AGA5802 Redução de espectros obtidos pelo espectrógrafo...

AGA5802 Redução de espectros obtidos

pelo espectrógrafo Cassegrain + telescópio de 1.6m (OPD) +

Rede de 600 linhas/mm (observações em março de 2013)

1

Iniciar o iraf (cl), ir ao diretorio dos dados e descompactar arquivos

2

ecl> !ds9&

ecl>ls

4

bias_*.fits ou bias_???.fits: bias

flat_*.fits ou flat_???.fits: flats

hear_106.fits: He-Ar (para calibrar em lambda)

opd_*.fits ou opd_???.fits: estrelas

display bias_130.fits 1

5

c l

6

Outra opção (a minha preferida) é carregar a imagem

direto do ds9 e usar “projection” (não funciona adequadamente se carregar a imagem com display)

Region Shape Projection

7

9

ecl> imstat bias*

ecl> imcombine bias* bias.fits comb=median

ecl> imstat bias.fits

Combinar flats em flat.fits

10

flat-bias e normalizar flat

11

HeAr - bias

Verificar estrelas observadas

12

hselect opd*.fits $I,RA,DEC,exptime,title

ecl> hedit opd_103.fits title "2MASSJ07535988+" verify- update+ opd_103.fits,i_title: - -> 2MASSJ07535988+ opd_103.fits updated

Tirar o bias das estrelas

13

imarith opd_*.fits - bias.fits opd_*%.fits%b.fits% Ou seja : opd_*.fits -> opd_*b.fits

Flat field

imarith opd_*b.fits / flatn.fits opd_*%b.fits%f.fits% Ou seja: opd_*b.fits opd_*f.fits

Extração do espectro (simplesmente a soma das contagens

dentro do perfil do espectro)

14

objeto céu céu

Dispersão (direção espectral)

Direção espacial (fenda)

Extração com o apall, que é parte do noao.twodspec.apextract

(p.ex. dar: help apall)

15

noao> two apextract. longslit. twodspec> ap apextract> dispax=2

ap> apall opd*f.fits format=oned extras- b_sampl="-35:-25,25:35" ylevel=0.05 backgro=median clean+ sat=65000 readnoise=6.0 gain=1.0 t_order=6

16

Para sair e traçar a apertura dar “q”

Ajuste do máximo da posição do espectro

17

Para sair e revisar o espectro extraido dar “q”

Exemplo de espectro reduzido com o apall Contagens em função do numero de pixel

18

NaD

H K

MgI

G band

Hb

Para sair e continuar com a próxima extração dar “q”

Visualizar os espectros com splot

19

Os espectros extraidos com o apall: opd*f.0001.fits

Usar o splot (noao.onedspec)

onedspec> splot opd*f.0001.fits Para visualizar o seguinte espectro dar “q”

Calibração em comprimento de onda: He-Ar

20

Load hear.fits

Precisamos extrair o espectro de He-Ar exatamente na mesma posição que na estrela observada

Extração do espectro de He-Ar na mesma posição do objeto de referência

21

apall hear.fits out=hear_estrela.fits ref=estrela.fits inter- recen- trace- extras- backgro=none - hear.fits: imagem de He-Ar - out=hear_comp.fits: espectro de He-Ar a ser extraído - ref =estrela.fits é o nome do arquivo da estrela (antes da extração com o apall)

Preparar arquivos de lampada He-Ar > ls -1 *f.fits > lista_in

> !more lista_in

> !sed 's/opd/hear_opd/g' lista_in > lista_out

> !more lista_out

> !sed 's/opd_10[0-9]f/hear/g' lista_in > lista_hear

> !more lista_hear

apall @lista_hear out=@lista_out ref=@lista_in inter- recen- trace- extras- backgro=none clean- sat=65000 readnoise=6.0 gain=1.0 t_order=6 22

opd_101f.fits opd_103f.fits opd_104f.fits opd_109f.fits

hear_opd_101f.fits hear_opd_103f.fits hear_opd_104f.fits hear_opd_109f.fits

hear.fits hear.fits hear.fits hear.fits

onedspec> splot hear_opd*

23

25

He-Ar do OPD (3000-6300A)

© Prof. Marcos Diaz, 1996

26

He-Ar do OPD (5000 – 9700 A)

75

03

.87

7

51

4.6

5


He-Ar do CTIO (3800-7200A) (low resolution)

27

He-Ar-Ne do CTIO (3800-7200A) (low resolution)

28

He-Ar do CTIO (3100-4100A) (medium resolution)

29

He-Ar do CTIO (3800-5250A) (medium resolution)

30

He-Ar-Ne do CTIO (5300-7000A) (medium resolution)

31


32


33

Identificação de linhas ap> identify hear_opd_101f coordli=linelists$idhenear.dat

34

Marcar a linha com “m” e dar o comprimento de onda

Lista de linhas de He-Ne-Ar

do IRAF

Após identificar pelo menos 4 linhas bem espaçadas dar “l”

