Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu 		 

<< 2. Biblioteka template-spektrov | Oglavlenie | 4. Mnogoshelevoi variant spektrografa >>

Razdely

3. Programmnyi paket SED

Kak bylo upomyanuto vo vvedenii, dostupnoe na tekushii moment programmnoe obespechenie dlya provedeniya fotometricheskoi klassifikacii ne udovletvoryaet ryadu trebovanii, pred'yavlyaemyh k podobnomu programmnomu produktu. V svyazi s etim byl sozdan legkomoderniziruemyi i platformenno-nezavisimyi paket programm dlya fotometricheskoi klassifikacii. V kachestve programmnoi platformy dlya ego sozdaniya byla vybrana sreda IDL.

3.1 Zadachi, reshaemye s pomosh'yu programmnogo paketa

Programmnyi paket SED prednaznachen dlya resheniya sleduyushih zadach:
  1. Zagruzka s diska i obespechenie udobnogo otobrazheniya bol'shogo ob'ema mnogocvetnyh fotometricheskih dannyh.
  2. Bystroe preobrazovanie vsego ob'ema fotometricheskih dannyh mezhdu vidami $AB$- $mag\Leftrightarrow F_{\nu}\Leftrightarrow F_{\lambda}\Leftrightarrow ST$-$mag$.
  3. Raschet model'nyh potokov v proizvol'noi fotometricheskoi sisteme, nabiraemoi iz otdel'nyh fil'trov, dlya template-spektrov, imeyushihsya v biblioteke (sm. glavu 2) dlya zadannogo diapazona krasnyh smeshenii dlya vnegalakticheskih ob'ektov, pri etom vnositsya popravka za srednee pogloshenie dlya dlin voln koroche $Ly\alpha$ ($Ly\alpha$-forest) soglasno rabote Madau [40].
  4. Provedenie klassifikacii ob'ektov s pomosh'yu procedury SED-fitting s ispol'zovaniem minimizacii $\chi^2$ dlya proizvol'nogo nabora template-spektrov. Pri etom ispol'zuetsya predstavlenie mnogocvetnyh dannyh dlya ob'ektov v vide SED $F_{\lambda}$. V rezul'tate formiruetsya trehmernyi massiv veroyatnostei $P(type,(z\vert Sp),N_{obj})$.
  5. Provedenie statisticheskogo analiza rezul'tatov klassifikacii.
  6. Naglyadnoe otobrazhenie rezul'tatov klassifikacii i ee statisticheskogo analiza kak dlya kazhdogo ob'ekta, tak i dlya vsego ob'ema vhodnyh dannyh.

3.2. Struktura i kratkoe opisanie programmnogo paketa SED

Programmnyi paket SED soderzhit bolee 4000 strok koda v osnovnoi i dopolnitel'nyh chastyah, obshirnye biblioteki template-spektrov i krivyh propuskaniya svetofil'trov. V svyazi s etim dlya oblegcheniya processa modifikacii paketa v svyazi s dobavleniem novyh dannyh i algoritmov neobhodimo postroit' gramotnuyu strukturu kak programmnogo koda, tak i dannyh ispol'zuemyh v processe raboty programm.

Postroenie programmnogo paketa naglyadno otrazheno v strukture ego failovogo dereva:

