観測・画像処理 2009年度天文学校 第2日　第1講.

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1 観測・画像処理 2009年度天文学校 第2日　第1講

2 今回の進行(晴れ) グループ分け (A,B,C班) A(4名) B(4名) C(3名) 観測 18～26時 解析　13～17時

3 観測天体 Hαフィルター 標準星 cz=-500～+500km/s と +500～1500 km/s SA098, SA101 Group
ID Coords. (J2000) cz(km/s) D(Mpc) A M74(NGC628) 1h36m42s +15d47’00” +657 9.2 B M51 13h29m56s +47d13’53” +600 7.1 C M94 12h50m53s +41d07’14” +308 4.9 NGC 2403 7h36m51s +65d36’09” +131 2.5 M95 10h43m58s +11d42’14” +778 10.0 M106 12h18m58s +47d18’14” >500 7.3 omake M83 13h37m01s –29d51’57” 513 4.5 All IC 342 3h46m49s +68d05’46” +31 3.0 Hαフィルター cz=-500～+500km/s と +500～1500 km/s 標準星 SA098, SA101

4 今回の進行(曇りまたは雪) 自習教室？ グループ分け (A,B,C班) 解析(IC342) 18～26時 グループごと 13～17時
グループごと　　13～17時 自習教室？

5 高度曲線

6 事務連絡 ご提案 2/13　13-22時　　（2/6晴れの場合） 2/13　宿泊　 わらび荘　団体料金/大部屋などのご検討？

7 画像処理(解析) ～　つづき

8 画像処理(解析) いろいろなコマンド ～ sed、awk、grep、、、、
これらを使わないといけないわけではない。 同じ作業ができれば、手入力でもよい。 別にどうということはない。 単なる操作。何も本質はない。 大量操作には便利だけど。

9 いろいろなコマンド sed awk 各行の編集 パターンの変換 各行の数値計算 条件付き操作 フォーマット変換
sed –e’s/ABCD/ABC/gc’ < infile > outfile awk 各行の数値計算 条件付き操作 フォーマット変換 awk ‘$1 != 100 {printf(“%10.3f%7s\n,$1/$2,$5)}’ < infile > outfile

10 いろいろなコマンド sex Source EXtractorの略
系外銀河で、おもに形態(渦巻き・楕円)が あまりはっきりしないくらい遠い銀河の測光で 使われる。 星と銀河の区別ができる exp(-r)を仮定して等級も測定してくれる command lineから入力できる 測定パラメーター default.sex 出力パラメーター default.param ダウンロードの仕方　講師　原田先生！！

11 画像処理の流れ 画像リスト作成 バイアス画像作成、バイアス引き フラット画像作成(+規格化)、フラットかけ
+ wclean.cl 位置あわせ前測定(明るい星の位置と明るさの測定) 画像の座標変換式導出の準備 スカイ引き シーイングそろえ(省略) 画像複製 座標変換式導出、画像の座標変換 各画像のカウントそろえ Stack 連続光差し引きの係数測定と差し引き diffuse Hα光の差し引き フラックスキャリブレーション　(標準等級に直す) 標準星画像で開口測光(aperture photometry；機械等級が測定される) 標準星カタログと比較して、機械等級　→　標準等級への変換式を決定 これでR-bandのCCD上のカウントと光子の個数との変換が可能に 銀河までの距離と合わせて絶対等級に直す エネルギーに直す 星形成率へ変換

