Potrzebne widma gwiazd i galaktyk

dobrychemik · 8 Listopada 2022

Jeśli ktoś dysponuje widmami gwiazd i galaktyk w postaci cyfrowej (xls albo plik ASCI) to bardzo proszę o udostępnienie mi ich na potrzeby dość ambitnego projektu związanego z tematyką filtrów. Może Koledzy @bajastro lub @Jagho?

Hans · 8 Listopada 2022

Ale to ma miec jakis konkretny format?

Pozdrawiam.

dobrychemik · 8 Listopada 2022

Format cyfrowy typu: długość fali, intensywność, np.:

674.60, 31.88
674.40, 44.45
674.20, 58.67
674.00, 71.44
673.80, 81.55
673.60, 88.87
673.40, 92.98
673.20, 95.27
673.00, 95.53
672.80, 96.05
672.60, 96.72
672.40, 96.64
672.20, 96.18
672.00, 96.61
671.80, 96.37
671.60, 96.45
671.40, 96.04
671.20, 96.19
671.00, 96.28
670.80, 95.48
670.60, 92.80
670.40, 88.73
670.20, 79.39
670.00, 65.74
669.80, 48.78
669.60, 33.89

Hans · 8 Listopada 2022

Przemyślałem sprawę i mam pewne obawy, czy aby na pewno zdołasz zebrać materiał na tyle sensowny by posłużył jako baza do poważnego projektu. Już tłumaczę dlaczego słabo to widzę. Piszę na podstawie tego co kminiłem wieczorem, może być tu i tam jakieś pominięcie , błąd. Chcę Ci przybliżyć skale problemu, to nie jest (jeszcze) etap gdzie mówię co, jakim ew. softem i jak robić.

O ile osiągnięcie jakiegoś widma (np. na jasnych gwiazdach) jest w zasięgu praktycznie każdego usera tego forum dysponującego kilkoma setkami plnów, o tyle wysłanie Ci widma skalibrowanego, oznacza wyższą szkołę dolnej narty. Mam przeczucie, że to własnie takich danych będziesz potrzebować do swojego projektu. Trudność polega na tym, że amatorzy robią spektrometrię tym co mają, a to oznacza na wejściu bardzo duży rozrzut jakościowy danych (a co za tym idzie, poważne wyzwanie w kalibracji i unifikacji tychże).

Przyjrzyjmy się problemowi bliżej.

Format który podałeś oznacza, że trzeba nie tylko osiągnąć widmo ale i rozumieć co tak naprawdę mierzysz przez wartość dla każdego punktu widma. To oznacza, że:

1 - osoba która mierzy musi rozumieć jaką ma rozdzielczość i zakres widma

2 - osoba która mierzy musi dobrze rozumieć jaką gwiazdę wybiera jako referencje

3 - osoba która mierzy musi niestety kumać parametry sprzętu na którym dokonała pomiaru.

No to lecim po kolei.

Rozdzielczość widma zależy to od kilku czynników, podstawowe to rozmiary piksela sensora vs "długość" zarejestrowanego widma. Na długość wpływa tu rodzaj spektrometru i generalnie ogniskowa optyki która podaje mu fotony. Inną rozdzielczość osiągniesz z tą samą optyką i spektrometrem na małym i na dużym pixelu. Inną na tej samej matrycy stosując ten sam spektrometr (np. siatke dyfrakcyjną o konkretnych parametrach) ale zarejestrowaną z różnych ogniskowych lub z różnej odległości sensor <> siatka. W skrócie jeden set danych będzie łapał na każdym pixelu 5 angstremów, drugi 15 a trzeci 50 :/ Pierwsza kłoda dla normalizacji danych. Ale do przejścia.

Zakres niby jest zawsze ten sam, ale nie do końca jest to prawda. Parametry samego sensora omówię dalej, tu skupmy się na innym aspekcie - red shift. Bądźmy szczerzy, myślę, że na palcach jednej ręki możemy tu policzyć userów tego forum posiadających lampę kalibracyjną z prawdziwego zdarzenia. (kosztuje wielokrotność samego spektrometru, jeśli weźmiemy pod uwagę również te najprostsze rozwiązania typu star analyzer 100 lub 200). To oznacza, ze ludzie tak naprawdę nie wiedzą gdzie zaczyna się ich widmo i gdzie kończy, obchodzą problem kalibrując na konkretnych liniach absorpcyjnych - np. liniach Blamera - albo na liniach absorpcyjnych atmosferycznych. Ta pierwsza naraża nas na red shift (gwiazdy nie stoją w miejscu, efekt Dopplera się kłania) ta druga, przy wynikach o wysokiej rozdzielczości jest po prostu nieporozumieniem, jest zbyt niedokładna. Ponownie da się te dane skalibrować, to tylko kłoda pod nogi o której trzeba pamiętać.