  1. ./ Glavnaya direktoriya paketa. Soderzhit IDL-scenarii dlya zapuska paketa v komandnom rezhime (startsed.pro) i rezhime s okonnym interfeisom (startsed_w.pro), varianty sohranennogo soderzhimogo form okonnogo interfeisa (widget_sed.form_QSO)
  2. data/ Direktoriya, soderzhashaya mnogocvetnye fotometricheskie dannye dlya ispol'zovaniya v pakete v tekstovyh failah sleduyushego formata: pervaya stroka soderzhit dva celyh chisla - obshee kolichestvo ob'ektov v vyborke i kolichestvo fil'trov v fotometricheskoi sisteme, dal'neishie stroki soderzhat identifikator ob'ekta (natural'noe chislo) po spisku i znacheniya potokov i ih oshibok v formate chisel s plavayushei tochkoi, libo eksponencial'noi forme (vsego 2N chisel, gde N - chislo fil'trov v sisteme). Esli znachenie oshibki ustanovleno v 0, dannaya tochka iz raschetov isklyuchaetsya. Dopolnitel'noi vozmozhnost'yu yavlyaetsya zadanie vo vtoroi stroke faila ob'ekta s identifikatorom "0", potoki i oshibki kotorogo ravny i yavlyayutsya srednei dispersiei fona neba v dannom fil'tre.
  3. filters/ Direktoriya, soderzhashaya otdel'nye faily s krivymi propuskaniya svetofil'trov v tekstovom formate: $\lambda$() - propuskanie v kazhdoi stroke, i tekstovye faily opisaniya fotometricheskih sistem, v pervoi stroke soderzhashie kolichestvo ispol'zuemyh fil'trov, a v posleduyushih - imena failov s krivymi propuskaniya.
  4. templates/ Direktoriya, soderzhashaya template-spektry. V nastoyashee vremya vklyuchaet, pomimo spektrov, opisannyh v predydushei glave, dannye iz rabot [32,33], teoreticheskie spektry PEGASE, i kompozitnye spektry kvazarov iz rabot [31,34]. Dlya klassifikacii real'no ispol'zuyutsya tol'ko spektry, perechislennye vo vtoroi glave.
  5. tmp_fluxes/ Direktoriya soderzhit predvaritel'no rasschitannye potoki v razlichnyh sistemah fil'trov ot vybrannyh template-spektrov v dvoichnom formate. Pri etom template-potoki dlya vnegalakticheskih ob'ektov mogut byt' postroeny dlya zadannogo diapazona krasnyh smeshenii.
  6. sed.lib/ Direktoriya soderzhit neposredstvenno programmnyi kod i nabor dopolnitel'nyh modulei. Rassmotrim ee soderzhimoe bolee podrobno.
     1)
    addons/ Poddirektoriya, soderzhashaya dopolneniya k paketu SED, po bol'shei chasti predstavlyayushie iz sebya nebol'shie programmy dlya udobnogo i naglyadnogo otobrazheniya rezul'tatov obrabotki konkretnyh spiskov ob'ektov, programmy dlya prostoi obrabotki UV-spektrov i sozdaniya kompozitnyh spektrov (sm. glavu 2) i moduli dlya sozdaniya model'nyh dannyh na osnove ispol'zovaniya tekushei biblioteki template-spektrov.
     2)
    batch/ Poddirektoriya, soderzhashaya scenarii IDL dlya raboty programmnogo kompleksa SED v paketnom rezhime.
     3)
    sed.pro Glavnyi modul' programmnogo paketa, vyzyvayushii vse osnovnye funkcii, za isklyucheniem vyvoda rezul'tatov i sozdaniya template-potokov dlya zvezdnoi biblioteki spektrov. Rabotaet s konkretnym template-spektrom, libo potokami dlya nego.
     4)
    sed_list.pro Dopolnitel'nyi modul' dlya raboty programmnogo paketa srazu s neskol'kimi template-spektrami.
     5)
    sed_w.pro Osnovnoe okno pol'zovatel'skogo interfeisa programmnogo paketa.
    create_stt_w.pro Dopolnitel'noe okno v interfeise paketa dlya sozdaniya template-potokov po spisku zvezd v dannoi fotometricheskoi sisteme.
