Browsing by Author "Vanzi, Leonardo"
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- ItemA new look into putative duplicity and pulsations of the be star beta CMi(2019) Harmanec, P.; Svanda, M.; Korcakova, D.; Chini, R.; Nasseri, A.; Yang, S.; Bozic, H.; Slechta, M.; Vanzi, Leonardo
- ItemA ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo(2014) Braga-Ribas, F.; Sicardy, B.; Ortiz, J. L.; Snodgrass, C.; Roques, F.; Vieira-Martins, R.; Camargo, J. I. B.; Assafin, M.; Rabus, Markus; Vanzi, Leonardo
- ItemA Shack interferometer setup for optical testing in undergraduate courses(2012) Vannoni, Maurizio; Righini, Alberto; Salas, Matias; Sordini, Andrea; Vanzi, LeonardoThe Shack interferometer is a simple and effective device to test optical surfaces in reflection and optical systems in transmission. An essential setup on a reduced scale with a minimum number of components is presented, suited to gain familiarity and practice with optical testing in a laboratory course for undergraduate students. The basic layout and the optics principles are discussed, fringe processing is detailed and the calculation of the point spread function in the presence of typical aberrations is demonstrated.
- ItemAccurate metrology for focal plane astronomical instruments(SPIE, 2022) Vanzi, Leonardo; Bechet, Clementine Marie Zelia; Flores, M.; Zapata, A.; Parra, M.; Shen, Tzu-chiang; Dunner Planella, Rolando; Castro, M.© COPYRIGHT SPIE. Downloading of the abstract is permitted for personal use only.Accurate positioning of opto-mechanical elements in the focal plane of large telescopes is a challenging requirements for many state of the art observational scientific applications. In particular high multiplexing multi object spectroscopy requires precise metrology tools for performing efficient observations and calibrations of the instruments. We have developed a metrology system based on modified commercial off-the-shelf components to reach high performances with a cost effective solution. Our system is based on the photogrammetry technique and on a number of fixed off-axis cameras. The cameras acquire images of the focal plane where metrology targets and references are located. The acquisition is based on Odroid-XU4, a single-board computer running on GNU/Linux. No moving parts in the setup ensures an extremely fast acquisition of the data. The calibration and metrology data processing is based on the computer vision library OpenCV. We present a prototype system and results of the camera calibrations and metrology tests obtained in our laboratory.
- ItemBeryllium detection in the very fast nova ASASSN-16kt (V407 Lupi)(2018) Izzo, L.; Vanzi, Leonardo; Zapata, Abner; Fernández Rosso, Daniela.; Molaro, P.; Bonifacio, P.; Della Valle, M.; Cano, Z.; Ugarte Postigo, A. de; Prieto, José Luis.; Thöne, Christina C.
- ItemDevelopment and testing of LoRa Technology for satellite communications(2022) Dunford Pabst, Antonia Kate; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDada la topografía particular de Chile, hay muchas áreas rurales/remotas sin conectividad IoT porque es demasiado costoso instalar la infraestructura necesaria para una red terrestre. De este modo, para establecer un país verdaderamente conectado, las redes terrestres deben complementarse con redes satelitales. LoRa es una tecnología prometedora para conseguir este objetivo y está recién empezando a ser testeada para comunicación satelital alrededor del mundo. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis es desarrollar un prototipo de comunicación inalámbrica de bajo costo con LoRa y probarlo para evaluar su viabilidad con tal de tener una red satelital de IoT en Chile. Para ello, se evaluaron diferentes órbitas, se propusieron diseños de enlaces de comunicación y se construyeron los nodos del prototipo. Luego, se probó la comunicación Tierra-espacio con la construcción de una estación terrestre que puede recibir paquetes de datos de satélites en órbita. El precio final de un dispositivo (nodo + antena) resultó ser ∼ $60000 CLP (US$ 70). Se concluyo que la órbita óptima (considerando cobertura y altitud) es una órbita geosíncrona, pero en la práctica las órbitas bajas (LEO) son la opción más factible. Los parámetros de diseño de LoRa seleccionados para los enlaces de comunicación son SF = 12, BW = 125 kHz y CR = 1 para la órbita geosíncrona y SF = 9, BW = 125 kHz y CR = 1 para LEO. Los nodos desarrollados funcionaron con éxito en pruebas de comunicación punto-a-punto y la estación terrestre estuvo operativa durante 18 días en un sector urbano y durante 29 días en un sector remoto. Se recibieron correctamente un total de 252 paquetes y no se requirió ningún mecanismo de seguimiento para la antena. Con todo esto, se puede concluir que es posible contar con una red satelital de IoT económicamente asequible en Chile, dado que está demostrado que los satélites en LEO pueden comunicarse exitósamente con nodos colocados tanto en áreas urbanas como remotas, con un alcance máximo estimado de aprox. 1200 km usando 500 mW de potencia de transmisión.