No to kolejny punkt, referencja pomiarowa. Widmo to pełne spektrum barwne od granicy do granicy rejestracji naszego sensora. Ale aby dać Ci konkretne wartości fotometryczne (np. w ADU,) trzeba jasność poszczególnych pixeli widma do czegoś porównać. To coś musi mieć sens. Wynik będzie inny dla tego samego obiektu jeśli zostanie potraktowany referencją w postaci czerwonego olbrzyma a inny jeśli ktoś złapie na referencje gorącą gwiazdę klasy A. One po prostu mają rożne kolory i różnie "wypłaszczą" wyniki pomiaru. (już pomijam oczywistości w stylu zunifikowny czas naświetlania, czy warunki atmosferyczne w trakcie zbierania pomiaru które potrafią nierówno "bujać" obiektem mierzony i referencją) Tak czy siak, tak długo jak znasz parametry referencji da rade kalibrować i unifikować dane, niemniej, kolejna kłoda pod nogi w procesie normalizacji.

Ostatni punkt (ostatni duży, jest ich więcej). Ogarnianie własnego sprzętu. Nie zarzucam tu nieogarnięcia operatorów, podnoszę problem niełatwych do wyhaczenia danych producentów sensorów i optyki. O ile da się odkopać godne zaufania krzywe czułości kamer np od FLI o tyle nie jestem pewny czy zdołam odkopać godne zaufania dane dla części tanich CMOSów :/ A już świeczkę temu co zna dokładnie parametry warstw przeciwodblaskowych swojego refraktora lub katadioprtyka którym rejestrował. No ale załóżmy, że znamy te parametry, da się na nich normalizować dane, ot, kolejna kłoda pod nogi w procesie.

No i teraz na koniec, trzeba cały ten bajzel przeliczyć (skalibrować) na konkretną gradację pomiaru - widzę ze oczekujesz 2 angstremowej rozdzielczości (panie toć to kosmos dla amatora).

Tylko teraz, jak weźmiemy do kupy wszystkie te kroki do wykonania i ilość potencjalnych błędów popełnionych w tym procesie... no wiesz, shit on input shit on output :/

Nie wiem czy świadomie, ale cholernie wysoko postawiłeś poprzeczkę. Może sensowniej było by się dogadać z kimś kto ogarnia temat i konkretnym sprzętem i konkretną procedurą (tą samą) złapie ci te obiekty które chcesz w ilości którą potrzebujesz. Serio, to bedzie mieć bardziej ręce i nogi niż pospolite ruszenie i związany z tym koszmar kalibracyjny.

Pozdrawiam.

Behlur_Olderys · 8 Listopada 2022

@Hans

Mi się wydaje, że Oskarowi chodzi o widma zebrane przez profesjonalistów.

Tutaj widma gwiazd (a właściwie szablony widm - wg typu spektralnego) z których korzystałem już przy innej okazji

https://github.com/BU-hammerTeam/PyHammer/tree/master/resources/templates

Z kolei tutaj spektra z projektu SDSS:

https://dr14.sdss.org/home

Problem tylko, że takie spektra zapisywane są w formacie .fits, a żeby je odczytać, to trzeba albo dysponować jakimś fajnym programem, który czyta z fitsów dane, albo napisać sobie taki program samemu

Pozdrawiam!

Jagho · 9 Listopada 2022

10 godzin temu, dobrychemik napisał:

Może Koledzy @bajastro lub @Jagho?

Zajmuję się niemal wyłącznie widmami supernowych. Czasami tylko dla odmiany jakiś kwazar. Z galaktyk zrobiłem kiedyś tylko eliptyczną NGC 4636. Jeżeli szukasz widm gwiazd to ściągnij sobie z sieci bibliotekę Miles. Jest to zbiór plików widm około 1000 gwiazd w formacie ASCII lub FITS 1D. Do tego baza w postaci pliku XLS. Często z nich korzystam przy tworzeniu widm supernowych i wyznaczaniu czułości instrumentalnej wraz z ekstynkcją atmosferyczną (metoda gwiazdy referencyjnej). Mam to więc na dyskach i w razie czego Ci mogę podesłać (jeżeli będziesz miał problem ze znalezieniem w necie).

Hans · 9 Listopada 2022

Looknij jeszcze do projektu GAIA. Oni mocno w spektrach siedza. Udostepniaja nawet jakis toolset swoj do pracy z ich danymi https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/gaiaxpy Mozliwe ze znajdziesz tam baze referencyjną w sprzyjajacych ci formatach.

Pozdrawiam.

pieg · 9 Listopada 2022

Hej,

zerknij do SDSS i GAIA, tam możesz wybierać dowolnie. W bardzo przystępnej formie możesz znaleźć też widma w serwisie Vizier -> https://vizier.cds.unistra.fr/viz-bin/VizieR

Gdybyś potrzebował pomocy w ogarnięciu tego pisz:)

Tutaj przykład z SDSS -> https://data.mirror.sdss.org/optical/spectrum/view?run2d=v5_13_2&plateid=4055&mjd=55359&fiberid=596&action=search

Edytowane 9 Listopada 2022 przez pieg

dobrychemik · 9 Listopada 2022

Dziękuję bardzo za linki, pewnie w weekend wezmę się za poszukiwanie potrzebnych danych.

Celem jest opracowanie narzędzia ilościowo porównującego skuteczność filtrów w filtrowaniu światła od różnych źródeł. Kiedyś już podchodziłem do tematu i efektem było rozdzielenie wzrostu kontrastu na dwa czynniki: kontrast LP i kontrast gwiazdowy, ale dotyczył on jedynie sygnału mgławicowych linii emisyjnych. Teraz chcę mieć model uogólniony na dowolny rodzaj sygnału.