Bagaimana cara mendeteksi garis emisi dalam spektrum optik?

11

Apakah ada modul berguna untuk mendeteksi garis emisi dalam spektrum seperti yang kita dapatkan dari Sloan Digital Sky Survey (SDSS)?

Anda dapat melihat ada banyak garis emisi seperti Ha, OI dalam spektrum di bawah ini. Sebenarnya spektrum adalah kumpulan data dua kolom, panjang gelombang dan fluks. Ini adalah kombinasi dari banyak titik pencar. Interval khas antara dua titik dekat adalah 1,5 angstrom. Saya perlu menemukan semua benjolan Gaussian dan garis tengahnya.

Jadi, pertama saya perlu menemukan benjolan dan kemudian saya harus menyesuaikan mereka untuk mendapatkan pusatnya.

masukkan deskripsi gambar di sini

spectra sky-survey questionhang
sumber
Saya mungkin bisa memberi Anda jawaban terperinci jika Anda memberi tahu saya apa yang ingin Anda lakukan dengan spektrum. Analisis spektrum yang ketat biasanya bukan urusan sepele.
Moriarty
Saya telah memperbarui posting saya. Mudah dimengerti sekarang.
questionhang

Jawaban:

6

Program yang saya tahu dapat Anda gunakan membutuhkan keahlian pemrograman untuk beroperasi. Saya akan merekomendasikan melihat IRAF (atau PyRAF , yang menggunakan Python untuk berinteraksi dengan IRAF), atau SPECTER . Sayangnya, saya tidak mengetahui solusi "kotak hitam" di mana Anda cukup menekan tombol dan pergi.

SPECTER ditulis dalam FORTRAN77 dan cukup mudah digunakan setelah Anda menguasainya, meskipun memiliki rangkaian fitur yang agak terbatas dan dokumentasinya singkat. Ini akan membantu Anda menyesuaikan Gaussians secara manual dengan garis spektral, memberikan panjang gelombang pusat dan lebar yang setara. Peringatan untuk SPECTER adalah bahwa ia membutuhkan paket plot SuperMongo , yang bukan perangkat lunak gratis. Jika Anda berafiliasi dengan universitas, sebagian besar departemen Fisika dan Astronomi harus memiliki lisensi.

IRAF adalah aplikasi lintas platform dengan fitur lengkap, berfitur lengkap, dan dibuat khusus untuk analisis gambar astronomi. Ini dapat membantu Anda mengukur garis spektral, dan dapat menganalisis spektrum untuk menentukan kecepatan radial objek.

Moriarty
sumber
bagaimana dengan menulis kode python kita sendiri untuk melakukannya? Yang harus kita lakukan adalah menganalisis banyak set data wavlength-flux dari banyak spektrum.
questionhang
Lakukan untuk itu. Seringkali lebih mudah untuk menulis kode Anda sendiri, terutama jika Anda memiliki set data besar untuk diselesaikan.
Moriarty
Pertama cari maksimum lokal dan kemudian pas dengan profil Gaussian. Metode ini terlalu mudah untuk dipercaya. Ada yang saya rindukan?
questionhang
1
Ya, itu saja. Jika Anda ingin menemukan maxima lokal secara komputasi, menerapkan beberapa median smoothing (tergantung pada tingkat kebisingan) dan kemudian menggunakan turunannya dapat bekerja dengan baik. Bagian kode ini tidak hanya itu (saya pikir itu tidak akan berfungsi dengan baik untuk apa yang Anda inginkan, meskipun akan berfungsi sebagai contoh kerja dari apa yang mungkin ingin Anda lakukan). adsabs.harvard.edu/abs/2007A%26A...469..783S
Moriarty
4

Ya, ada dua modul python yang disebut astropi , dan astropisika yang keduanya mengklaim memiliki alat analisis spektral. Sebagai referensi, berikut adalah tautan untuk sumber daya bagi astronom untuk bahasa pemrograman python.

astromax
sumber
4

Ada banyak perangkat lunak dan alat yang tersedia untuk melakukan apa yang Anda inginkan:

  • IRAF , oleh NOAO;
  • MIDAS yang pada dasarnya sangat mirip dengan IRAF tetapi dikembangkan oleh ESO;
  • dalam Python, baik astropi atau pyRAF (untuk menggunakan IRAF dengan antarmuka Python).

Saya akan menggunakan beberapa alat Python (Python lebih fleksibel daripada IRAF atau MIDAS yang lebih berorientasi pada "tujuan tunggal"), untuk mendapatkan manfaat dari fitur-fitur lain yang ditawarkan oleh Python.

Tetapi untuk merencanakan dan memproses spektrum Anda hanyalah bagian pertama dari pekerjaan, yang mungkin ingin Anda lakukan pada akhirnya adalah menggunakan sintesis spektral, untuk menganalisis spektrum Anda. Sintesis spektral akan memungkinkan Anda:

  • untuk mengidentifikasi secara efisien komposisi kimiawi objek langit yang Anda pelajari;
  • untuk menentukan beberapa properti objek langit yang Anda pelajari.

Di antara alat yang ada untuk sintesis spektral (untuk spektra bintang misalnya), ada:

MBR
sumber
Terima kasih. Saya hanya ingin tahu posisi garis tengah.
questionhang