- ItemEarly optical spectra of nova V1369 Cen show the presence of lithium(2015) Izzo, Luca; Della Valle, Massimo; Mason, Elena; Matteucci, F.; Romano, Donatella; Pasquini, Luca; Vanzi, Leonardo; Jordán Colzani, Andrés Cristóbal; Fernandez, José Miguel; Bluhm, Paz; Brahm, Rafael; Espinoza, Nestor; Williams, Robert
- ItemEvolution of BD-14 3065b (TOI-4987b) from giant planet to brown dwarf as possible evidence of deuterium burning at old stellar ages(2024) Subjak, Jan; Latham, David W.; Quinn, Samuel N.; Berlind, Perry; Calkins, Michael L.; Esquerdo, Gilbert A.; Brahm, Rafael; Caballero, Jose A.; Collins, Karen A.; Guenther, Eike; Janik, Jan; Kabath, Petr; Schwarz, Richard P.; Tan, Thiam-Guan; Vanzi, Leonardo; Zambelli, Roberto; Ziegler, Carl; Jenkins, Jon M.; Mireles, Ismael; Seager, Sara; Shporer, Avi; Striegel, Stephanie; Winn, Joshua N.The present study confirms BD-14 3065b as a transiting planet-brown dwarf in a triple-star system, with a mass near the deuterium-burning boundary. BD-14 3065b has the largest radius observed within the sample of giant planets and brown dwarfs around post-main sequence stars. Its orbital period is 4.3 days and it transits a subgiant F-type star with a mass of M-* = 1.41 +/- 0.05 M-circle dot, a radius of R-* = 2.35 +/- 0.08 R-circle dot, an effective temperature of T-eff = 6935 +/- 90 K, and a metallicity of -0.34 +/- 0.05 dex. By combining TESS photometry with high-resolution spectra acquired with the TRES and Pucheros+ spectrographs, we measured a mass of M-p = 12.37 +/- 0.92 M-Jup and a radius of R-p = 1.926 +/- 0.094 R-Jup. Our discussion of potential processes that could be responsible for the inflated radius led us to conclude that deuterium burning is a plausible explanation for the heating taking place in BD-14 3065b's interior. Detections of the secondary eclipse with TESS photometry enabled a precise determination of the eccentricity, e(p) = 0.066 +/- 0.011, and reveal that BD-14 3065b has a brightness temperature of 3520 +/- 130 K. With its unique characteristics, BD-14 3065b presents an excellent opportunity to study its atmosphere via thermal emission spectroscopy.
- ItemHD 1397b : A Transiting Warm Giant Planet Orbiting A V = 7.8 mag Subgiant Star Discovered by TESS(2019) Brahm Scott, Rafael; Espinoza Pérez, Néstor; Jordán Colzani, Andrés Cristóbal; Henning, T.; Sarkis, P.; Jones Fernández, Matías Ignacio; Diaz, M.R.; Jenkins, J.S.; Vanzi, Leonardo; Zapata, Abner; Petrovich Balbontín, Cristóbal; Kossakowski, D.; Rabus, Markus; Rojas, F.; Torres, P.
- ItemHD 1397b: a transiting warm giant planet orbiting a V = 7.8 mag sub-giant star discovered by TESS(2018) Brahm Scott, Rafael; Zapata, Abner; Jordán Colzani, Andrés Cristóbal; Vanzi, Leonardo; Rabus, Markus; Torres, Pascal
- ItemHidden Spectra Treasures in the Foster Archive: A Pilot Study of the Be Stars a Eri, a Col, ? Car and ? Cen(2022) Arcos, Catalina; Vanzi, Leonardo; Vogt, Nikolaus; Garcia, Stefano; Ortiz, Virginia; Acuna, EsterWe present the archive of spectroscopic photographic plates of the Universidad Catolica historic observatory Manuel Foster. The archive includes more than 4800 plates covering the period of time from 1928 to 1991. The spectra present in the archive are mostly those of bright variable or binary stars observed at different epochs. We developed a method of digitalization and data processing for the plates and verified it through the analysis of a selected sample of spectra. As an example of the potential relevance of this Foster archive we studied the variation of helium, H beta and H gamma spectral lines over time (1980-1991), complementing with high resolution spectroscopic data from the "Be Star Observation Survey " (2012-2015), of four Be stars mainly, alpha Eri, alpha Col, omega Car and eta Cen. The spectra of these stars show evidence of a circumstellar gas disk present in both periods of time. From the spectroscopic analysis, we found these stars are variable in helium and this variability presents an opposite behavior with the variability observed in the EW of the H beta line profile. This archive represents a unique source of data from past that is available for the use of the community.
