Как обнаружить эмиссионные линии в оптических спектрах?

11

Есть ли какой-нибудь удобный модуль для обнаружения линий излучения в спектре, подобный тому, который мы получаем из Sloan Digital Sky Survey (SDSS)?

Вы можете видеть, что есть много линий излучения, таких как Ha, OI в спектре ниже. Фактически спектр представляет собой набор данных из двух столбцов, длину волны и поток. Это комбинация множества точек разброса. Типичный интервал между двумя близлежащими точками составляет 1,5 ангстрема. Мне нужно найти все неровности Гаусса и их центр линии.

Итак, сначала мне нужно найти неровности, а затем мне нужно подобрать их, чтобы получить их центры.

введите описание изображения здесь

spectra sky-survey questionhang
источник
Я мог бы дать вам подробный ответ, если вы скажете мне, что вы хотите делать со спектром. Строгий анализ спектра обычно не является тривиальным делом.
Мориарти
Я обновил свой пост. Может быть, это легко понять сейчас.
questionhang

Ответы:

6

Программы, которые я знаю о том, что вы могли бы использовать, требуют определенных навыков программирования для работы. Я бы порекомендовал посмотреть либо на IRAF (или PyRAF , который использует Python для взаимодействия с IRAF), либо на SPECTER . К сожалению, я не знаю решения «черного ящика», где вы можете просто нажать кнопку и перейти.

SPECTER написан на FORTRAN77 и довольно прост в использовании, когда вы освоите его, хотя он имеет несколько ограниченный набор функций и краткая документация. Это поможет вам вручную подогнать гауссианы к спектральным линиям, указав их центральные длины волн и эквивалентную ширину. Предостережение для SPECTER заключается в том, что для него требуется пакет для печати SuperMongo , который не является свободным программным обеспечением. Если вы связаны с университетом, большинство факультетов физики и астрономии должны иметь лицензию.

IRAF - это полнофункциональное бесплатное кроссплатформенное приложение, специально созданное для анализа астрономических изображений. Он может помочь вам измерить спектральные линии и может проанализировать спектр, чтобы определить лучевую скорость объекта.

Moriarty
источник
Как насчет написания нашего собственного кода на Python, чтобы сделать это? Все, что нам нужно сделать, - это проанализировать множество наборов данных о волнах длин волн из множества спектров.
questionhang
Действуй. Часто проще всего написать свой собственный код, особенно если у вас есть большие наборы данных для анализа.
Мориарти
Сначала найдите локальный максимум, а затем установите его с гауссовым профилем. Этот метод слишком легко поверить. Что-то я скучаю?
questionhang
1
Да, это как раз об этом. Если вы хотите найти локальные максимумы в вычислительном отношении, применение некоторого медианного сглаживания (в зависимости от уровня шума) и затем использование его производных может работать хорошо. Этот фрагмент кода делает именно это (я не думаю, что он будет работать хорошо для того, что вы хотите, как есть, хотя это послужит рабочим примером того, что вы, возможно, захотите сделать). adsabs.harvard.edu/abs/2007A%26A...469..783S
Мориарти
4

Да, есть два модуля Python, называемых астропией , и астропизикой, которые утверждают, что имеют инструменты спектрального анализа. В качестве ссылки, вот ссылка на ресурсы для астрономов для языка программирования Python.

astromax
источник
4

Есть много программного обеспечения и инструментов, доступных для того, что вы хотите:

  • ИРАФ , НОАО;
  • MIDAS, который в основном очень похож на IRAF, но разработан ESO;
  • в Python - либо astropy, либо pyRAF (для использования IRAF с интерфейсом Python).

Я хотел бы воспользоваться некоторыми инструментами Python (Python более универсален, чем IRAF или MIDAS, которые гораздо более ориентированы на «одну цель»), чтобы извлечь выгоду из других функций, предлагаемых Python.

Но составление графика и обработка вашего спектра - это только первая часть работы, которую вы, вероятно, захотите сделать в конце, это использовать спектральный синтез для анализа вашего спектра. Спектральный синтез позволит вам:

  • эффективно определять химический состав изучаемого вами небесного объекта;
  • определить некоторые свойства небесного объекта, который вы изучаете.

Среди существующих инструментов для спектрального синтеза (например, для звездных спектров) имеются:

MBR
источник
Спасибо. Я просто хочу знать позиции линии центра.
questionhang