12 imstat Dark*.fits[800:1400,800:1400] fields="image,mean,mode,stddev,min,max" >> zstat.dark0 imstat Bias*.fits[800:1400,800:1400] fields="image,mean,mode,stddev,min,max" >> zstat.dark0 imcomb Bias* Bias comb=median scale- zero- lsig=1.5 hsig=1.5 imcomb Dark03s* Dark03s comb=median scale- zero- lsig=1.5 hsig=1.5 ls -1 *.fits | cat | awk '$0 !~ /Bias/ {print($0)}' > zdsub.list "$I,EXPTIME,EXPOSURE" yes - cat zheader | awk '$7 == "Ha6577" {print($1)}' | grep Dflat > zfDHa6577.list cat zheader | awk '$7 == "Ha6577" {print($1)}' | grep Sflat > zfSHa6577.list cat zheader | awk '$7 == "R" {print($1)}' | grep Dflat > zfDR.list cat zheader | awk '$7 == "R" {print($1)}' | grep Sflat > zfSR.list imstat *flat*b.fits[800:1400,800:1400] DflatH comb=median reject=avsigclip lsigma=1.5 hsigma=1.5 scale=mode zero- statsec=[200:1900,200:1900] SflatH comb=median reject=avsigclip lsigma=1.5 hsigma=1.5 scale=mode zero- statsec=[200:1900,200:1900] DflatR comb=median reject=avsigclip lsigma=1.5 hsigma=1.5 scale=mode zero- statsec=[200:1900,200:1900] SflatR comb=median reject=avsigclip lsigma=1.5 hsigma=1.5 scale=mode zero- statsec=[200:1900,200:1900]

13 noao generic normalize *flat*.fits sample=[100:1950,100:1950] normalize *flat*.fits sample=[100:1950,100:1950] lower=0.90 upper=1.10 imstat *flat*.fits cat zheader | awk '$7 == "Ha6577" {print($1)}' | grep -v flat > zobjHa.list cat zheader | awk '$7 == "R" {print($1)}' | grep -v flat > zobjR.list / / ls -1 *bf.fits > zclean.list task wclean = wclean.cl wclean zclean.list

14 位置あわせに使う明るい星の検出 （以下、Hαの1枚目だけ書き下してあるwebページファイルに） 木曽の画像は大きくて個々の星像が小さくてよくみえない。さちっている可能性もあるので、あらかじめさちらない星をpreselectionをかける。 sex IC342H01bf.fits -CATALOG_NAME IC342H01.cat0 -DETECT_THRESH 75 -SEEING_FWHM 3.5 -PIXEL_SCALE 1.5 awk '$1 != "#" && $2 > 100 && $2 < 2040 && $4 > 1.75 && $5 > 0.95 && $6 < {print($2,$3)}' < IC342H01.cat0 | sort +5 -n | tail -300 > IC342H01.cat

15 位置と明るさの測定 imexam. fittype="gaussian" rimexam
位置と明るさの測定 imexam.fittype="gaussian" rimexam.itera=1 displ IC342H01bf 1 tvmark 1 IC342H01.cat radii=10 mark="circle" imexam IC342H01bf keeplog+ logfile=IC342H01.dat imexam IC342R01bf keeplog+ logfile=IC342R01.dat imagecu=IC342H01.dat graphcu=IC342H01.dat HaとRがほぼ同じ位置にうつっている場合は これができる rimexam.fittype="moffat" rimexam.itera=3

16 出力を整形して星の位置と明るさのみ取り出す foreach file (IC342
出力を整形して星の位置と明るさのみ取り出す foreach file (IC342*dat) set name1=`echo $file | sed s/.dat// | sed s/IC342/ps/ ` awk '$1 != "#" {printf("%8.2f%8.2f%12.1f\n",$1,$2,$4)}' < $file > $name1 end wc ps* 基準にする画像とそれに位置あわせをする画像の同じ星の データが一行内に並ぶようにする foreach file (IC342*dat) set name1=`echo $file | sed s/.dat// | sed s/IC342/ps/ ` set name2=`echo $file | sed s/.dat// | sed s/IC342/pp/ ` paste psH01 $name1 > $name2 二つの画像に対応する星がない場合に削除する foreach file (pp*) set name1=`echo $file | sed s/pp/pw/ ` sort -k4,5 < $file > $name1 vi $name1 mv -f $name1 $file

17 スカイ引き imstat IC342. bf. fits nclip=5 lsigma=1. 5 usigma=1
スカイ引き imstat IC342*bf.fits nclip=5 lsigma=1.5 usigma=1.5 lower=INDEF upper=INDEF field="image,mode" > bg.IC342 paste bg.IC342 bg.IC342 | expand > test1 awk '$1 != "#"{printf("%8s%20s%3s%8.1f%20s\n","imarith ",$1," - ",$2,$3)}' < test1 > test2 sed 's/bf.fits$/bfs.fits/' < test2 > wsky.cl cl < wsky.cl