- ItemHigh performance preconditioning and perturbation analysis applied to wave propagation problems(2021) Escapil-Inchauspé, Paul; Jerez Hanckes, Carlos F.; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa propagación de ondas es uno de los fenómenos físicos fundamentales cuya simulación es clave para un gran número de aplicaciones en ingeniería eléctrica que van desde el diseño de antenas, sonares y aviones a aplicaciones médicas en radioscopia o imágenes por resonancia magnética. El comportamiento de las ondas electromagnéticas en régimen armónico puede ser representado mediante ecuaciones diferenciales parciales (Helmholtz y Maxwell). Teniendo en cuenta que las ondas se propagan frecuentemente en dominios no acotados, se suele recurrir a ecuaciones integrales sobre en la superficie del objeto, resueltas comúnmente por medio de método de elementos de frontera (BEM). Los métodos BEM inducen sistemas lineales que se resuelven en general mediante métodos iterativos tales como GMRES, combinados con precondicionamiento. En aquellos casos, la precisión se controla con la calidad de la matriz inducida por BEM, mientras la eficiencia puede ser representada por la calidad del precondicionador. El presente proyecto busca abordar la problemática del compromiso entre precisión y eficiencia en la fase de resolución de los esquemas discretos, enfocándose en el caso sumamente complejo de BEM para las ecuaciones de Helmholtz y Maxwell. A lo largo del proyecto, se introduce el nuevo método de precondicionamiento por operadores biparamétrico. Se validan los resultados teóricos propuestos con aplicaciones de BEM para las ecuaciones de Helmholtz y Maxwell y se exploran soluciones de alto rendimiento en cuantificación de incertidumbre.
- ItemMASCARA-4 b/bRing-1b - A retrograde hot Jupiter around the bright A3V star HD 85628(2019) Brahm García, Enrique; Zapata, Abner; Jordán Colzani, Andrés Cristóbal; Vanzi, Leonardo; Dorval, P.; Talens, G.J.J.; Otten, G.P.P.L.; Henry, T.; Paredes, L.; Jao, W.C.; James, H.
- ItemMass Ratio of Single-line Spectroscopic Binaries with Visual Orbits Using Bayesian Inference and Suitable Priors(2023) Anguita-Aguero, Jennifer; Mendez, Rene A.; Videla, Miguel; Costa, Edgardo; Vanzi, Leonardo; Castro-Morales, Nicolas; Caballero-Valdes, CamilaWe present orbital elements for 22 single-line binaries, nine of them studied for the first time, determined from a joint spectroscopic and astrometric solution. The astrometry is based on interferometric measurements obtained with the HRCam Speckle camera on the SOAR 4.1 m telescope at Cerro Pachon, Chile, supplemented with historical data. The spectroscopic observations were secured using Echelle spectrographs (FEROS, FIDEOS, and HARPS) at La Silla, Chile. A comparison of our orbital elements and systemic velocities with previous studies, including Gaia radial velocities, shows the robustness of our estimations. By adopting suitable priors of the trigonometric parallax and spectral type of the primary component, and using a Bayesian inference methodology developed by our group, we were able to estimate mass ratios for these binaries. Combining the present results with a previous study of other single-line binaries from our team, we present a pseudo mass-to-luminosity relationship based on 23 systems (46 stars) in the mass range 0.6 <= M-circle dot <= 2.5. We find a reasonable correspondence with a fiducial mass-to-luminosity relationship. We conclude that our methodology does allow us to derive tentative mass ratios for these types of binaries.