    plot_out_w.pro Dopolnitel'noe okno v interfeise paketa dlya vyvoda rezul'tatov klassifikacii v vid, udobnyi dlya pechati.
     6)
    set_filters.pro Zagruzka fotometricheskoi sistemy.
    comp_filtc.pro Raschet polozhenii centrov fil'trov i ih shirin (dlya dal'neishego otobrazheniya dannyh).
     7)
    Funkcii raboty s template-spektrom i rascheta template-potokov:
    readsed.pro Chtenie spektra v 2-kolonochnom tekstovom formate ($\lambda$() Flux).
    readsedfits.pro Chtenie spektra iz 1D FITS faila.
    readspec.pro Chtenie spektra v 3-kolonochnom tekstovom formate ($\lambda$() Flux Error).
    compute_flux.pro Raschet potokov ot tekushego template-spektra v dannoi sisteme fil'trov.
    zcomp.pro "Smeshenie" template-spektra na dannoe z.
    lyalpha_forest.pro Vvedenie v spektr popravki za mezhgalakticheskoe pogloshenie soglasno rabote [40].
    create_templ_fluxes.pro Sozdanie massiva template-potokov ot vnegalakticheskogo ob'ekta dlya dannogo diapazona krasnyh smeshenii libo zagruzka ego iz dvoichnogo faila s pomosh'yu modulya load_model_fluxes.pro.
    read_stdesc.pro Chtenie spiska template-spektrov zvezd.
    create_star_templates.pro Raschet template-potokov ot zvezd.
    save_model_fluxes.pro Cohranenie massiva template-potokov v dvoichnyi fail.
     8)
    Rabota s mnogocvetnymi fotometricheskimi dannymi:
    read_fluxes.pro Chtenie massiva mnogocvetnyh fotometricheskih dannyh iz tekstovogo faila.
    get_obj_by_id.pro Poluchenie identifikatora ob'ekta po nomeru v spiske.
    get_id_by_obj.pro Poluchenie nomera ob'ekta v spiske po ego identifikatoru.
     9)
    Procedura SED-Fitting:
    find_z_list.pro Opredelenie fotometricheskogo krasnogo smesheniya libo prinadlezhnosti k zvezdam opredelennogo spektral'nogo klassa dlya massiva fotometricheskih dannyh. V kachestve rezul'tata beretsya znachenie s maksimal'nym kriteriem znachimosti (veroyatnost'yu). Ispol'zuet find_z.pro.
    find_z_obj.pro To zhe, chto v predydushem module, no dlya konkretnogo ob'ekta iz massiva. Ispol'zuet find_z.pro.
    find_z.pro Neposredstvennoe provedenie minimizacii $\chi^2$.
    find_koeff_a.pro Vychislenie vektora koefficientov normirovki dlya vychisleniya $\chi^2$.
    chi2_comp_a.pro Vychislenie vektora znachenii $\chi^2$.
    criter.pro Raschet kriteriya znachimosti dlya vektora $\chi^2$.
     10)
    save_result.pro Sohranenie rezul'tatov klassifikacii (trehmernogo massiva veroyatnostei) v vide FITS-faila.
     11)
    plot_all.pro Shirokii nabor procedur dlya otobrazheniya rezul'tatov raboty paketa i predstavleniya fotometricheskih dannyh v udobnoi dlya vospriyatiya forme.
    readlinetable.pro Chtenie tablicy linii dlya otobrazhen identifikacii poverh spektrov.
     12)
    Sluzhebnye i sistemnye funkcii:
    disp_family.pro Vozvrashenie tipa graficheskogo displeya IDL v zavisimosti ot operacionnoi sistemy.
    read_asc.pro Chtenie ASCII-tablicy proizvol'nogo razmera. Lyubezno predostavleno Alekseem Moiseevym.
  7. outputdir/ Direktoriya dlya hraneniya rezul'tatov raboty paketa.
  8. doc/ Direktoriya, soderzhashaya opisanie pol'zovatel'skogo interfeisa paketa.
  9. testsuite/ Direktoriya, soderzhashaya nabor real'nyh dannyh dlya testirovaniya paketa, chemu budet posvyashen odin iz sleduyushih razdelov dannoi glavy.