35

Linhas identificadas automaticamente. Dar zoom (“w” “e” “e”), e eliminar linhas ruins com “d”

36

37 Write feature data to the database (yes)? yes

RMS ~ 0.1 A order 5

Para mudar a ordem do polinomio (p.ex. ordem 5): :o 5 f (para refazer o “fit”)

Ao finalizar completamente dar “q” para sair

ecl> !more database/idhear_opd_101f begin identify hear_opd_101f - Ap 1

id hear_opd_101f

task identify

image hear_opd_101f - Ap 1

aperture 1

aplow 212.2

aphigh 219.94

units Angstroms

features 31

77.58 5875.6224 5875.618 4.0 1 1 HeI

304.08 5650.55438 5650.703 4.0 1 1 AI(12)

347.47 5606.78002 5606.732 4.0 1 1 AI

381.13 5572.72675 5572.548 4.0 1 1 AI

456.85 5495.84302 5495.872 4.0 1 1 AI(14)

724.72 5221.04879 5221.27 4.0 1 1 AI

756.82 5187.80189 5187.746 4.0 1 1 AI

921.84 5015.75419 5015.675 4.0 1 1 HeI

... 38

species Laboratory wavelength

Computed wavelength

Pixel #

Identificar automaticamente os outros He-Ar:

> reidentify hear_opd_101f hear_opd*.fits nlost=1 inter-

Aplicar a solução para os espectros reduzidos *.0001.fits

Para a primeira estrela: refspec opd_101f.0001.fits reference=hear_opd_101f.fits sort=none group=none

mas vamos fazer isso para todas as estrelas usando listas

39

> ls -1 *.0001.fits > listared_in

> !more listared_in

> ls -1 hear_opd*.fits > listahear_in

>!sed 's/opd/refspec opd/g' listared_in > lista1 >!sed 's/hear/reference=hear/g;s/fits/fits sort=none group=none'/g listahear_in > lista2

>!paste -d " " lista1 lista2 > lista_refspec

> !more lista_refspec refspec opd_101f.0001.fits reference=hear_opd_101f.fits sort=none group=none

refspec opd_103f.0001.fits reference=hear_opd_103f.fits sort=none group=none

refspec opd_104f.0001.fits reference=hear_opd_104f.fits sort=none group=none

refspec opd_109f.0001.fits reference=hear_opd_109f.fits sort=none group=none 40

opd_101f.0001.fits opd_103f.0001.fits opd_104f.0001.fits opd_109f.0001.fits

hear_opd_101f.fits hear_opd_103f.fits hear_opd_104f.fits hear_opd_109f.fits

espaço

Assinar o He-Ar de referência: cl < lista_refspec [opd_101f.0001] refspec1='hear_opd_101f' Accept assignment? (no|yes|YES): yes

[opd_103f.0001] refspec1='hear_opd_103f' Accept assignment? (no|yes|YES): yes



41

ap> dispcor *f.0001.fits *%f.0001.fits%d.fits% opd_101f.0001.fits: REFSPEC1 = 'hear_opd_101f 1.'

opd_101d.fits: ap = 1, w1 = 3811.105, w2 = 5949.995, dw = 1.04489, nw = 2048

opd_103f.0001.fits: REFSPEC1 = 'hear_opd_103f 1.'






Aplicar a calibração em lambda:

splot opd*d.fits

42

Se quiser pode normalizar em fluxo relativo (p. ex. a 4000) ou em fluxo absoluto

43

usar $: Em 4000 A pixel 180

> imstat opd_*d.fits[175:185] fields="midpt" > medtempo

!sed 1d medtempo > mediana (para tirar 1a linha de comentario)

!ls -1 *d.fits > listad1

!sed 's/opd/imarith opd/g;s/fits/fits /g' listad1 > listad2

!paste -d "/" listad2 mediana > listad3

!sed 's/d.fits/n.fits/g' listad1 > listad4

!paste -d “ ” listad3 listad4 > listan

> !more listan

> cl < listan

> splot opd*n.fits 44

imarith opd_101d.fits / 143329. opd_101n.fits imarith opd_103d.fits / 441016. opd_103n.fits imarith opd_104d.fits / 86534. opd_104n.fits imarith opd_109d.fits / 52298. opd_109n.fits

45

o g opd_101n

NaD

58

90

, 58

96

H MgI

tri

ple

t 5

16

7, 5

17

3, 5

18

4

G b

and

Hb

H

b 4

86

1

Hg

Hg

43

40

K

Hd 4

10

2

He

39

70

FeI 5

27

0

FeI 4

38

4

CaI

42

27

Absolute flux calibration

46

Flux standard HR4468 (HD 100889): B9.5Vn

47


Flux standard EG 274: white dwarf

48


The onedstds$ directory contains standard calibration data for extinction and sensitivity calibration

FLUX STANDARD DIRECTORIES

(eg caldir = onedstds$bstdscal/):

- blackbody (blackbody flux distributions

- bstdscal (brighter KPNO standards)