18 画像複製準備 foreach file (pp
画像複製準備 foreach file (pp*) set name1=`echo $file | sed s/pp/pq/ ` awk '{printf("%8.2f%8.2f%8.2f%8.2f\n",$1+100,$2+100,$4+100,$5+100)}' < $file > $name1 end #Paste images into larger format so that all good area will be fully used in the imcombine magnify IC342H01bfs frame imreplace frame ls -1 *bfs.fits > wcopy.list sed -e 's/bfs/l/; s/^/imcopy frame /' < wcopy.list > wcopy.cl cl < wcopy.cl imcopy IC342*bfs.fits[11:2040,*] IC342*%bfs%l%.fits[111:2140,*]

19 座標変換式(則)の導出 imren IC342H01l IC342H01t
座標変換式(則)の導出 imren IC342H01l IC342H01t !Final image size which is shown in the header of the reference image(hx1st this case) will be used in the next geomap. imheader IC342H01t l- ls -1 pq* > test sed -e 's/$/.dat/' < test > test1 paste test test1 | expand > wgeomap0 sed -e 's/^/geomap /; s/$/ inter- maxit=3 reject=1.75 func=legendre >> zgeoIC342.out/' < wgeomap0 > wgeomap.cl geomap.xxo=3 geomap.xyo=2 geomap.yxo=2 geomap.yyo=3 cl < wgeomap.cl

20 cat zgeoIC342. out | grep rms cat zgeoIC342
cat zgeoIC342.out | grep rms cat zgeoIC342.out | grep rotation cat zgeoIC342.out | grep scale

21 画像の変換 ls -1 IC342. l. fits > test0 sed -e 's/l. fits/t
画像の変換 ls -1 IC342*l.fits > test0 sed -e 's/l.fits/t.fits/' < test0 > test1 sed -e 's/IC342/pq/; s/l.fits/.dat/' < test0 > test2 sed -e 's/IC342/pq/; s/l.fits//' < test0 > test3 paste test0 test1 test2 test3 | expand > wgeotran0 sed -e 's/^/geotran /; s/$/ boundary=const const= interpo=spline3 xscale=1.0 yscale=1.0/' < wgeotran0 > wgeotran.cl cl < wgeotran.cl displ IC342H01t 1 zs- zr- z1=0 z2=100 displ IC342H02t 2 zs- zr- z1=0 z2=100 …….

22 重ね合わせの準備：星のカウントそろえ vi frameH vi frameR paste psH01 psH02 psH03 psH04 > sfluxH paste psR01 psR02 psR03 psR04 > sfluxR awk '{printf("%8.2f%8.2f%8.2f\n",$3/$6,$3/$9,$3/$12)}' < sfluxH awk '{printf("%8.2f%8.2f%8.2f\n",$3/$6,$3/$9,$3/$12)}' < sfluxR awk '{printf("%8.2f\n",1.0/$1)}' < scaleH > weightH awk '{printf("%8.2f\n",1.0/$1)}' < scaleR > weightR

23 重ね合わせの準備：星のカウントそろえ IC342HM0 combine=median reject=avsigclip lsigma=2.0 hsigma=2.0 \\ zero- lthresh=-200 hthresh=INDEF IC342RM0 combine=median reject=avsigclip lsigma=2.0 hsigma=2.0 \\ zero- lthresh=-200 hthresh=INDEF displ IC342HM0 1 zs- zr- z1=5 z2=150 displ IC342RM0 2 zs- zr- z1=0 z2=250 imcopy IC342HM0[100:2150,1:2000] IC342HM imcopy IC342RM0[100:2150,1:2000] IC342RM imdel test,test1,test2,frame,IC342BM0,IC342HM0,IC342RM0,IC342BA0,IC342HA0,IC342RA0 imdel *l.fits,*t.fits,*dfs.fits mkdir starsIC342 mv p* sflux* scale* frame* weight* IC342*dat starsIC342/ rm -f te1 te2 test test0 test1 test2 test3 wgeotran0 test0 zheader0