Pri sozdanii paketa stavilas' cel' dobit'sya maksimal'noi proizvoditel'nosti pri realizacii algoritmov. Pri ispol'zovanii interpretiruemyh yazykov, v chastnosti IDL, maksimal'naya poterya proizvoditel'nosti proishodit pri ispol'zovanii ciklov. V svyazi s etim v programmnom pakete "SED" vo vseh mestah, gde eto vozmozhno, cikly zameneny na operacii s vektorami i matricami v vide srezov massivov, chto bezuslovno vedet k dopolnitel'nym zatratam operativnoi pamyati, no rezko povyshaet proizvoditel'nost'. Dlya primera, tekushaya skorost' raboty paketa bolee chem v 1000 raz prevoshodit skorost' raboty pervogo varianta programm.

Odna iz osobennostei realizacii algoritma SED-fitting v dannom programmnom pakete zaklyuchaetsya v vozmozhnom ispol'zovanii informacii o fone neba v dannom fil'tre pri uchete znacheniya vklada potoka v nem v $\chi^2$. Eto vyrazhaetsya v sleduyushem: pri vystavlenii opredelennogo flaga pri nachale raboty programmnogo paketa vse znacheniya potokov ot ob'ektov, kotorye ne prevyshayut $n\sigma$ nad fonom neba (obychno 1-3), ustanavlivayutsya v $\sigma/2$ s oshibkoi $\sigma/2$. Eto predotvrashaet uhudshenie klassifikacii ob'ektov, otsutstvuyushih v nekotoryh fil'trah (drop-aut), dlya kotoryh formal'no izmeren otricatel'nyi potok, chto ochen' vazhno dlya selekcii i klassifikacii predel'no slabyh ob'ektov s bol'shimi krasnymi smesheniyami, kogda zachastuyu ob'ekt ne viden v shirokih fil'trah sinei oblasti spektra, zato viden i horosho izmeryaem dazhe v srednepolosnyh fil'trah krasnogo i blizhnego-IK diapazonov.

3.3. Testirovanie predlozhennoi metodiki i ee realizacii na eksperimental'nyh dannyh

Sushestvuet ochevidnyi sposob testirovaniya predlozhennogo v rabote metoda fotometricheskoi klassifikacii. Realizuetsya on sleduyushim obrazom:
a)
v kachestve vhodnyh dannyh beretsya vyborka spektrov ob'ektov razlichnyh tipov s razlichnymi krasnymi smesheniyami, v tom chisle zvezd nashei Galaktiki;
b)
proizvoditsya opredelenie potokov v fil'trah zadannoi fotometricheskoi sistemy dlya kazhdogo iz spektrov;
v)
proizvoditsya fotometricheskaya klassifikaciya ob'ektov po poluchennym dannym;
g)
rezul'taty fotometricheskoi klassifikacii sravnivayutsya s rezul'tatami spektroskopicheskoi.
Glavnyi moment v dannom sposobe testirovaniya - sozdanie reprezentativnoi vyborki ishodnyh spektrov. V dannoi rabote podobnaya vyborka byla sostavlena iz spektrov ob'ektov, poluchennyh v processe provedeniya Sloan Digital Sky Survey. Dlya testirovaniya byli otobrany: Dannaya vyborka obladaet dovol'no sushestvennym nedostatkom, zaklyuchayushemsya v neglubokom predele obzora SDSS, chto privodit k polnomu otsutstviyu v vyborke galaktik s $z>0.8$. Prakticheski vsya "high-z" chast' vyborki sostoit iz kvazarov. Preimushestvom dannoi vyborki yavlyaetsya bol'shoe raznoobrazie kvazarov na razlichnyh krasnyh smesheniyah, vplot' do $z=5.1$. V "low-z" chasti soderzhatsya kak zvezdy nashei Galaktiki, tak i otnositel'no blizkie galaktiki, v tom chisle so vspyshkami zvezdoobrazovaniya, AGN razlichnyh tipov i kvazary.

Pri vychislenii potokov v fil'trah vsem znacheniyam byla byla pripisana dispersiya, sootvetstvuyushaya otnosheniyu signal/shum 10, esli formal'no vychislennaya dispersiya ne prevyshala dannoe znachenie.

Eshe odnoi neobhodimoi detal'yu dlya proverki predlozhennoi metodiki klassifikacii yavlyaetsya vybor fotometricheskoi sistemy. V dannoi rabote testirovalis' 2 nabora fil'trov, sostavlennyh iz shirokopolosnyh i srednepolosnyh fil'trov universal'nogo spektrografa SCORPIO 6-metrovogo teleskopa SAO RAN.

V 2001 godu s cel'yu poiska ob'ektov s bol'shimi krasnymi smesheniyami S.N.Dodonovym byla predlozhena fotometricheskaya sistema, sostoyashaya iz dvuh shirokih fil'trov - B i R, i shesti srednepolosnyh fil'trov s central'nymi dlinami voln 7070- 9670 (ris. 3.1).