- ctionewcal (Directory containing fluxes at 50A steps in the blue and red ranges

- spec16cal - Directory containing fluxes at 16A steps 49

EXTINCTION TABLES (eg extinction = onedstds$ctioextinct.dat)

- ctioextinct.dat - CTIO extinction table for ONEDSPEC (in A)

- kpnoextinct.dat - KPNO extinction table for ONEDSPEC (in A)

Por exemplo

- bstdscal (brighter KPNO standards)

Standard stars in onedstds$bstdscal/

hr718 hr3454 hr3982 hr4468 hr4534 hr5191 hr5511 hr7001 hr7596 hr7950 hr8634 hr9087 hd15318 hd74280 hd100889 hd188350 hd198001 hd214923 hd224926

Notar que hd188350=hr7596 e hr4468=hd100889

Par ver todas as listas, dentro do IRAF (cl):

> cd onedstds

> ls

> cd bstdscal (procedimento similar para ver outras listas)

As listas completas estão disponíveis em:

http://star.pst.qub.ac.uk/~jrm/iraf/speclis 50

epar kpnoslit (salvar com CTRL-D) provavelmente podem usar ctioslit?

51

(absolute) flux calibration

Precisamos de observar estrelas padrões de calibração em fluxo (e.g. Hamuy et al. 1994, PASP 106, 566)

standard (noao.onedspec) p/todas as padrões

sensfunc (noao.onedspec) (do output de standard)

calibrate (noao.twodspec.longslit) aplica sensfunc

Detalhes em pp 29-35 do manual de reducoes do IRAF

(ver site da disciplina) 52

Extraer o espectro da padrão

53

Selecionar apenas regiões do continuo

(ou seja, excluir linhas)

Ajustar polinomio de transformação de contagens para fluxo (erg cm-2 s-1 Å-1)

54

Missão observacional no OPD

27 e 28 de abril

- Espectrógrafo Cassegrain + telescópio de 1.6m

- Rede de 600 linhas/mm (resolução ~ 2A).

- Saida: 10am do IAG

- Lanche na ida (pago pela USP)

- Prof. Gabriel Hickel (UNIFEI, polarímetro, 27/abril)

- Volta: 11am do OPD (29/abril)

- Na volta parada p/almoço (dutch treat, i.e., pay your own)

- Na volta, metrô Butantã e USP 55

Doação (thanks André): 1 garrafa pequena (250 ml) de azeite virgem

(ou melhor, extra-virgem) Portugûes

56

Não tem muita variedade de chá (p. ex. camomila em falta), não tem iogurte …

Doação:

http://www.lna.br/opd/instrum/instr.html

57

http://www.lna.br/opd/instrum/manual/Manual_160mOPD_Cap1.pdf http://www.lna.br/opd/instrum/manual/Manual_160mOPD_Cap2.pdf

Cap1.pdf

Cap2.pdf

http://www.lna.br/opd/instrum/cassegr/calc_cass.html

http://www.lna.br/opd/instrum/cassegr/calc_cass.html

58

59

André

T.S. ~ 8h30m – 19h20m

R.A. ideal ~ 8h30m – 19h20m

OPD

T.S. (midnight) ~ 14h20m

R.A.-2h = 6h30m, R.A.+2h = 21h20m

R.A. ideal ~ 8h30m – 19h20m R.A.-2h = 6h30m, R.A.+2h = 21h20m

• André: aglomerado aberto M41, 06h45m; 03h30m-09h12m

• Camile: 3 B and 3 Be stars: R.A.= 03h44-05h39; 13h25-16h00

• Clayton: eta Car; R.A.= 10h45m?

• Daiane: 20 bright stars with planets; R.A.= 10h19m - 17:11m

• Henrique: 10 faint BHB; 10h37m, 12h05-14h45, 16h05-17h37

• Jullian: moléculas orgânicas (PAH) ~ até 3 regiões 18h20m

• Marcelo K: cool M dwarfs; cordenadas?

• Marcelo S: classificação (A, F, G, K, [M] dwarfs vs. giants)

• Maria Luiza: céu noturno (at what time the Moon is down?) + padrões de fluxo?

• Rodrigo: search for metal-poor stars 60

Trabalho • Lista de alvos + justificativa (30% da nota)

• Observações e Redução dos dados (30%)

Apresentar arquivos .fits calibrados em comprimento de onda, antes e após a calibração em fluxo absoluto

• Monografia incluíndo análise e discussão (40%)

- Apresentar tabela com dados das estrelas (nome, magnitude, coordenadas), tempo de integração e S/N em ~ 4500-4700A, estimado com o splot (“m” “m”) em regiões de seudo-contínuo.

- Apresentar gráficos identificando as linhas mais prominentes

61

Data para entrega de monografias (em formato .pdf): 28/maio/2013

Só serão aceitos trabalhos até 30 de maio (2 pontos a menos).

• Não havera aula dias 21 e 23 de maio, aproveitar para terminar o trabalho nessa semana

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