24 連続光の差し引き sex IC342HM. fits -CATALOG_NAME IC342H
連続光の差し引き sex IC342HM.fits -CATALOG_NAME IC342H.cat0 -DETECT_THRESH 50 -SEEING_FWHM 3.0 -PIXEL_SCALE 1.5 awk ‘$1 != “#” && $2 > 100 && $2 < 2040 && $4 > 1.80 && $5 > 0.95 && $6 < {print($0)}’ < IC342H.cat0 | sort +5 -n | tail -100 | awk '{print($2,$3)}' > IC342H.cat imexam IC342HM.fits keeplog+ logfile=IC342H1.cat imagecu=IC342H.cat graphcu=IC342H.cat imexam IC342RM.fits keeplog+ logfile=IC342R1.cat imagecu=IC342H.cat graphcu=IC342H.cat awk ‘$1 != “#” {print($1,$2,$7)}’ < IC342H1.cat > IC342H2.cat awk ‘$1 != “#” {print($1,$2,$7)}’ < IC342R1.cat > IC342R2.cat paste IC342H2.cat IC342R2.cat | expand | awk ‘{print($3/$6)}’ > HR.ratio imarith IC342RM.fits * 0.3 test imarith IC342HM.fits - test IC342Ha.fits

25 できたっ！ (その1)

26 diffuse Hα光の差し引き 下準備 月明かり 東に月 → 空の明るさが左右に傾き # Remove gradient in the sky; possibly from moonlight subtraction error imsurfit IC342Ha IC342Haf 2 2 cross- xmed=21 ymed=21 type_output=fit imarith IC342Ha - IC342Haf IC342Hass # Keep important area only imcopy IC342Hass[383:1782,223:1622] IC342Has imcopy IC342HM[383:1782,223:1622] IC342HMs imcopy IC342RM[383:1782,223:1622] IC342RMs

27 diffuse Hα光の差し引き # Try to extract diffuse emission ! Difficult...!!!!
1st option imsurfit IC342Has IC342Hasf regions="invcircle" circle=" " niter=3 cross+ xmed=21 ymed=21 type_output=fit 2nd option imcopy IC342Has IC342Har00 cl < wrotate.cl imcomb IC342Har*.fits IC342HaRot comb=median reject=sigclip lsigma=1 hsigma=1 imdel ICHar*.fits prows IC342Hasf wy1=0 wy2=20 prows IC342HaRot append+ 3rd option magnify IC342Has IC342Hasb rmedian IC342Hasb IC342HaRot2 rinner=0 router=130 magnify IC342HaRot2 IC342HaRot 引き算！ imarith IC342Has - IC342Hasf2 IC342Hassub

28 Hα領域の測光　 　　　Difficult...!!!! sex IC342Hassub.fits -CATALOG_NAME IC342Ha.cat -CHECKIMAGE_TYPE -OBJECTS -CHECKIMAGE_NAME IC342HaRes.fits sex IC342Hassub.fits -CATALOG_NAME IC342Ha.cat -CHECKIMAGE_TYPE OBJECTS -CHECKIMAGE_NAME IC342HaObj.fits default.sex -GAIN 2.0 -PIXEL_SCALE 1.5 -SEEING_FWHM 3.0 -MAG_ZEROPOINT 25.0 -DETECT_MINAREA 10 -DETECT_THRESH 2.5

29 いろいろ思うよしなしごと みなさんは何を思う?
いろいろ思うよしなしごと　 みなさんは何を思う? 普通の星は消えるはずなのに？ HII領域以外は光っていないか？ どこまでIC342のHII領域はある？ 遠くの銀河のHII領域も混ざっている？ ？？？

30 Why not to consider error sources !?

31 フラックスキャリブレーション (標準等級に直す)
フラックスキャリブレーション　(標準等級に直す) 標準星データ Landolt 1992 The astronomical journal 104, 340 天球赤道上の星の基準とされる等級 標準星画像で開口測光 aperture photometry 機械等級(instrument mag)を測定 標準星カタログと比較して、機械等級　→　標準等級への変換式を決定 m = c0 + c1 * sec(z) + c2(color) + M And then, m M M = c0 + c1 * sec(z) + c2(color) + m 先にsec (z)だけ直してしまう流儀もある。 これでR-bandのCCD上のカウントと光子の個数との変換が可能に