計算視星等+J-H vs H-K color-color diagram

[peter]

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承芳老師 ??  or  安樂高級中學地球科學科張正杰老師
不知道誰分享 

【天文1】SAO Image ds9
http://scf1204.pixnet.net/blog/post/20120710-%E3%80%90%E5%A4%A9%E6%96%87%EF%BC%91%E3%80%91sao-image-ds9-%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%93%8D%E4%BD%9C




天文２  計算視星等

http://scf1204.pixnet.net/blog/post/20120883-%E3%80%90%E5%A4%A9%E6%96%87%EF%BC%92%E3%80%91%E8%A8%88%E7%AE%97%E8%A6%96%E6%98%9F%E7%AD%89

我們接下來要看看去年在鹿林天文台，以1m望遠鏡及R-band濾鏡拍攝到的照片：G1001wcs.fits。

　　　　

　　先用USNO A2.0星表把所有星表上的星星找出，並在R.A.=00:33:10.6, DEC.=+39:36:27處找出一顆「新星」，再利用孔徑測光及比較USNO A2.0星表的R-band星等，找出這顆「新星」的視星等。

　　　

　　１）先以ds9開啟G1001wcs.fits。


　　　　

　　２）再選擇「Analysis／Catalogs／USNO-A2.0 Catalogs」，叫出USNO A2.0星表。

　　　　

　　３）USNO A2.0星表出現了！而且星表上紀錄的星星，也會在這張影像裡以綠色的圈圈框選起來。

　　　　

　　４）然後以滑鼠去尋找R.A.=00:33:10.6, DEC.=+39:36:27的新星，由於它不在星表上，所以不會被綠色的圈圈框起來，找到它時，我們只要在它上面用滑鼠左鍵點一下，它就會被一個比較大的綠色圈圈框起來，這顆新星在下圖的左下角很接近底部的地方，綠色圈圈特別大的那顆就是了。

　　　　

　　５）這個圈圈太大，所以我們要縮小它的半徑。在星星上點兩下會跳出「circle」的視窗，把Radius將20改為5，然後按Apply。
　　　　看見了嗎？在按下Apply的同時圈圈也會隨之變小。

　　　　

　　　　

　　６）我們可以去看這顆新星的資訊（包括星光強度f），選擇「Analysis／Funtools／Counts in Region」。
　　　　注意：萬一你的ds9沒有Funtools這個選項，那就要用特殊的方法呼叫出來，這部份我們另外再作介紹。

　　　　

　　７）這是點選後的結果，表中net_counts的值我們待會會用到。

　　　　

　　８）現在我們要再選取一個「盡可能沒有星星」的區塊，用滑鼠左鍵點一下跑出綠色圈圈。如圖，新的選取區塊也在左下角。

　　　　

　　９）要把這個新的區塊設為「background」，所以選取「Region／Properties／Backgruond」。

　　　　

　　１０）原先我們找到的那顆新星必須設為source，所以同第９點的步驟再做一遍，只是這次我們選擇的是Source。

　　　　

　　１１）選擇「Analysis／Funtools／Counts in Region」，看看在我們選定了Background跟Source之後，圖表的結果有什麼差別。

　　　　

　　１２）有沒有發現Background與Source的資訊都有了？

　　　　

　　１３）我們真正的目的，是要用一顆USNO A2.0星表上已知的星星做為基準，利用公式計算出我們找到的「新星」的視星等。所以我們現在可以在圖上任意選定一顆比較明顯，而且是在USNO A2.0星表上的星星（當星表叫出來時它會直接被綠圈圈框住），下圖裡選擇的是「新星」上方不遠處，現被綠圈及四個點框住的那顆已知星星。

　　　　

　　１４）選擇「Analysis／Funtools／Counts in Region」，看看我們最初找到的新星（即表中的１），與這顆已知星星（即表中的２）的資訊。紀錄兩者的net_counts值。
　　　　　新星：f_1=6890.749，已知星星：f_2=19253.333。
　　　　　假設新星的視星等是m_1，已知星星的視星等是m_2，則m_1是我們要求的，m_2可由USNO A2.0中得知，請看下一個步驟。

　　　　

　　１５）先在影像上選點這顆我們剛選定好的已知星星，而USNO A2.0星表裡的Bmag那欄就能看到它的星等。 但我們發現星表裡的坐標系統跟ds9右上角的坐標系統不同，無法比對出選定的已知星星是哪顆，所以我們要先調整坐標系統，方便去對照星表找到已知星星的星等。

　　　　

　　１６）選擇「Region／Get Information」。

　　　　

　　１７）跳出「Circle」視窗，選擇「Coordinate／WCS」，就會發現「Circle」視窗裡這顆已知星星的坐標跟星表中的系統相同了！
　　　　　然後對照著星表找出最接近（坐標不會完全一樣，會有誤差）的星星，看它的Bmag。
　　　　　以這顆已知星星來說，它的星等是17.7（灰色反白的那列），即m_2=17.7。

　　　　

　　　　

　　１８）現在m_2、f_1、f_2值都有了，將之代入星等公式：m_1-m_2= -2.5log(f_1/f_2)，就可算出R.A.=00:33:10.6, DEC.=+39:36:27處這顆新星的視星等。




