【隨筆】HAT-P-2b 系外行星凌日觀測（Exoclock／清大天文台）

第一次挑戰 HIGH priority 的目標。

簡單介紹一下，HAT-P-2b 是一顆距離我們約 400 光年、十倍木星質量的熱木星（其實我們這些地面小望遠鏡也只看得到這類型的凌日），圍繞著一顆視星等 8 左右的 F8V 恆星。在 Exoclock 上，上一個對這個系統的觀測已經是去年五月的事。大概正是因為已經超過一年沒有人觀測這個系統，Exoclock 團隊將 HAT-P-2b 定為 HIGH priority 目標。

而之所以沒人觀測的原因大概也猜得到。以清大天文台的十吋折射鏡來說，準焦 L 濾鏡下 13 等星曝光 300 秒大概是 20000 ADU，滿井 65536。所以對一個 8 等星來說，曝光十秒就會過曝了。而 HAT-P-2b 需要的總觀測時間超過六個小時，如果按標準方法拍，整趟拍完大概會產出約 200 GB 的資料。雖然說也沒有到荒謬多，但也是蠻誇張多的。這種又亮、觀測時間又長、transit 深度還頗淺（亮度變化 0.6%）的目標很容易拍失敗。

然而，一方面是想要挑戰 HIGH priority 的目標，一方面也是難得這次 transit 發生的時間既沒有碰到暮光和曙光，高度也都維持在仰角三十度以上（低且穩定的 air mass）。這麼罕見的好機會，即使風險很高也值得一試。

所以為了在拍好的同時不要把硬碟塞爆，我們最終使用 R 濾鏡把 flux 先降到大概三分之一，然後藉由刻意失焦來避免星點過曝。這招最早還是從 Cheops 那邊看來的，當然我們沒有做到那麼極端。這兩個方法綜合起來，可以讓曝光時間從 3 秒延長到 60 秒。然後在 transit 的大部分區段，我們採用曝 60 秒、等待 60 秒的方式拍攝，把影像數量砍半。只有在行星進出恆星前方（ingress/egress）的三十分鐘內改用 60 秒連續拍攝，以加強對 transit 時間的量測精度。

從結果來說，前半段受薄雲影響，資料品質差強人意。但後半段天氣穩定後，就可以明顯的看到 transit 造成的亮度變化。經過一些統計黑魔法並上傳後， Exoclock 也很快就 accept 了這筆資料。而因為這筆資料的加入，HAT-P-2b 已經從原本的 HIGH priority 目標變成了 MEDIUM priority，代表雖然資料依然不多，但這筆資料已經能夠幫助團隊相當精準的掌握 HAT-P-2b 的凌日時間。