Ris. 3.1. Kombinirovannaya sistema fil'trov, prednaznachennaya dlya poiska ob'ektov s bol'shimi krasnymi smesheniyami.
\includegraphics[width=17cm,height=12cm,angle=0]{SCORP8_filters.ps}

Kak izvestno, spektry ob'ektov, nahodyashihsya na kosmologicheskih rasstoyaniyah, ispytyvayut sil'noe oslablenie potoka na dlinah voln koroche $Ly\alpha$, vyzvannoe poglosheniem na bolee blizkih vodorodnyh oblakah, lezhashih na luche zreniya. Soglasno rabote [40], srednee pogloshenie v spektre ob'ekta s $z=5$ po sravneniyu s blizkim ob'ektom na uchastkah $Ly\alpha-Ly\beta$ i $<Ly\beta$ sostavit $1.4^m$ i $1.9^m$ sootvetstvenno, a dlya $z=6$ eti znacheniya uvelichatsya do $2.4^m$ i $3.2^m$ (okolo 20 raz). Takim obrazom, raspredelenie energii v spektre dalekogo ob'ekta budet imet' "zaval" na dlinah voln koroche $Ly\alpha$. Pri krasnom smeshenii $z=3.5$ dlina volny $Ly\alpha$ sostavit velichinu okolo 5500. Sootvetstvenno pri $z>3.5$ v fil'tr B budet popadat' tol'ko pogloshennyi uchastok spektra ob'ekta. Pri etom dlya dostatochno slabyh ob'ektov vozmozhna situaciya, kogda ob'ekt budet viden v fil'tre R, i nahodit'sya vne predelov obnaruzheniya v fil'tre B, chemu sposobstvuet sil'noe pogloshenie ioniziruyushih fotonov s dlinami voln koroche 912 (laimanovskii predel) vnutri samogo ob'ekta. Pri krasnom smeshenii $z>4.5$ $Ly$-break smeshaetsya na krai krivoi propuskaniya fil'tra B, chto delaet nevozmozhnym obnaruzhenie ob'ekta v dannom fil'tre. V to zhe vremya ob'ekt budet viden v bolee "krasnyh" fil'trah fotometricheskoi sistemy. Dannaya situaciya imeet nazvanie "drop-aut" (dropout). Voznikaet vopros - pochemu by ne postavit' v sinyuyu chast' spektra nabor srednepolosnyh fil'trov? Otvet zaklyuchaetsya v osnovnoi zadache, dlya kotoroi prednaznachen dannyi nabor fil'trov: dlya vydeleniya ob'ektov s bol'shimi krasnymi smesheniyami neobhodimo imet' horoshee ogranichenie sverhu na potoki v "sinih" fil'trah, kotoroe budet tem luchshe, chem bol'she sveta budet popadat' na priemnik, pri etom sovershenno ne obyazatel'no opredelyat' raspredelenie energii v uchastke spektre ob'ekta s dlinami voln koroche $Ly\alpha$, dostatochnoe kolichestvo informacii dlya klassifikacii budet soderzhat'sya v "krasnyh" srednepolosnyh fil'trah. Dannaya fotometricheskaya sistema pozvolyaet osushestvlyat' poisk i selekciyu ob'ektov s bol'shimi krasnymi smesheniyami pri razumnyh zatratah nablyudatel'nogo vremeni.

