Clase espectroscopía estelar

ESPECTROSCOPIA ESTELAR DE ALTA
DISPERSION
Olga Inés Pintado
INSUGEO-CONICET
Espectros Echelle
•Doble Dispersión.
•Cómo se forma el espectro.
•Organización de la observación.
•Procesamiento de las imágenes.
Trazado de las aperturas
División por el Flat
Corrección por luz dispersada
Extracción de los Espectros Estelares y las Comparaciones.
Calibración en longitud de onda
Normalización de los espectros
Calidad de los Espectros: Dispersión y Relación Señal-Ruido
Olga Ines Pintado
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Olga Ines Pintado
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Olga Ines Pintado
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Bias (Cuantos)
Flats (Cuantos)
Espectro de Lámpara (para calibrar)
Flats de Cielo
Darks ?
Espectros de Lámparas
Espectros Estelares
 Espectros de estrellas estandar (velocidad radial, de flujo)
Olga Ines Pintado
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Olga Ines Pintado
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1.
2.
3.
4.
5.
Olga Ines Pintado
Obtener el bias combinado
Restar el Bias – Cortar las imágenes
Restar el Dark (si es necesario)
Eliminar rayos cósmicos
Obtener el Flat combinado.
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Paquete Echelle
imred> echelle
apall aprecenter demos refspectra sflip
apdefault@ apresize deredden sapertures slist
apedit apscatter dispcor sarith specplot
apfind apsum doecslit scombine specshift
apfit aptrace dofoe scopy splot
apflatten bplot dopcor sensfunc standard
apmask calibrate ecidentify setairmass
apnormalize continuum ecreidentify setjd
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IRAF
Image Reduction and Analysis Facility
PACKAGE = echelle
TASK = apall
input = List of input images
(output = ) List of output spectra
(apertur= ) Apertures
(format = echelle) Extracted spectra format
(referen= ) List of aperture reference images
(profile= ) List of aperture profile images
(interac= yes) Run task interactively?
(find = yes) Find apertures?
(recente= no) Recenter apertures?
(resize = yes) Resize apertures?
(edit = yes) Edit apertures?
(trace = yes) Trace apertures?
(fittrac= yes) Fit the traced points
interactively?
(extract= no) Extract spectra?
(extras = no) Extract sky, sigma, etc.?
(review = no) Review extractions?
(line = INDEF) Dispersion line
(nsum = 10) Number of dispersion lines to
sum or median
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# DEFAULT APERTURE PARAMETERS
(lower = -5.) Lower aperture limit relative to
center
(upper = 5.) Upper aperture limit relative to
center
(apidtab= ) Aperture ID table (optional)
# DEFAULT BACKGROUND PARAMETERS
(b_funct= chebyshev) Background function
(b_order= 1) Background function order
(b_sampl= -10:-6,6:10) Background sample
regions
(b_naver= -3) Background average or median
(b_niter= 0) Background rejection iterations
(b_low_r= 3.) Background lower rejection
sigma
(b_high_= 3.) Background upper rejection
sigma
(b_grow = 0.) Background rejection growing
radius
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# APERTURE CENTERING PARAMETERS
(width = 5.) Profile centering width
(radius = 10.) Profile centering radius
(thresho= 0.) Detection threshold for profile centering
# AUTOMATIC FINDING AND ORDERING PARAMETERS
nfind = Number of apertures to be found automatically
(minsep = 5.) Minimum separation between spectra
(maxsep = 100000.) Maximum separation between spectra
(order = increasing) Order of apertures
# RECENTERING PARAMETERS
(aprecen= ) Apertures for recentering calculation
(npeaks = INDEF) Select brightest peaks
(shift = yes) Use average shift instead of recentering?
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# RESIZING PARAMETERS
(llimit = INDEF) Lower aperture limit relative to
center
(ulimit = INDEF) Upper aperture limit relative
to center
(ylevel = 0.1) Fraction of peak or intensity for
automatic widt
(peak = yes) Is ylevel a fraction of the peak?
(bkg = yes) Subtract background in automatic
width?
(r_grow = 0.) Grow limits by this factor
(avglimi= no) Average limits over all apertures?
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# TRACING PARAMETERS
(t_nsum = 10) Number of dispersion lines to
sum
(t_step = 10) Tracing step
(t_nlost= 3) Number of consecutive times
profile is lost befo
(t_funct= legendre) Trace fitting function
(t_order= 2) Trace fitting function order
(t_sampl= *) Trace sample regions
(t_naver= 1) Trace average or median
(t_niter= 0) Trace rejection iterations
(t_low_r= 3.) Trace lower rejection sigma
(t_high_= 3.) Trace upper rejection sigma
(t_grow = 0.) Trace rejection growing radius
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# EXTRACTION PARAMETERS
(backgro= none) Background to subtract
(skybox = 1) Box car smoothing length for sky
(weights=
none)
Extraction
weights
(none|variance)
(pfit = fit1d) Profile fitting type (fit1d|fit2d)
(clean = no) Detect and replace bad pixels?
(saturat= INDEF) Saturation level
(readnoi= 0.) Read out noise sigma (photons)
(gain = 1.) Photon gain (photons/data number)
(lsigma = 4.) Lower rejection threshold
(usigma = 4.) Upper rejection threshold
(nsubaps= 1) Number of subapertures per
aperture
(mode = ql)
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APNORM
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IRAF
Image Reduction and Analysis Facility
PACKAGE = echelle
TASK = apall
input = List of input images
(output = ) List of output spectra
(apertur= ) Apertures
(format = echelle) Extracted spectra format
(referen= ) List of aperture reference images
(profile= ) List of aperture profile images
(interac= yes) Run task interactively?