　　希臘天文學家希帕可斯（Hipparchus）把星星分成六個等級，一等星最亮，六等星最暗。到了19世紀，人們為了更精確地描述星星的亮度，開始使用儀器來測量星光，而不是只用肉眼。人們發現原先所稱一等星的星光強度大約是六等星的100倍。因此重新定義一個較精確的星等，也就是選定某一個星光強度當作零等星的標準，每減弱100倍的強度，則增加5個星等，因此5等星比0等星星光弱100倍，6等星比1等星也是弱100倍。在這種定義之下，每差一個星等，星光強度大約差2.512倍。

天文７】關於天文２的補充
=>  http://scf1204.pixnet.net/blog/post/20121539-%E3%80%90%E5%A4%A9%E6%96%87%EF%BC%97%E3%80%91%E9%97%9C%E6%96%BC%E5%A4%A9%E6%96%87%EF%BC%92%E7%9A%84%E8%A3%9C%E5%85%85

１）以DS9開啟G1001wcs.fits。

　　　　

　　２）點選「Analysis／Iamge server／STSCI-DSS」。

　　　　

　　３）然後會跳出下列的視窗，坐標已經都有了，不必輸入名稱，只要按下Retrieve這個鍵就好。

　　　　

　　４）右邊的Frame就會出現「從伺服器裡下載，跟左邊的圖相同坐標」的影像，兩張圖可以加以比對。

　　　　

　　５）現在我們想找出在【天文２】中有提過的新星（R.A.=00:33:10.6, DEC.=+39:36:27），這顆新星其實在USNO B1.0星表中是有的，但在USNO A2.0星表中沒有列出，所以我們可以直接叫出USNO B1.0星表，直接在USNO B1.0星表中找出這顆星，然後看它的R1mag、R2mag，不需計算，直接知道它的視星等。下面的圖片是呼叫星表的步驟，其實在前面我們都有提過。

　　　　

　　６）星表呼叫出來了，我們要修改它的坐標，還有它的範圍，所以要修改的選項是fk5、d、Width、Height。

　　　　

　　７）因為新星的坐標是「R.A.=00:33:10.6, DEC.=+39:36:27」，所以我們輸入：
　　　　fk=00:30:10          d=+39:36:27
                Width=0.5            Height=0.5
　　　　坐標的位置故意設低一點，這樣去抓周圍的星星。
　　　　上面的廣度高度是自己看情形而設的，如果都設成１的話，因為範圍較大，以這個例子來說會抓到５顆星星，還要找是哪顆就有點麻煩！

　　　　

　　８）坐標設好之後按Retrieve，就會抓到我們要的星星，相關資訊也會知道了。此時要注意星星的坐標，在星表中是第四行、第五行的數字。
　　　　把視窗拉一下，就可以看到這顆星星的R1mag與R2mag都是18.58，由此可得它的視星等。

　　　　

　　９）上面是抓出這顆星星的方法之一，現在要介紹的是第二種方法。
　　　　我們一樣先以DS9開啟G1001wcs.fits，然後分別叫出USNO A2.0星表與USNO B1.0星表，再分別存成a.cat檔與b.cat檔。
　　　　然後開啟終端機，輸入指令：awk 'NR>46 {print $4, $5 }'  a.cat > a_region1.reg
                                                                    awk 'NR>46 {print $4, $5 }'  b.cat > b_region1.reg

　　　　把a.cat、b.cat檔中的第４、第５行輸出成a_region1.reg與b_region1.reg，然後要直接從DS9中載入reg檔。

　　　　

　　１０）在載入之前必須先修改DS9可以讀取的檔案格式，否則會載入失敗。修改的地方有兩個。
　　　　　第一處：Region／File Format，選擇「X Y」這個選項。
　　　　　第二處：Region／File coordinates system，選擇「WCS」這個選項。
　　　　　這樣DS9就可以載入a_region1.reg與b_region1.reg，而且不會有任何錯誤訊息。

　　　　

　　　　

　　１１）回到DS9中，選擇Region／load region，我們先把a_region1.reg載入。

　　　　

　　　　

　　１２）影像中，星表上的星星都會被選取起來，我們可以利用Region／color去修改它的顏色。因為DS9預設的顏色都是綠色，所以利用這個方式選取的region顏色就可以修改，才不會兩個星表載入後通通都是綠色，就看不出哪些星星是只被其中一個星表選取了。

　　１３）下圖是完成品，我們用紅色跟綠色做為兩次載入星表的差異。看看哪顆星只被一種顏色的框選取起來，它就「有可能」是我們要的星星。這個方法的麻煩之處就在於，只有被一種顏色框選起來的星星僅是有可能是我們要的星星，卻不一定「絕對是」，所以我們還是要利用滑鼠去找一下大概的坐標位置，以確認我們要的星星究竟是哪一顆。這個方法當然沒有第一種「直接以坐標逼近」的方法好，卻也值得一學喔。

　　　　


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天文３】leopard 基本操作

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  http://irsa.ipac.caltech.edu/data/SPITZER/docs/spitzerdataarchives/



J-H vs H-K color-color diagram
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