použitý open-source Python balík Pylightcurve a server ETD (Exoplanet Transit Database), ktorý okrem modelovania zaisťoval aj zber dát. Prvá analýza sa venuje, ktoré prostredie poskytuje lepšie výsledky parametrov štatistickou analýzou odchýlok od referencie. Ukazuje sa, že Pylightcurve poskytuje konzistentnejšie hodnoty relatívny polomerov, zatiaľ čo pri určení stredu tranzitu sa rozdiely medzi me- tódami neukázali ako výrazné. V druhej analýze skúmame možné vplyvy na jednotlivé merania ako variabilita kadencie, rozptyl rezíduí, vplyv sklonu krivky na parametre či atmosférické vplyvy. V závere výskumu boli spočítané Pearsonove a Spearmanove koefi- cienty, ktoré ukazujú, že lineárny trend má najvýraznejší vplyv na hlbšie tranzity, zatiaľ čo pri plytších dominuje smerodajná odchýlka rezíduí.