Analýza komplexních světelných křivek planetek

Bc. Samuel Buranský

Bakalářská práce

Analysis of complex asteroid lightcurves

Anotace:

Malá tělesa Sluneční soustavy a jejich studium jsou zásadním tématem moderního astronomického výzkumu. Díky moderní fotometrii můžeme přesně měřit světelný tok v závislosti na čase a získat světelné křivky planetek. Pomocí analýzy světelných křivek planetek můžeme studovat jejich rotaci a tvar. Většina planetek rotuje kolem nejkratší osy s nejnižší rotační energií. Planetky s vyšší rotační energií se nazývají tumbleři. Tumbleři mají dvouperiodické světelné křivky. Jedna perioda představuje rotaci a druhá precesi. V této práci jsme implementovali genetický algoritmus. Genetické algoritmy jsou vyhledávací a optimalizační techniky inspirované přirozenou evolucí. Využívají pojmy jako mutace, křížení a selekce k iterativnímu zlepšování řešení složitých problémů. Tento algoritmus jsme testovali na syntetických datech a zjistili jsme, že genetický algoritmus je užitečná metoda. Při použití této metody jsme našli poměrně dobrý fit dat. Jednoznačné určení precesní a rotační periody by vyžadovalo další data a podrobnější analýzu.

Abstract:

Small Solar System Bodies and their study is a crucial topic of modern astronomical research. Thanks to modern photometry, we can precisely measure light flux as a function of time, and get asteroid light curves. By asteroid light curves analysis we can study the rotation and shape of asteroids. Most asteroids rotate around the shortest axis with the lowest rotation energy. Asteroids with higher rotation energy are called tumblers. Tumblers have two-periodic light curves. One period represents rotation and the second represents precession. In this thesis, we have implemented a genetic algorithm. Genetic algorithms are search and optimization techniques inspired by natural evolution. They use concepts such as mutation, crossover, and selection to iteratively improve solutions to complex problems. We tested this algorithm on synthetic data and we found that the genetic algorithm was a useful method. Using this method, we found fairly good fits to the data. An unambiguous determination of the precession and rotation periods would require additional data and more detailed analysis.

Keywords

asteroid, tumbler, světelná křivka, Fourierova řada, genetický algoritmus, light curve, Fourier series, genetic algorithm

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 6. 2023
• Vedoucí: Mgr. Tomáš Henych, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Filip Hroch, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Astrofyzika