光学スペクトルの輝線を検出する方法は?


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スローンデジタルスカイサーベイ(SDSS)から得られるようなスペクトルの輝線を検出するための便利なモジュールはありますか?

下のスペクトルには、Ha、OIのような輝線がたくさんあります。実際、スペクトルは波長と光束の2列のデータセットです。たくさんの散乱点の組み合わせです。近くの2点間の典型的な間隔は1.5オングストロームです。すべてのガウスバンプとそのラインセンターを見つける必要があります。

したがって、最初に隆起を見つける必要があり、次にそれらの中心を取得するためにそれらをフィットさせる必要があります。

ここに画像の説明を入力してください


スペクトルで何をしたいかを教えてくれれば、きっと詳細な答えが得られるでしょう。厳密なスペクトル分析は通常、些細なことではありません。
モリアーティ

投稿を更新しました。たぶん理解しやすいかもしれません。
questionhang

回答:


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あなたが使用できると私が認識しているプログラムを操作するには、プログラミングの専門知識が必要です。私は、IRAF(またはPythonを使用してIRAFとインターフェースするPyRAF)またはSPECTERのいずれかを見ることをお勧めします。残念ながら、ボタンを押すだけで移動できる「ブラックボックス」ソリューションについては知りません。

SPECTERはFORTRAN77で作成されており、慣れればかなり簡単に使用できますが、機能セットがいくらか制限されており、ドキュメントも簡潔です。ガウス分布を手動でスペクトル線に適合させ、中心波長と同等の幅を与えるのに役立ちます。SPECTERの警告は、フリーソフトウェアではないプロットパッケージSuperMongoが必要なことです。大学に所属している場合は、ほとんどの物理学および天文学部門にライセンスが必要です。

IRAFは、天文画像解析のために意図的に構築された、完全に機能を備えた無料のクロスプラットフォームアプリケーションです。スペクトル線を測定したり、スペクトルを分析してオブジェクトの放射速度を決定したりできます。


それを行うために独自のpythonコードを記述するのはどうですか?必要なのは、多数のスペクトルから多数のwavlength-fluxデータセットを分析することだけです。
questionhang

頑張れ。多くの場合、特に大量のデータセットを処理する場合は、独自のコードを記述するのが最も簡単です。
モリアーティ

最初に極大値を見つけてから、ガウスプロファイルで近似します。この方法は信じがたいほど簡単です。私が逃したものはありますか?
questionhang

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うん、それだけです。局所的に最大値を計算で求めたい場合は、(ノイズレベルに応じて)中央値平滑化を適用してから、その導関数を使用するとうまくいきます。このコードは、まさにそれを実行します(これは、あなたが何をしたいのかの実際的な例として機能しますが、あなたが現状のままでうまくいくとは思いません)。adsabs.harvard.edu/abs/2007A%26A...469..783S
モリアーティ

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はい、2つのpythonと呼ばれるモジュールがありますされastropy、およびastropysics両方の請求は、スペクトル解析ツールを持っていることは。参考までに、Pythonプログラミング言語の天文学者向けのリソースへのリンクを示します。


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あなたが望むことを行うために利用できるたくさんのソフトウェアとツールがあります:

  • IRAFNOAOによる、
  • ミダスは基本的にIRAFに非常に似ていますが、ESOによって開発されました。
  • Pythonでは、astropyまたはpyRAF(PythonインターフェースでIRAFを使用するため)。

私はいくつかのPythonツール(Pythonが提供する他の機能を活用するために、はるかに「単一目的」指向のIRAFまたはMIDASよりも用途が広い)を使用します。

しかし、スペクトルをプロットして処理することは、作業の最初の部分にすぎません。おそらく、最終的には、スペクトル合成を使用してスペクトルを分析することをお勧めします。スペクトル合成により、次のことが可能になります。

  • 研究する天体の化学組成を効率的に特定するため;
  • あなたが研究する天体のいくつかの特性を決定するため。

スペクトル合成用の既存のツール(たとえば、恒星スペクトル用)には、次のものがあります。


ありがとう。ラインセンターの位置を知りたいだけです。
questionhang
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