(find = yes) Find apertures?
(recente= no) Recenter apertures?
(resize = yes) Resize apertures?
(edit = yes) Edit apertures?
(trace = no) Trace apertures?
(fittrac= no) Fit the traced points interactively?
(extract= yes) Extract spectra?
(extras = no) Extract sky, sigma, etc.?
(review = yes) Review extractions?
Olga Ines Pintado
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Olga Ines Pintado
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ECIDENTIFY
Olga Ines Pintado
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 REFSPECT Asignamos uno o más espectros de lámparas a
cada
espectro estelar
DISPCOR
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Calibramos en longitud de onda
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SPLOT
Olga Ines Pintado
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Dispersión
Relación S/N
0.5 Å/pixel
S/N=50
Olga Ines Pintado
S/N=150
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Obtención de Parámetros Estelares
•Qué Información se puede obtener a partir de los espectros
estelares
•Introducción a las atmósferas estelares
•Obtención de Espectros Sintéticos
•Parámetros Físicos
•Para qué sirve todo esto?
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Modelo de Atmósfera Estelar
1. Calcula la energía emitida por un núcleo de una estrella con la
masa, temperatura deseada
2. Calcula la interacción de la energía emitida con la atmósfera
de la estrella que tiene una composición química
determinada, velocidad de microturbulencia, Teff, logg, etc.
3. Se obtiene la energía que sale de la estrella y llega al detector
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#Atlas is called and fed with his input control cards
/home/atlas/atlas_2005/bin/atlas9mem_newodf.exe <<EOF>sal1
READ KAPPA
READ PUNCH
MOLECULES ON
READ MOLECULES
FREQUENCIES 337 1 337 BIG
VTURB 0.00E+5
CONVECTION OVER 1.25 0
TITLE hr4817 [-0.0] VTURB 0.00KM/S MODEL 4
ABUNDANCE SCALE 1.00000 ABUNDANCE CHANGE 1 0.91100 2 0.08900
ABUNDANCE CHANGE 3 -10.88 4 -10.89 5 -9.44 6 -3.48 7 -3.99 8 -3.11
ABUNDANCE CHANGE 9 -7.48 10 -3.95 11 -5.71 12 -4.46 13 -5.57 14 -4.49
ABUNDANCE CHANGE 15 -6.59 16 -4.83 17 -6.54 18 -5.48 19 -6.82 20 -5.68
ABUNDANCE CHANGE 21 -8.94 22 -7.05 23 -8.04 24 -6.37 25 -6.65 26 -4.37
ABUNDANCE CHANGE 27 -7.12 28 -5.79 29 -7.83 30 -7.44 31 -9.16 32 -8.63
ABUNDANCE CHANGE 33 -9.67 34 -8.69 35 -9.41 36 -8.81 37 -9.44 38 -9.14
ABUNDANCE CHANGE 39 -9.80 40 -9.54 41 -10.62 42 -10.12 43 -20.00 44 -10.20
ABUNDANCE CHANGE 45 -10.92 46 -10.35 47 -11.10 48 -10.18 49 -10.58 50 -10.04
ABUNDANCE CHANGE 51 -11.04 52 -9.80 53 -10.53 54 -9.81 55 -10.92 56 -9.91
ABUNDANCE CHANGE 57 -10.82 58 -10.49 59 -11.33 60 -10.54 61 -20.00 62 -11.04
ABUNDANCE CHANGE 63 -11.53 64 -10.92 65 -11.94 66 -10.94 67 -11.78 68 -11.11
ABUNDANCE CHANGE 69 -12.04 70 -10.96 71 -11.28 72 -11.16 73 -11.91 74 -10.93
ABUNDANCE CHANGE 75 -11.77 76 -10.59 77 -10.69 78 -10.24 79 -11.03 80 -10.95
ABUNDANCE CHANGE 81 -11.14 82 -10.19 83 -11.33 84 -20.00 85 -20.00 86 -20.00
ABUNDANCE CHANGE 87 -20.00 88 -20.00 89 -20.00 90 -11.92 91 -20.00 92 -12.51
ABUNDANCE CHANGE 93 -20.00 94 -20.00 95 -20.00 96 -20.00 97 -20.00 98 -20.00
ABUNDANCE CHANGE 99 -20.00
SCALE 72 -6.875 0.125 12600. 3.68
ITERATIONS 15 PRINT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
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Espectro sintético
Simula el espectro que generaría esa estrella
synthe
1,2
1
0,8
0,6
synthe
0,4
0,2
0
3855
3856
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3857
3858
3859
3860
3861
3862
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3863
3864
3865
26
Corrección por velocidad de rotación
Vsini=28km/s
1,2
1
0,8
0,6
synthe
0,4
rot
0,2
0
3855
Olga Ines Pintado
3856
3857
3858
3859
3860
3861
3862
3863
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3864
3865
27
Corrección por perfil instrumental
1,2
1
0,8
synthe
0,6
rot
Perf.Inst
0,4
0,2
0
3855
Olga Ines Pintado
3856
3857
3858
3859
3860
3861
3862
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3865
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Corrección por velocidad radial
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Determinamos:
•Teff
•Logg
•Composición química
•Velocidad de microturbulencia
•Velocidad de rotación
•Velocidad Radial
Podemos
Clasificarlas Químicamente
Estudiar variabilidades en la composición
química
Estudiar interacción entre estrellas
Estudiar procesos físicos en la atmósferas,
etc.
Olga Ines Pintado
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Olga Inés Pintado
[email protected]
[email protected]
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