- Daofind là một lệnh hữu ích để kiểm tra các cụm sao, vì IRAF sẽ tự động tìm thấy các ngôi sao bằng cách sử dụng một thuật toán và trắc quang lên chúng.[11]
Nguyễn Hữu Mẩm
digiphot
apphot
Bước 2: Hiển thị hình ảnh lên DS9:
display saohoanchinh.fits 1
Bước 3: Đo độ lệch chuẩn của bầu trời và FWHM:
ap> imexamine
Di chuyển con trỏ chuột vào các điểm ngẫu nhiên trên bầu trời. Nhấn ‘m’ để in số liệu thống kê về khu vực dưới con trỏ. Ghi nhận giá trị độ lệch chuẩn của bầu trời (stddev), thực hiện thao tác này nhiều lần và chọn một giá trị xấp xỉ thích hợp.
Bây giờ đặt con trỏ lên một ngôi sao (Hình 3.3), nhấn phím “r” sẽ hiển thị một đồ thị biểu diễn đường phân bố Gauss như (Hình 3.4), chiều cao của đường phân bố Gauss khoảng 1200 pixel, lấy một nửa giá trị này ta được 600 pixel, từ điểm này tôi kẻ một đường song song với trục hoành cắt đường phân bố Gauss, sau đó hạ vuông góc xuống trục hoành tôi được giá trị khoảng 1.9 sau đó nhân 2 tôi được giá trị FWHM khoảng 3.8, tôi cũng có thể lấy FWHM là số liệu ngoài cùng bên trái của dải số liệu bên dưới đồ thị là 3.72, một cách khác tốt hơn để tìm FWHM là nhấn ‘,’ để in dữ liệu về ngôi sao và cột cuối cùng cho thấy FWHM tối đa như (Hình 3.5) với MFWHM 3.95 , có thể ghi nhận giá trị này.
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 3.3: Sao 116863 đã được xử lý hoàn chỉnh
Nguyễn Hữu Mẩm
Bước 4:Chạy daofind:
ap> daofind saohoanchinh.fits fwhmpsf=MFWHM sigma=stddev verify-
Khi daofind được thực hiện để kiểm tra hình ảnh, nó sẽ tạo ra một tập tin với tên tương tự như tên của hình ảnh, nhưng với đuôi .coo.Tập tin của chúng tôi được tạo ra có tên là saohoanchinh.fits.coo.1. Mỗi khi tôi làm điều này, một tập tin mới sẽ được tạo ra với các số tiếp theo (Ví dụ :*.coo.1, coo.2, …).Tăng ngưỡng, tăng sigma hoặc tăng FWHM thì sẽ có ít sao được phát hiện, ngược lại giảm ngưỡng, giảm sigma hoặc giảm FWHM thì sẽ phát hiện được nhiều sao hơn nhưng khả năng phát hiện sai cũng lớn hơn. Do đó cần phải thiết lập các thông số để đạt được các kết quả tốt nhất.[11]
Các tập tin .coo sẽ chứa thông tin về các thông số mà tôi cần. Trong cột cuối cùng mỗi ngôi sao được đánh số. Nhìn vào hai cột đầu tiên cho biết vị trí các ngôi sao, và tôi có thể kiểm tra xem đó là những ngôi sao có thực hay những phát hiện vị trí sai lầm bằng lệnh tvmark.
Bước 5: Kiểm tra các ngôi sao được tìm thấy với lệnh tvmark [11]
Tvmark là một lệnh vô cùng hữu ích cho phép bạn xem và chỉnh sửa các
ngôi sao được tìm thấy bởi daofind. Tôi có thể chỉnh sửa các thông số bằng cách nhập:
ap> epar tvmark
Kết quả sẽ xuất hiện một danh sách thông số như (Hình 3.6), tôi chỉ cần quan tâm đến các thông số sau:
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 3.5: FWHM tối đa và các thông tin của Sao 116863
mark Xác định loại hiển thị tại vị trí ngôi sao được tìm thấy trong tập
tin tọa độ
cross – Hiển thị một chữ x trên một ngôi sao
point –Hiển thị một dấu chấm trên một ngôi sao
circle –Hiển thị vòng tròn đồng tâm trên một ngôi sao
rectangle –Hiển thị hình chữ nhật trên một ngôi sao
Nguyễn Hữu Mẩm
Nguyễn Hữu Mẩm
color Xác định màu đánh dấu
202 – Màu đen
203 – Màu trắng
204 – Màu đỏ
205 – Màu xanh lá cây
206 – Màu xanh lam
207 – Màu vàng
208 – Màu cyan
209 –Màu đỏ tươi
label yes sẽ tạo ra các ngôi sao được in dấu
no sẽ tắt tùy chọn này
number yes sẽ đánh số thứ tự trên các ngôi sao
no sẽ tắt tùy chọn này
pointsize Xác định các điểm sẽ lớn như thế nào nếu “point” được chọn
txtsize Xác định các văn bản sẽ lớn như thế nào nếu “ cross” hoặc “plus”
được chọn
interac yes bật chế độ tương tác
no sẽ tắt chế độ tương tác
Một cách dễ dàng hơn để thay đổi thông số này mà không cần phải nhập trong danh sách các thông số là gõ thêm interac+ vào sau lệnh tvmark để bật chế độ tương tác hoặc gõ thêm interac- để tắt chế độ tương tác
Khi bật chế độ tương tác, con trỏ sẽ thay đổi thành một hình tròn nhấp nháy.Tôi có thể thực hiện một số nhiệm vụ bằng cách sử dụng tổ hợp phím
Nguyễn Hữu Mẩm
Để đặt một dấu trên khung hình có thể nhấn các phím sau:
+ Cho một dấu cộng +
x Cho một dấu chéo x
. Cho một điểm
c Cho một vòng tròn đồng tâm
r Cho một hình chữ nhật
l Đánh dấu tất cả các đối tượng trong danh sách tọa độ
a Bổ sung thêm các đối tượng ở vị trí con trỏ vào danh sách tọa độ và đánh dấu nó
d Xóa các đối tượng trong danh sách tọa độ tại các vị trí con trỏ và đánh dấu nó
Khi tôi xóa các điểm được đánh dấu từ danh sách tọa độ thì các vị trí đánh dấu này sẽ không biến mất ngay, cho đến khi tôi tải lại màn hình hiển thị và tải lại
tvmark thì các tọa độ này mới được xóa
q Thoát khỏi tvmark
Đây là những tổ hợp phím quan trọng cần biết khi chỉnh sửa một tập tin tọa độ với lệnh tvmark. Để muốn được giúp đỡ khi sử dụng lệnh tvmark tôi nhập help tvmark trong cửa sổ lệnh IRAF.
Sau khi chạy daofind sử dụng tvmark để xem các sao được tạo ra. Nếu một vài ngôi sao chưa được đánh dấu tôi có thể thêm vào danh sách tọa độ và còn những phát hiện sai có thể được loại bỏ. Điều này cực kỳ hữu ích để tôi không phải chạy daofind nhiều lần mà vẫn có được kết quả thỏa đáng.
Nguyễn Hữu Mẩm
được lựa chọn.Khi tôi muốn sử dụng nhiều hơn một vòng tròn thì các kích thước bán kính cách nhau dấu phẩy.
nxoffset
nyoffset Xác định X và Y cho các ngôi sao. Nếu các tùy chọn này được thiết
lập là “zero” con số này sẽ được hiển thị góc dưới bên trái ở vị trí được đánh dấu.
Trước khi thực hiện lệnh tvmark hình ảnh tôi muốn đánh dấu phải được hiển thị trên DS9. Lưu ý vị trí frame mà hình ảnh được hiển thị.
Bước 6: Hiển thị tất cả các tọa độ được đánh dấu từ một tập tin tọa độ bằng lệnh
tvmark và bật chế độ tương tác. Hình ảnh của chúng tôi được hiển thị trên cửa sổ DS9 ở frame số 1 và tập tin chứa tọa độ có tên là saohoanchinh.fits.coo.1 tôi sẽ kiểm tra bằng lệnh tvmark như sau:
ap > tvmark 1 coords=saohoanchinh.fits.coo.1 interac+
Sử dụng phím “l”để hiện thị các vị trí được đánh dấu như (Hình 3.7). Sử dụng phím “d”để xóa các vị trí đánh dấu sai
Sử dụng phím “a” để thêm các vị trí ngôi sao chưa được đánh dấu Nhấn “q” để thoát khỏi tvmark
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 3.7: Các ngôi sao được phát hiện trong Cụm sao mở M50
Bước 7: Đo cấp sao nhìn thấy sử dụng gói qphot.[8]
Qphot là gói trắc quang cơ bản của IRAF, tôi có thể vào gói trắc quang này bằng cách gõ digiphot, sau đó gõ tiếp apphot từ dấu nhắc cl, để sửa đổi các thông số này, tôi sẽ nhập:
ap> epar qphot
Kết quả sẽ xuất hiện một bảng thông số như (Hình 3.8) gồm các thông số sau:
image Danh sách các hình ảnh chứa các đối tượng cần đo
cbox Chiều rộng của hộp trung tâm đo bằng pixel
annulus Bán kính bên trong của bầu trời vành khăn đo bằng pixel
dannulus Chiều rộng của bầu trời vành khăn
Nguyễn Hữu Mẩm
Khẩu độ là một chuỗi thông số quy định cụ thể hoặc một bán kính khẩu độ. Ví dụ: “3.0”, một danh sách các bán kính khẩu độ cách nhau dấu phẩy.Ví dụ: “3.0,5.0,10.0” hoặc một phạm vi bán kính khẩu độ như “1.0:20:1.0”
coords= “” Danh sách các tập tin văn bản có chứa tọa độ ban đầu cho các đối tượng được đo. Các giá trị tọa độ ban đầu của đối tượng trong các tập tin văn bản ở cột một và hai
output= “default”
Tên của tập tin hoặc thư mục kết quả tạo ra. Tên tập tin tạo ra tương tự như tên hình ảnh nhưng với đuôi .mag ,khi bạn thực hiện nhiều lần thì sẽ tạo ra tập tin với các số tiếp theo.( VD: *.mag.1, mag.2,..).
plotfile= “” Tên của tập tin chứa hồ sơ xuyên tâm của các ngôi sao
zmag= 25.0 Điểm zero của thang đo độ lớn
exposure= “” Các tiêu đề hình ảnh có chứa thời gian phơi sáng
airmass= “” Các tiêu đề hình ảnh có chứa airmass quan sát
filter= “” Các tiêu đề hình ảnh chứa id lọc quan sát
obstime= “” Các tiêu đề hình ảnh chứa thời gian quan sát
epadu=1.0 Epadu được sử dụng để tính toán các lỗi độ lớn
interactive = yes Bật chế độ tương tác
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 3.8: Các thông số của qphot
icommands = “” Màn hình hiển thị hình ảnh con trỏ hoặc tập tin lệnh hình ảnh con trỏ
Nguyễn Hữu Mẩm
gcommands = “” Các con trỏ đồ họa hoặc tập tin lệnh con trỏ đồ họa
wcsin = “)_.wcsin”, wcsout= “)_.wcsout”
Hệ thống tọa độ đầu vào lấy từ file tọa độ và tọa độ đầu ra trong output tương ứng
cache= “)_.cache”
Các pixel hình ảnh trong bộ nhớ cache. Bộ nhớ cache có thể được thiết lập để giá trị thông số của gói apphot “yes” hoặc “no”. Theo mặc định thì bộ nhớ cache bị vô hiệu hóa.
verbose= “)_.verbose”
In tin nhắn trong chế độ tương tác không ? Verbose có thể được thiết lập để giá trị thông số của gói apphot “yes” hoặc “no”.
graphics= “)_.graphics”
Thiết bị đồ họa mặc định. Graphics có thể được thiết lập để giá trị thông số của gói apphot “yes” hoặc “no”.
display= “)_.display”
Thiết bị màn hình hiển thị mặc định. Display có thể được thiết lập để giá trị thông số của gói apphot “yes” hoặc “no”.
Nhấn tổ hợp phím Ctrl + D để thoát.
Tôi chỉ cần quan tâm đến các thông số quan trọng như :cbox, annulus, dannulus, apertures.[9]. Các thông số này sẽ được tính toán bằng các công thức sau:
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 3.9: Các thông số quan trọng của gói qphot cbox = 2*FWHM hoặc 5.0 [13]
annulus = 4*FWHM dannulus = 3.5*FWHM
apertures = 3*FWHMhoặcít nhất là 1*FWHM
Các thông số quan trọng sẽ được nhắc nhở khi chạy lệnh qphot (Hình 3.9), sau khi tính toán các giá trị cbox, annulus, dannulus, apertures bạn nhập: ap> qphot saohoanchinh.fits cbox annulus dannulus apertures
coords=saohoanchinh.fits.coo.1
Di chuyển con trỏ chuột đến các đối tượng cần đo trên hình ảnh được hiển thị ở DS9 rồi nhấn phím “Space bar”, sau khi hoàn thành việc đo đạc nhấn phím q
apertures
Nguyễn Hữu Mẩm
để thoát ra. Sản phẩm tự động được tạo ra với tên tương tự như tên hình ảnh với tên là saohoanchinh.fits.mag.1
Bước 8: Xem nội dung của tập tin này tôi sử dụng lệnh page:
ap> page saohoanchinh.fits.mag.1
Nhấn phím “Space bar” để xem các trang tiếp theo và nhấn q để thoát ra. Tập tin này có rất nhiều thông tin mà tôi cần, để đơn giản chúng tôi sẽ sử dụng lệnh
txdump để trích xuất các thông tin mà chúng tôi muốn.
Bước 9:Trích xuất các thông tin sử dụng lệnh txdump [3] ap> txdump saohoanchinh.fits.mag.1
ID,XCEN,YCEN,SUM,MAG,MERR > ccdphot.txt
Như vậy chúng tôi đã trích các thông tin ID, XCEN, YCEN, SUM, MAG, MERR vào một tập tin mới có tên là ccdphot.txt
Để xem nội dung của tập tin này tôi sử dụng lệnh page như trên ap> page ccdphot.txt
Tôi sẽ thấy tất cả độ lớn của các ngôi sao (Hình 3.10) mà chúng ta đo đạc. Khi đã hoàn thành việc đo đạc nhập bye để thoát khỏi gói digiphot, tiếp tục gõ
Nguyễn Hữu Mẩm
Nguyễn Hữu Mẩm
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ QUANG TRẮC
4.1. KẾT QUẢ XỬ LÝ:
Sau khi đã sử dụng thành thạo các lệnh cơ bản của LINUX và IRAF, tôi đã tiến hành xử lý, đo đạc các số liệu.
Bảng 4.1: Những số liệu được xử lý
Như tôi đã trình bày các đối tượng nghiên cứu của tôi là những thiên hà, tinh vân, cụm sao và sao (Bảng 4.1). Dưới đây là các kết quả tôi đã đạt được khi sử dụng phần mềm IRAF để quang trắc.
STT Thiên thể Số hình ảnh chụp Thời gian chụp (s)
1 Sao 116863 5 0.3 2 Cụm sao cầu M3 5 15 3 Cụm sao mở M50 5 30 4 Cụm sao mở NGC1981 5 30 5 Cụm sao mở NGC2420 5 45 6 Thiên hà M51 5 20 7 Thiên hà M63 5 20 8 Thiên hà M74 4 30 9 Thiên hà M83 5 30 10 Tinh vân M42 5 30
Nguyễn Hữu Mẩm
4.2. CỤM SAO CẦU M3:
Hình 4.5: M3 chưa được khử nhiễu được phóng to từ Hình 4.1 Hình 4.1: Cụm sao cầu M3 Hình 4.2: Dark2
Nguyễn Hữu Mẩm
A
B
C D
Hình 4.6: Cụm sao cầu M3 được xử lý hoàn chỉnh
A B
C
D
Nguyễn Hữu Mẩm
4.3. TINH VÂN M42:
Hình 4.12: M42 chưa được khử nhiễu được phong to từ Hình 4.8 Hình 4.8: Tinh vân M42 Hình 4.9: Dark2
Hình 4.11: FlattruDarkchiaMean Hình 4.10: Flat
Nguyễn Hữu Mẩm
A
B C
Hình 4.13: Tinh vân M42 được xử lý hoàn chỉnh
A
B
C
Nguyễn Hữu Mẩm
4.4. CỤM SAO MỞ M50:
Hình 4.19: Cụm sao mở rộng M50 chưa được khử nhiễu được phóng to từ Hình 4.15
Hình 4.15: Cụm sao mở rộng M50 Hình 4.16: Dark2
Nguyễn Hữu Mẩm
D C
B
A
Hình 4.20: Cụm sao mở rộng M50 được xử lý hoàn chỉnh
D C B
A
Nguyễn Hữu Mẩm
4.5. THIÊN HÀ M51:
Hình 4.26: M51 chưa được khử nhiễu được phóng to từ Hình 4.22 Hình 4.22: Thiên hà M51 Hình 4.23: Dark2
Nguyễn Hữu Mẩm
Hình 4.28: Đồ thị biểu diễn số photon của các ngôi sao trong Thiên hà M51 A
B C
D
Hình 4.27: Thiên hà M51 được xử lý hoàn chỉnh
A
B C
Nguyễn Hữu Mẩm
4.6. THIÊN HÀ M63:
Hình 4.29: Thiên hà M63 Hình 4.30: Dark2
Hình 4.32: FlattruDarkchiaMean Hình 4.31: Flat
Nguyễn Hữu Mẩm
A
Hình 4.34: Thiên hà M63 đã được xử lý hoàn chỉnh
A
Nguyễn Hữu Mẩm
4.7. THIÊN HÀ M74:
Hình 4.36: Thiên hà M74 Hình 4.37: Dark2
Hình 4.38: Flat Hình 4.39: FlattruDarkchiaMean
Nguyễn Hữu Mẩm A B C D E F
Hình 4.41: Thiên hà M74 được xử lý hoàn chỉnh
A B C D F E
Nguyễn Hữu Mẩm
4.8. THIÊN HÀ M83:
Hình 4.43: Thiên hà M83 Hình 4.44: Dark2
Hình 4.45: Flat Hình 4.46: FlattruDarkchiaMean
Nguyễn Hữu Mẩm
A
B
Hình 4.48: Thiên hà M83 đã được xử lý hoàn chỉnh
A
B
Nguyễn Hữu Mẩm
4.9. CỤM SAO MỞ NGC1981:
Hình 4.50: Cụm sao mở NGC1981 Hình 4.51: Dark2
Hình 4.52: Flat Hình 4.53: FlattruDarkchiaMean
Hình 4.54: NGC1981 chưa được khử nhiễu được phóng to từ Hình 4.50
Nguyễn Hữu Mẩm
A
B
C
D
Hình 4.55: Cụm sao mở NGC1981 đã được xử lý hoàn chỉnh