Dannaya fotometricheskaya sistema byla vybrana dlya testirovaniya v pervuyu ochered', poskol'ku osen'yu 2001 goda na 6-metrovom teleskope SAO RAN byli polucheny glubokie pryamye snimki polya Q2203+29, o rabote s kotorymi poidet rech' v glave 5. Ogranichenie po dlinam voln spektrov SDSS ne pozvolyaet ispol'zovat' vse 8 fil'trov, v svyazi s chem fil'tr "SED 967" byl isklyuchen iz rassmotreniya. Rezul'taty testirovaniya metodiki v primenenii k fotometricheskim krasnym smesheniyam privedeny na risunke 3.2 sleva. Obrashaet vnimanie neopredelennost' krasnyh smeshenii v diapazone 0-3, chto svyazano s otsutstviem srednepolosnyh fil'trov v sinei oblasti spektra. Odnako, dlya $z_{spec}>3.5$ situaciya sushestvenno uluchshaetsya. Standartnoe otklonenie $\sigma(z_{spec}-z_{phot}, z_{spec}>3.5)=0.19$. Velichina dostatochno bol'shaya, odnako vidno, chto metodika horosho vydelyaet dalekie ob'ekty. Nalichie bol'shogo kolichestva blizkih ob'ektov, dlya kotoryh nepravil'no opredelyaetsya krasnoe smeshenie (sil'no zavysheno) ob'yasnyaetsya osobennostyami formy spektra normal'nyh galaktik rannih tipov. Nalichie rezkogo padeniya potoka v spektre pri umen'shenii dliny volny s 4000 do 3500 (v sluchae ellipticheskoi galaktiki pochti na $3^m$) po amplitude primerno sovpadaet s $DA$ parametrom Madau dlya $z=3...4$. Dannyi fakt proillyustrirovan na risunke 3.3.

Ris. 3.2. Fotometricheskoi opredelenie krasnyh smeshenii s ispol'zovaniem kombinirovannoi sistemy iz 7 fil'trov (sleva) i polnoi sistemy iz 14 srednepolosnyh fil'trov (sprava).
\includegraphics[width=8cm,height=8cm,angle=0]{zz_sdss_7filt.ps} \includegraphics[width=8cm,height=8cm,angle=0]{zz_sdss_allfilt.ps}

Ris. 3.3. Sravnenie vidov spektra normal'noi galaktiki tipa Sa na krasnom smeshenii z=0.4 (shtrihovoi grafik) i z=3.6 s vvedeniem srednego poglosheniya soglasno rabote [40] (sploshnoi grafik).
\includegraphics[width=17cm,height=12cm,angle=0]{same_spec.ps}

Dlya ocenki effektivnosti selekcii vychislyaetsya sleduyushii kriterii:

\begin{displaymath} Eff(z)=\frac{N(z_{phot}>z,z_{spec}>z)}{N(z_{spec}>z)}, \end{displaymath} (3.1)

gde $N(z_{phot}>z,z_{spec}>z)$ - kolichestvo ob'ektov so spektroskopicheskimi i fotometricheskimi krasnymi smesheniyami bol'she $z$, a $N(z_{spec}>z)$ - kolichestvo ob'ektov so spektroskopicheskimi krasnymi smesheniyami bol'she $z$. Rezul'taty predstavleny na risunke 3.4 sleva, otkuda sleduet, chto pri fotometricheskom opredelenii krasnyh smeshenii i vklyuchenii v vyborku dlya dal'neishego issledovaniya ob'ektov s $z_{phot}>3.5$, v nee popadet bolee 95% ot obshego chisla ob'ektov s $z_{spec}>3.5$, a dlya ob'ektov $z_{spec}>4.6$ eta velichina sostavit 85%.

Eshe odnoi ochen' vazhnoi velichinoi, harakterizuyushei kachestvo klassifikacii, yavlyaetsya "effektivnost' nablyudenii"

\begin{displaymath} Eff_{obs}(z)=\frac{N(z_{phot}>z,z_{spec}>z)}{N(z_{phot}>z)}, \end{displaymath} (3.2)

kotoraya opredelyaet real'nuyu dolyu dalekih ob'ektov sredi vybrannyh kandidatov. V svyazi s upomyanutoi vyshe trudnost'yu fotometricheskogo razdeleniya blizkih i dalekih galaktik, na $z_{spec}>3.5$ effektivnost' ne prevoshodit 20% (ris. 3.5, sleva, shtrihovoi grafik). Bolee togo, eto znachenie sil'no zavysheno, chto svyazano s neodnorodnost'yu vyborki SDSS na $z_{spec}<1$, poskol'ku byli otobrany vse ob'ekty s $z_{spec}\ge 0.5$ i lish' malaya chast' s $z_{spec}<0.5$.

Situaciya razreshaetsya blagodarya primeneniyu morfologicheskogo kriteriya. Prinimaya vo vnimanie sovremennuyu kosmologicheskuyu model' ( $\Omega=1, \Omega_{M}=0.3, \Omega_{\Lambda}=0.7$), netrudno ocenit', kakie budut fotometricheskie parametry u galaktik s krasnym smesheniem $z=0.7$.

