Come rilevare le linee di emissione negli spettri ottici?

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Esiste un modulo utile per rilevare le linee di emissione in uno spettro come quello ottenuto da Sloan Digital Sky Survey (SDSS)?

Puoi vedere che ci sono molte linee di emissione come Ha, OI nello spettro qui sotto. In effetti lo spettro è un insieme di dati a due colonne, lunghezza d'onda e flusso. È una combinazione di molti punti di dispersione. L'intervallo tipico tra due punti vicini è di 1,5 angstrom. Devo trovare tutti i dossi gaussiani e il loro centro della linea.

Quindi, prima devo trovare i dossi e poi ho bisogno di adattarli per ottenere i loro centri.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

spectra sky-survey

— questionhang
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Probabilmente potrei darti una risposta dettagliata se mi dici cosa vuoi fare con lo spettro. L'analisi rigorosa dello spettro di solito non è una faccenda banale.

— Moriarty,

Ho aggiornato il mio post. Forse è facile da capire ora.

— questionhang,

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I programmi di cui sono a conoscenza che potresti utilizzare richiedono alcune competenze di programmazione per funzionare. Consiglierei di guardare IRAF (o PyRAF , che usa Python per interfacciarsi con IRAF), o SPETTRO . Sfortunatamente, non sono a conoscenza di una soluzione "scatola nera" in cui puoi semplicemente premere un pulsante e andare.

SPECTER è scritto in FORTRAN77 ed è abbastanza facile da usare una volta capito, anche se ha un set di funzionalità un po 'limitato e la documentazione è breve. Ti aiuterà ad adattare manualmente i gaussiani alle linee spettrali, fornendo le loro lunghezze d'onda centrali e larghezze equivalenti. Un avvertimento per SPECTRE è che richiede il pacchetto di stampa SuperMongo , che non è un software libero. Se sei affiliato con un'università, la maggior parte dei dipartimenti di Fisica e Astronomia dovrebbe avere una licenza.

IRAF è un'applicazione abbastanza completa, gratuita e multipiattaforma appositamente progettata per l'analisi di immagini astronomiche. Può aiutarti a misurare le linee spettrali e può analizzare lo spettro per determinare la velocità radiale dell'oggetto.

— Moriarty
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che ne dite di scrivere il nostro codice Python per farlo? Tutto ciò che dobbiamo fare è analizzare un sacco di insiemi di dati di flusso di lunghezza d'onda da molti spettri.

— questionhang,

Fallo. Spesso è più semplice scrivere il proprio codice, soprattutto se si dispone di grandi set di dati da analizzare.

— Moriarty,

Prima trova un massimo locale e poi inseriscilo con un profilo gaussiano. Questo metodo è troppo facile da credere. Qualcosa che mi manca?

— questionhang,

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Sì, questo è tutto. Se vuoi trovare i massimi locali dal punto di vista computazionale, applicare un certo livellamento mediano (a seconda dei livelli di rumore) e quindi usare i suoi derivati può funzionare bene. Questo pezzo di codice fa proprio questo (non credo che funzionerebbe bene per quello che vuoi così com'è, anche se servirà come esempio funzionante di ciò che potresti voler fare). adsabs.harvard.edu/abs/2007A%26A...469..783S

— Moriarty

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Sì, ci sono due moduli Python chiamati astropia e astropisica che affermano entrambi di avere strumenti di analisi spettrale. Come riferimento, ecco un link per le risorse per gli astronomi per il linguaggio di programmazione Python.

— astromax
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Ci sono molti software e strumenti disponibili per fare ciò che vuoi:

IRAF , di NOAO;
MIDAS che è sostanzialmente molto simile all'IRAF ma sviluppato dall'ESO;
in Python, astropia o pyRAF (per usare IRAF con un'interfaccia Python).

Vorrei andare con alcuni strumenti Python (Python è più versatile di IRAF o MIDAS che sono molto più "orientati allo scopo"), per beneficiare delle altre funzionalità offerte da Python.

Ma tracciare ed elaborare il tuo spettro è solo la prima parte del lavoro, quello che probabilmente vorresti fare alla fine è usare la sintesi spettrale, per analizzare il tuo spettro. La sintesi spettrale ti permetterà di:

identificare in modo efficiente la composizione chimica dell'oggetto celeste che studi;
per determinare alcune proprietà dell'oggetto celeste che studi.

Tra gli strumenti esistenti per la sintesi spettrale (ad esempio per spettri stellari), ci sono:

Turbospectrum di Bertrand Plez;
BaSeL di Thibault Lejeune

— MBR
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Grazie. Voglio solo sapere le posizioni del centro della linea.

— questionhang,