VÁLTOZÓCSILLAG-ÉSZLELŐK
RECEPTKÖNYVE

Ez a könyv elsősorban azoknak a változócsillagok megfigyelésével foglalkozó amatőröknek szól, akik az észlelésen kívül, saját adataik további-, szabadon hozzáférhető adatbázisokból letölthető adatok feldolgozásával is szeretnének foglalkozni. Egyszerű, könnyen érthető és használható Python nyelvű programokon keresztül, nagyon sok, valós adatokon alapuló gyakorlati feladat részletes megoldásán keresztül vezeti be az olvasót a fényességmérési adatok feldolgozásának, megjelenítésének, a fénygörbék értelmezésének és a periódusok meghatározásának módszereibe.

A könyvben található valamennyi függvény, tesztprogram, tesztadat elektronikus formában rendelkezésre áll, melyek zárt egységet alkotnak. A könyv egyik alapvető célkitűzése, hogy az olvasónak a lehető legkevesebb informatikai ismeretre legyen szüksége. Így a Python hivatalos fejlesztő környezetén, az IDLE-n kívül, amely a www.python.org oldalról ingyenesen letölthető, valamint a könyvhöz tartozó elektronikus állományokon kívül egyéb eszközre – programra, alkalmazásra, Python modulra, nincs szükség. A tesztprogramok segítségével számos gyakorlati feladat mindennemű programozási ismeret nélkül megoldható.

A programokban elhelyezett nagyszámú megjegyzés nemcsak a megértést, hanem az egyszerű módosíthatóságot, egyéni testre szabhatóságot is megkönnyíti. A közölt, felhasznált eljárások nagymértékben támaszkodnak a „Numerikus Módszerek PYTHON Nyelven Érthetően” c. könyv anyagára, de attól függetlenül használhatók.

Kérem a könyvet!

Photo by Cliff Roles

Tekler Vilmos
a könyv szerzője

Programtervező matematikus. Az évek során több kutatóintézet számos kutatási projektjében vett részt, többek között olyan „egzotikus” gépekkel dolgozott, mint az Ural-2 vagy az Eliott-803 -as.

„Pályaelhagyóként” a kétszintű bankrendszer létrehozását követően az Állami Fejlesztési Intézet vezérigazgató helyetteseként részt vett a Magyar Államkincstár létrehozásában, és annak informatikai igazgatójaként tevékenykedett. 2010-ben a közigazgatási informatikáért felelős helyettes államtitkár. 2006 óta a Szervezési és Vezetési Tudományos Társaság elnökségének tagja, jelenleg a szervezet elnöke. A csillagászattal 1973-ban a TIT Uránia Gellérthegyi csillagvizsgálójában ismerkedett meg és csatlakozott MCSE táborához. Több éven keresztül volt tagja a Ponori Thewrewk Aurél által vezetett csillagászati-űrkutatási szakkörének, ahol első fizikai témájú előadásait is tartotta (Csillagászati Évkönyv 1975,1976).

Első távcsövének 10 cm-es Kulin György által készített tükrét a mai napig is őrzi.

Photo by Cliff Roles

Előszó

A csillagos égbolt szeretete olyan, mint az első szerelem, nem felejthető. Ha valakit rabul ejtett, örökké foglya marad, akárhová, akármilyen területre veti is a sors, soha nem szabadul. Ha meglátja maga felett a csillagok sziporkázó kupoláját, örömmel telik meg a lelke, és megnyugvást talál. És akkor még nem is beszéltünk a változócsillagok megfigyeléséről, amelyet kiválóan jellemez Leslie C. Peltier (1900-1980) mondása, amelyet a könyv mottójául választottam. Mindegy, hogy valaki vizuális megfigyelő, vagy DSLR kamerával esetleg professzionális CCD-kamerával végzi a megfigyeléseit, mindenkit magával ragad a megfigyelés, az adatgyűjtés varázsa.

Ezt a könyvet a változócsillagok megfigyelésének azon szerelmeseinek ajánlom, akik az adatgyűjtés varázsán túl a saját megfigyelési adatainak feldolgozásával, esetleg egyéb adatforrásokban található adatokkal történő kiegészítésével az egyszerűtől egészen a komolyabb adatfeldolgozási projektekkel szeretnének foglalkozni. Tudom, számtalan programcsomag, Python modul lelhető fel. Mégis azt gondolom, szükség van egy olyan összeállításra, amely önmagában, minden külső függőségtől mentesen, jól dokumentáltan, nagyon sok gyakorlati, valós mérési adatra támaszkodó példával segítve vezeti be az érdeklődőt a változócsillagok észlelési adatainak feldolgozásába.

De mindenkinek figyelmébe ajánlom a könyv mottójának megszívlelését, ha másért nem is, a családi béke fenntartása érdekében.

Jó megfigyelést, tiszta égboltot kívánok minden kedves olvasónak.

Olvass bele

A könyvben található függvények jegyzéke

Adatkezelési függvények

os.getcwd	Az éppen érvényes munkakönyvtár nevét adja vissza a teljes elérési úttal együtt
os.chdir	munkakönyvtár beállítása
os.listdir(Könyvtár)	Egy adott könyvtár tartalmának lekérdezése
DIM	n elemű vektor vagy nXm eleművektor létrehozása
readGen	Adott karakterrel elválasztott adatokat tartalmazó, ismeretlen szerkezetű fájl beolvasása
convertCSV	Adott karakterrel elválasztott fájl beolvasása és adott indexű oszlopok számmá konvertálása
mdReadCSV	Adott karakterrel elválasztott adatokat tartalmazó, ismeretlen szerkezetű fájl beolvasása. A beolvasás során minden oszlopot megpróbál számmá konvertálni. Amikor nem sikerül, ott egy karakterláncot ad vissza
readAAVSO	Szabványos extended AAVSO formátumú fájlok beolvasása
readASASSN	A www.asas-sn.osu.edu oldalról letöltött All-Sky Automated Survey for Supernovae projektből származó adatok beolvasása.
mdSave	Számokból álló adatlista – praktikusan egy mátrix – kiírása egy fájlba
lPrint	Egy lista formázatlan, soronként történő megjelenítése
mPrint	Egy- vagy kétdimenziós tömbök (vektor, mátrix) formázott megjelenítése
setList	Egy lista – vektor – létrehozása egy minimális értéktől, egy maximális értékig, adott lépésközzel.
mCopy	Egy- vagy kétdimenziós lista másolása egy új listába
srtCol	Egy adatmátrix megadott oszlopainak kimásolása egy új adatmátrixba
vectMove	Egy vektornak egy mátrix sorába vagy oszlopába másolása
mConcat matrSort	Egy mátrix sokokkal vagy oszlopokkal történő bővítése Egy mátrix sorainak egy kiválasztott oszlopa szerinti növekvő vagy csökkenő sorba rendezése
findValue	Egy mátrix adott oszlopában szereplő értékei szerint, adott értékek közé eső sorainak kivágása
Axes	Rajzolási terület létrehozása, adott paraméterű tengelyekkel
dPlot	Az Axes függvénnyel létrehozott rajzolási területen az x és y vektorokban adott függvényértékek felrajzolása
autoPlot	Egyszerű, gyors rajzolást lehetővé tevő függvény
lcPlot	Hosszú időtartományt (független változó) felölelő adatsorok, elsősorban hosszú fénygörbék, több részletben történő kirajzolása
PTEXT	Szöveg elhelyezése a rajzon

Mérési adatok kiértékeléséhez, fénygörbék analizálásához szükséges matematikai függvények

h2d	(fok:szögperc:szögmásodperc) vagy (ora:perc:másodperc) formátum átalakítása fok vagy óra tizedes formátumra
d2f	fok.tizedesfok vagy ora.tizedesóra átalakítása (fok:szögperc:szögmásodperc) vagy (ora:perc:másodperc) formátumra
polDeriv	Együtthatóival adott polinom első deriváltjának számítása egy adott pontban
rootSP	Valós, egyváltozós, nemlineáris f(x)=0 alakú egyenlet gyökének meghatározása szelő módszerrel
mMult	Mátrixok és vektorok szorzása, illetve számmal történő szorzása
sAdd	Mátrixok és vektorok szorzása, illetve számmal történő szorzása
mAdd	Vektorok vagy mátrixok összege/különbsége
matrGauss	Lineáris egyenletrendszer megoldása Gauss–Jordan-módszerrel
avr és AVR	Az avr függvény egy vektor, míg az AVR függvény egy mátrix minden oszlopára megadott számú pont figyelembevételével átlagolást hajt végre
mdFocus	Egy pontsorozatként adott függvény (mérési eredmények sorozata) súlyvonalának – fókuszvonalának – közelítése
mdSmooth	Egy pontsorozatként adott függvény (mérési értékek sorozata) simítása az mdFocus függvény használatával.
Polyfit	Mérési adatok közelítése polinommal a legkisebb négyzetek módszere alapján
Polyval	Polinom értékének kiszámítása a független változók sorozatára
Corrcoeff	Két változó közötti kapcsolat erősségének, az ún. korrelációs együtthatónak számítása

Az idővel, időmérési rendszerek közötti transzformációkkal kapcsolatos függvények

DATE2JD és JD2DATE	Az eljáráspár a helyi idő UT-be történő transzformálását és Julián dátumra váltását, illetve visszaalakítását végzi
JDAY2HMS	Tizedes tört formában adott nap átalakítása óra:perc:másodperc formátumra
UT2LST	A helyi vagy világidőből a helyi csillagidő számítása
hourAngle	A heliocentrikus korrekció értéke egy adott objektumra vonatkozóan a nap törtrészében és percben
LTJD2UTJD	Lokális JD-nek UT-re vonatkoztatott JD-re alakítása
airMass	Légtömeg közelítése

Fénygörbék feldolgozásával, periódusok meghatározásával kapcsolatos függvények

minmaxLC	Fénygörbe adott szakaszán a maximum vagy minimum időpontjának meghatározása
Phase	Fázisdiagram készítése
constOC	Adott megfigyelési időpontokhoz, egy adott epocha és periódus alapján kiszámítja és felrajzolja az O-C diagramot.
linOC	Egy változócsillag maximumai vagy minimumai – illetve fénygörbéjének bármely kitüntetett pontja – egy feltételezett P₀ kezdeti periódus és egy feltételezett m szorzó alapján meghatározza az E ciklusszámot, minden ciklus esetében az aktuális periódust és az (O-C) értékét
folding	Egyszerű periódus kereső módszer, amely a próba egy sorozatával fázisba rendezett mérési adatok közötti távolságok összegét számítja ki
Fourierfit	Fénygörbe analízise – periódus meghatározása - trigonometrikus polinom segítségével
DFT	Diszkrét Fourier Transzformációt megvalósító függvény.