Dlya opredeleniya minimal'noi svetimosti, s kotoroi galaktika s dannym krasnym smesheniem budet obnaruzhivat'sya na pryamyh snimkah dannoi glubiny, ispol'zuetsya ponyatie yarkostnogo rasstoyaniya (luminocity distance) [41]

\begin{displaymath} d_{\mbox{\small {L}}}(z_1)=\frac {\mbox{sinn} \left\{\vert\O... ...ight\}}{H_{0}(1+z)\vert\Omega_{\mbox{\small {k}}}\vert^{1/2}}, \end{displaymath} (3.3)

gde "sinn" opredelen kak sh dlya otkrytoi Vselennoi ( $\Omega_{\mbox{k}}>0$) i kak sin dlya zakrytoi Vselennoi ( $\Omega_{\mbox{k}}<0$). Dlya sluchaya ploskoi Vselennoi - obsheprinyatoi v nastoyashee vremya koncepcii - sinn ischezaet, ostaetsya tol'ko integral. Takim obrazom, esli rasschitat', kakie galaktiki na $z=0.7$ ( $d_{\mbox{\small {L}}}=4300$ Mpk) budut yarche $25^m$ v fil'tre R, okazhetsya chto ih svetimost' sootvetstvuet $M_B=-18^m$, to est' eto budut srednie ili gigantskie galaktiki, libo kompaktnye galaktiki so vspyshkoi zvezdoobrazovaniya. V lyubom sluchae, trudno predpolozhit', chto razmer takih galaktik budet men'she 8-10 kpk. Esli vzyat' dlya primera galaktiki mestnoi gruppy, to pohozhie parametry imeet MMO - karlikovaya galaktika s intensivnym zvezdoobrazovaniem.

Dlya opredeleniya uglovogo razmera ob'ekta s zadannym krasnym smesheniem vvoditsya ponyatie uglovogo rasstoyaniya, kotoroe svyazano s rasstoyaniem po svetimosti sleduyushim sootnosheniem $d_{\mbox{\small {A}}}=% d_{\mbox{\small {L}}}/(1+z)^2$. Vychisliv eto rasstoyanie, legko ubedit'sya, chto ob'ekt s lineinym razmerom 8 kpk budet imet' razmer okolo 1.1'', to est' na pryamyh snimkah, poluchennyh pri sekundnyh izobrazheniyah, on budet protyazhennym.

Zavisimost' effektivnosti nablyudenii ot krasnogo smesheniya s uchetom dannogo fakta privedena na risunke 3.5 sploshnoi liniei. Vidno, chto dlya $z_{spec}=3.5$ effektivnost' uvelichivaetsya do 90%.

Ris. 3.4. Effektivnost' vydeleniya dalekih ob'ektov dlya kombinirovannoi sistemy iz 7 fil'trov (sleva) i polnoi sistemy iz 14 srednepolosnyh fil'trov (sprava).
\includegraphics[width=8cm,height=6cm,angle=0]{effsel_7filt.ps} \includegraphics[width=8cm,height=6cm,angle=0]{effsel_allfilt.ps}

Ris. 3.5. Effektivnost' nablyudenii pri poiske dalekih ob'ektov dlya kombinirovannoi sistemy iz 7 fil'trov (sleva) i polnoi sistemy iz 14 srednepolosnyh fil'trov (sprava). Shtrihovye grafiki - bez primeneniya morfologicheskogo kriteriya, sploshnye - s primeneniem.
\includegraphics[width=8cm,height=6cm,angle=0]{effobs_7filt.ps} \includegraphics[width=8cm,height=6cm,angle=0]{effobs_allfilt.ps}

Dlya proverki rabotosposobnosti metodiki dlya spektral'noi klassifikacii zvezd byla postroena model'naya vyborka, sostoyashaya iz 11400 zvezd (po 100 zvezd kazhdogo spektral'nogo klassa iz imeyushihsya v biblioteke template-spektrov). Vse dannye byli zashumleny do otnosheniya signal/shum 10. Posle etogo byla proizvedena klassifikaciya spiska model'nyh ob'ektov so zvezdnymi template-spektrami. Bol'shoi spektral'nyi diapazon template-spektrov pozvolil ispol'zovat' dannye dlya fil'tra "SED 967".