- ItemMedición de la posición de elementos opto-mecánicos en el plano focal de un telescopio mediante fotogrametría de alta precisión(2018) lores Cabrales, Mauricio Fabián; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn la presente investigación se han estudiado y utilizado técnicas y tecnologías para la medición de elementos opto-mecánicos en el plano focal de un telescopio, para determinar la posición de sistemas que adquieren luz de targets astronómicos, con el objeto de obtener un óptimo desempeño en la alimentación de los instrumentos, logrando así una alta eficiencia en cada sistema. Para alcanzar el objetivo propuesto, se utilizó la técnica de medición no invasiva, que se basa en la reconstrucción de la imagen mediante fotografías 2D a un ambiente 3D con el fin de medir dimensión y posición de un objeto en el espacio, llamada fotogrametría. Se aplicó la fotogrametría a dos casos prácticos, en los telescopios ESO 1m y ESO VLT (Very Large Telescope). El proyecto estuvo enmarcado en dos espectrógrafos alimentados por fibra óptica, FIDEOS (Fiber Dual Echelle Optical Spectrograph) y MOONS (Multi-Object Optical and Near-infrared Spectrograph). En el espectrógrafo FIDEOS se midió el desplazamiento del sistema de adquisición de luz, utilizando la técnica de fotogrametría con un sistema comercial y herramientas de análisis computacional (diseño CAD, análisis mediante elementos finitos). En cuanto al instrumento multi-objetos MOONS, se optimizó la performance de la cámara de metrología, que realiza el proceso de fotogrametría para medir la posición de los brazos que trasladan las fibras que reciben la luz de las estrellas, a través de un nuevo diseño opto-mecánico de cámara que favorece la disipación de calor del detector hacia el ambiente circundante. El método utilizado en FIDEOS evidenció un desplazamiento máximo de 95 micrones utilizando el análisis de elementos finitos y un valor RMS de 167 micrones por fotogrametría. La optimización realizada a la cámara de metrología de MOONS permitió disminuir la temperatura en 6° C respecto al estado anterior y mantener el estado de desplazamientos en el detector en el orden de 0.1 pixeles. Los resultados obtenidos para ambos casos demuestran que las técnicas y tecnologías utilizadas, permiten medir la posición de un objeto en el plano focal de un telescopio y además ayudan a optimizar su desempeño.
- ItemNew spectroscopic binary companions of giant stars and updated metallicity distribution for binary systems(2016) Bluhm, P.; Jones Fernández, Matías Ignacio; Vanzi, Leonardo; Soto, M.; Voss, J.; Wittenmyer, R.; Drass, Holger; Jenkins, J.; Olivares, F.; Mennickent, R.; Vuckovic, M.; Rojo, P.; Melo, C.
- ItemOccultations stellaires pour l’étude des objets trans-neptuniens et les Centaures : applications aux anneaux de Chariklo(2017) Leiva Espinoza, Rodrigo Andrés; Sicardy, Bruno; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaThe present PhD thesis has been developed in the context of a cotutelle between the Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) and the Université Pierre et Marie Curie (UPMC). The first half of the PhD was done in the Instituto de Astrofísica at PUC and the second half at the Labora- toire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA) at the Observatoire de Paris, in the context of the European Research Council (ERC) project “Lucky Star", whose goal is to study the small objects of the outer Solar System using stellar occultations. Here, I address three important stages of the project: observations with fast cameras, data analysis and physical interpretation of the results. In the first part I describe tests performed on two occultation kits, each consisting in a fast camera, a time registration system and an acquisition software. I show that the EMCCD-based camera performs better than the alternative CMOS camera, reaching stars one magnitude fainter in equivalent conditions. The time registration system (the TimeBox device) has an accuracy below 20 ms with respect to the UTC reference time which is adequate for the timing of the observation of stellar occultations. Interactions with the acquisition software manufacturer lead to the adaptation of such software to the needs of the project. In the second part I study the physical characterization of three ob- ject with the analysis of stellar occultations. For the scattered disk object 2007 UK126 I derive the range and more probable density values analyzing the elliptical fits to a multi chord stellar occultation. For the plutino 2003 AZ84 I constrain the range of compatible density and orientation to a narrow region around ∼870 kg m−3 and opening angle B ∼ 48◦ analyzing two multi-chord stellar occultations. The main subject of this section is the adoption of a Bayesian-MCMC approach for analysis of five stellar occultations by the Centaur object Chariklo. Chariklo appears to be consistent with an ellipsoid with semiaxes a = 148+6−4 km, b = 132+6−5 km, and c = 102+10−8 km presenting topographic features of the order of 6 km. From this nominal model, I derive a body geometric albedo of 4.9±0.1% and a ring reflectivity of 3.7±0.3%. The topographic features for this model are ∼ 6 km, comparable to those of Saturnian icy satellites with similar size and density. In the third part, I consider Lindblad resonances between the mean motions of ring particles and the rotation of an irregular body. Mass excess departing from a spherical body exert strong torques on a collisional disk that clear the material from the corotation radius up to the outermost resonance. Application to Chariklo indicates very short clearing timescales ( < 105 years) and explains the current location of the rings.
- ItemOnce in a blue moon: detection of 'bluing' during debris transits in the white dwarf WD 1145+017(2017) Hallakoun, N.; Xu, S.; Maoz, D.; Marsh, T. R.; Ivanov, V. D.; Dhillon, V. S.; Bours, M. C. P.; Parsons, S. G.; Kerry, P.; Vanzi, Leonardo; Sharma, S.; Su, K.; Rengaswamy, S.; Pravec, P.; Kusnirak, P.; Kucakova, H.; Armstrong, J.; Arnold, C.; Gerard, N.
- ItemOptical design and prototype of a high resolution near IR spectrograph for astronomy.(2019) Rukdee, Surangkhana; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaThe search for extraterrestrial planets is an exciting current field of research. One of the most efficient ways to detect exoplanets is through the measurement of the Radial Velocity (RV) detection of Doppler shifts of the host star. Recently, the target of the exoplanet search has moved to cooler and lower mass stars. Although these cool stars are abundant in our galaxy, most of them are too faint to be detected by instruments operating in the visible. Thus, it requires high resolution spectroscopy in the near infrared region. In this work, we will contribute to the field by developing a cost-effective infrared spectrograph which will empower the upcoming generation of telescopes. The Tao Aiuc high Resolution (d) Y band Spectrograph (TARdYS) project is a collaboration between the Center of Astro-Engineering UC-AIUC, Chile and the University of Tokyo, Japan. The instrument is a high resolution near infrared spectrograph for astronomy being developed at the AIUC for installation at the Tokyo Atacama Observatory TAO 6.5 m. telescope. TARdYS is optimized for the precise measurement of radial velocities of cool stars. For this science purpose, the instrument requires high resolution > 60,000 and RV precision of 5 m/s. Moreover, it will also be a powerful tool for the study of astroseismology, star-forming regions, and exoplanet atmosphere. The requirements of the instrument are derived from the science objectives and budget constraint. We select a 1kx1k infrared detector and an R6 echelle disperser. This choice enables high resolution with a small beam diameter. TARdYS can yield a spectral resolution > 60,000 within the spectral coverage from 0.843-1.117 m. We plan to use a cryogenic Dewar in the last part of the objectives to minimize the background radiation reaching the detector. Thus, this will be operated in a semi-cryogenic system as a cost-effective solution. In this work, I created and evaluated the optical design of the two different configurations for a cost-effective high resolution near-infrared spectrograph. This work tests a cost-effective solution with less widely tested spectrograph choices, especially an R6 echelle, and only a semi-cryogenic setup. Optimization with computer-aided simulations yields excellent spectral resolution at the diffraction limit even when taking realistic manufacturing and alignment tolerances into account. I built a prototype of the spectrograph using commercially available components and determined its performance. The measured spectral resolution agrees well with the simulation. With a simple temperature control, I achieved a stability of ±0.1K over several hours. The remaining spectral drift is predominately caused by environmental pressure. Once TARdYS is installed at TAO, it will become available as a exoplanet hunter to the Chilean science community.
- ItemOptimization of temperature, targets, and illumination for high precision photogrammetric camera calibration(2017) Dauvin Gutiérrez, Louise Chantal; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaMOONS, Multi-Object Optical and Near-Infrared Spectrograph, será un instrumento para uno de los telescopios de 8.2m del Very Large Telescope de ESO. Este estudiará el espectro de 1000 objetos celestes en un campo de vista de 500 arcmin2. Para ello ubicará micrometricamente un conjunto de fibras ópticas sobre la imagen de dichos objetos. El movimiento de las Unidades Posicionadoras de Fibra y el cálculo de sus posiciones deben tener un error menor a 15 μm. Este cálculo se realizará con un sistema de metrología basado en la técnica de fotogrametría. La fotogrametría de rango cercano mide espacialmente objetos cercanos con cámaras digitales. Por ello, ellas deben calibrarse en términos de su posición y propiedades ópticas, lo que es crucial para el funcionamiento del sistema completo, más aún si se requiere precisión micrométrica. Por lo tanto, la calibración de cámaras debe desarrollarse en condiciones óptimas. En esta investigación, el efecto de las variaciones de temperatura debido al calentamiento inicial de las cámaras, fue estimado como 0.1 pix de movimiento en las posiciones de los targets en las imágenes. Este efecto se redujo a 0.02 pix, al igual que el tiempo de calentamiento de las cámaras, que pasó de más de 20 minutos a menos de 10 minutos. Además, se estudió que una variación de 20% en la intensidad de la iluminación produce una diferencia de dispersión de medición de 0.008 pix. Asimismo se concluyó que 180° de variación angular de la iluminación y las cámaras produce variaciones de 0.3 pix con el uso de targets retroreflectantes. Por el contrario, estas variaciones se reducen ~10 veces con targets opacos de mayor tamaño.