Nightfall

  • Hlavní autor: Rainer Wichmann















  • Spolupracovali: Markus Kuster, Patrick Risse, Hans Schwengeler, Roger Dingledine, Ceoldo Costantino aj.
  • Rok vzniku: 1998
  • Platforma: Linux
  • Dostupnost: volně ke stažení stránkách programu
  • Stránky projektu: http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/Ins/Per/Wichmann/Nightfall.html

  • Manuál je součástí instalačního balíčku.
  • Screenshoty:




  • Stručný popis:

    Program Nightfall vytvořil Wichmann v roce 1998. V roce 2008 je k dispozici verze 1.62. Dokáže počítat syntetické světelné křivky, křivky radiálních rychlostí, určovat nejlepší fit pro zadaná pozorovací data daného systému nebo vytvářet obrázky či animace dle zadaných parametrů.
    Nightfall je založen na fyzikálním modelu. který bere v úvahu nesférický tvar složek v těsné dvojhvězdě, efekt odrazu, gravitační zjasnění, okrajové ztemnění a řadu dalších fyzikálních jevů. Umožňuje řešit velké množství rozmanitých soustav včetně přesahujících systémů, soustav s excentrickými trajektoriemi, skvrnami na povrchu, asynchronní rotací složek nebo třetím světlem. Nová verze obsahuje také model atmosféry. Ke spuštění minimální konfigurace je třeba zadat alespoň těchto 6 parametrů:
    • poměr hmotností složek - hmotnost sekundární složky/hmotnost primární složky, přičemž primární složkou je ta, která je ve fázi nula (hlavním minimu) zakrývající (stojí vpředu vhledem k pozorovateli);
    • sklon trajektorie;
    • faktor vyplnění Rocheova laloku pro primár a sekundár - je vyjádřen v jednotkách polárního poloměru Rocheova laloku;
    • povrchové teploty obou hvězd v kelvinech.
    Nightfall rozdělí povrch každé hvězdy do několika tisíc elementů a pak jednotlivě zkoumá, zda je daný element v určité fázi zakryt či nikoli. Pro výpočet svítivostí používá Nightfall zákon absolutně černého tělesa, ale je možné také použít vypočteného modelu atmosféry. Při řešení atmosféry se používá tabulek, které vymezují možný rozsah teplot složek na 3 000-35 000 K a chemické složení odpovídající Slunci. Pro teploty nižší než 9800 K bylo použito modelu atmosféry PHOENIX (Hauschildt et al. 1999ab), pro vyšší teploty Kuruczova modelu (Kurucz, 1979). Výstupní světelné křivky jsou počítány pro 8 širokopásmových filtrů UBVRIJHK a 4 středněpásmové uvby a jsou vyjádřeny v magnitudách. Při řešení efektu odrazu jsou možné dva přístupy:
    • osvětlující hvězda se chápe jako bodový zdroj - tato volba je dostačující pro faktor vyplnění Rocheova laloku, výpočet je pak rychlý,
    • počítá se vzájemné osvětlení každého páru povrchových elementů. Zpravidla jsou dostačující 2-3 iterace, ale je možné jich volit až 9. Výpočet je ale zdlouhavý.
    Zajímavá je možnost vybrat si pro zadání okrajového ztemnění ze 4 možností od nejjednoduššího lineárního zákona až po možnost počítat jej individuálně pro každý element povrchu. Naopak trochu horší je situace s modelováním skvrn -- lze zadat pouze dvě kruhové skvrny na každé složce. Při řešení lze také zvolit výpočet profilu zvolené spektrální čáry. Pokud se v soustavě objeví třetí světlo je chápáno jako relativní část celkové svítivosti soustavy (tedy L1+L2+L3 = 1).

    Nightfall samostatně hledá nejlepší fit pro zadaná pozorovací data. Simultánně je schopen řešit několik sad pozorování v různých filtrech. Pro nalezení nejlepšího řešení používá simplexní algoritmus. Správnost nalezeného řešení podobně jako u jiných programů testuje pomocí $\chi^2$. Je možné vytvořit i dvourozměrnou mapu této hodnotící funkce v závislosti na dvou parametrech.

    Nightfall pokládá za primární složku dvojhvězdy tu, která je ve fázi 0 před druhou složkou z pohledu pozorovatele. Jinak řečeno, primární složka je zde ta, která je nejdříve zakrývající a sekundární ta, která je zakrývána (ve fázi 0). Tato definice ale může být někdy v rozporu s běžně používaným přístupem.

    Program je napsán pro operační systém Linux. Lze jej provozovat v příkazovém i grafickém režimu. K dispozici je i zdrojový kód, takže řadu nastavení jako například hustotu sítě popisující jednotlivé složky dvojhvězdy, počet skvrn nebo počet pozorování lze měnit. Zejména poslední zmiňovaný parametr - počet pozorování v každé barvě je přednastaven na hodnotu 2048. Při vyšším počtu zadaných pozorování program automaticky použije jen prvních 2048 bodů. Nightfall je nadále vyvíjen, některé jeho části jsou stále ve stádiu testů.

    Literatura:
    Hauschildt P. H., Allard F., Baron E., 1999, ApJ 512, 377
    Hauschildt P. H., Allard F., Ferguson J., Baron E., Alexander D.R., 1999, ApJ 525, 871
    Kurucz, R. L., 1979, ApJ Suppl. Ser. 40, 1-340


    zpět na přehled metod