Rezul'taty testirovaniya predstavleny na risunke 3.6 sleva. Po osyam otlozheny zadavaemyi i poluchaemyi v rezul'tate klassifikacii tipy zvezdnyh spektrov. Dlya udobstva vospriyatiya tipy spektrov soderzhat 5 grupp po klassam svetimosti zvezd (I-V), v kazhdoi iz kotoryh proizvedena sortirovka po spektral'nym klassam i podklassam ot O do L. Pryamaya s naklonom "1" sootvetstvuet pravil'nomu opredeleniyu kak spektral'nogo klassa, tak i klassa svetimosti. Ee tolshina sootvetstvuet tochnosti klassifikacii i sostavlyaet $\sim$1-1.5 spektral'nyh podklassa.

"Obryvki" krivyh, simmetrichno zapolnyayushie grafik sootvetstvuyut nepravil'nomu opredeleniyu klassa svetimosti. V summe oni soderzhat 53% tochek, chto govorit o dispersii poryadka 1.5 klassov svetimosti. Dannyi fakt svidetel'stvuet o tom, chto pri ispol'zovanii kombinirovannoi sistemy fil'trov, prednaznachennoi dlya poiska dalekih ob'ektov dlya zvezd nel'zya nadezhno opredelit' klass svetimosti, no vozmozhno uverenno opredelit' spektral'nyi klass s bol'shoi tochnost'yu. Krivizna uchastkov na risunke vyzvana neodnorodnost'yu biblioteki template-spektrov po spektral'nym klassam i klassam svetimosti: naprimer, prisutstvuyut vsego 8 spektrov zvezd 2-go klassa svetimosti (yarkie giganty), v to vremya kak spektrov karlikov (5-i klass svetimosti) v biblioteke bolee 40.

Ris. 3.6. Rezul'taty testirovaniya metodiki dlya spektral'noi klassifikacii zvezd na model'nyh dannyh dlya kombinirovannoi sistemy iz 8 fil'trov (sleva) i polnoi sistemy iz 15 srednepolosnyh fil'trov (sprava).
\includegraphics[width=8cm,height=8cm,angle=0]{star_test8.ps} \includegraphics[width=8cm,height=8cm,angle=0]{star_testall.ps}

Vtorym variantom dlya testirovaniya byla vybrana sistema iz 15 srednepolosnyh fil'trov reduktora SCORPIO s dlinami voln bol'she 4000 (ris. 4.2), kak perspektivnyi variant dlya posleduyushih nablyudenii. Kak i v predydushem sluchae, fil'tr "SED 967" byl isklyuchen iz rassmotreniya. Takim obrazom, v sisteme ostalos' 14 fil'trov s central'nymi dlinami voln 4150-9150.

Rezul'taty testirovaniya pokazany na risunkah 3.2, 3.4, 3.5, 3.6 sprava. Polnaya sistema fil'trov pozvolyaet tochnee opredelyat' krasnoe smeshenie dlya dalekih ob'ektov: standartnoe otklonenie $\sigma(z_{spec}-z_{phot}, z_{spec}>3.5)=0.07$. Effektivnost' vybora dalekih ob'ektov i nablyudenii takzhe neskol'ko vyshe. V sluchae testa na spektral'nuyu klassifikaciyu zvezd rezul'taty sleduyushie: $\sigma(Sp)<0.1$ podklassa, $\sigma(Lum)\sim 1$ klass svetimosti (v "bokovyh" vetvyah 41% vseh zvezd).

Provedennoe testirovanie pokazyvaet sostoyatel'nost' metodiki dlya celei fotometricheskoi klassifikacii i selekcii ob'ektov.


<< 2. Biblioteka template-spektrov | Oglavlenie | 4. Mnogoshelevoi variant spektrografa >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: galaktika - Spektr - kvazary - Seifertovskaya galaktika
Publikacii so slovami: galaktika - Spektr - kvazary - Seifertovskaya galaktika
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu
Ocenka: 2.6 [golosov: 35]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya