pacce - perl algorithm to compute continuum and equivalent ... · escreve arquivos com comandos do...

25
PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths Um programa para medir larguras equivalentes de forma automatizada em espectros de populações estelares Tibério B. Vale Colaboradores: Rogério Riffel, Miriani G. Pastoriza, Basílio X. Santiago e Mauro Rickes Depto. de Astronomia, IF, UFRGS PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Upload: others

Post on 06-Jul-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

PACCE - Perl Algorithm toCompute Continuum and

Equivalent widthsUm programa para medir larguras

equivalentes de forma automatizada emespectros de populações estelares

Tibério B. ValeColaboradores: Rogério Riffel, Miriani G. Pastoriza,

Basílio X. Santiago e Mauro Rickes

Depto. de Astronomia, IF, UFRGS

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 2: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Sumário

Introdução ao problema

Larguras Equivalentes (EWs)

Índices de Lick

Funcionamento do programa

Testes de Confiabilidade

Aplicações & Curiosidades

Perspectivas Futuras

Agradecimentos

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 3: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Introdução ao problema

Objetivo: medir as larguras equivalentes numconjunto de espectros.

Um problema de ordem prática: medir aslarguras equivalentes no espectro analisado.

Programas normalmente utilizados: IRAF ouLINER- são excessivamente interativos,- dependem que o usuário marque

manualmente as regiões de contínuo e oslimites das linhas de absorção.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 4: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Introdução ao problema

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 5: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Introdução ao problema

Grandes desvantagens destes programas:- excesso de erros de medida inseridos pelo

usuário,- muito tempo gasto no processo,- dificuldade de se comparar os dados

medidos por diferentes usuários (medidasnão-reprodutíveis)

O que fazer para reduzir erros e não perdertanto tempo???

PACCE!!!

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 6: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Larguras Equivalentes - EWs

Linhas Atômicas de absorção (em Å):

EWλ =

∫∞

0

Fc − Fλ

Fc

dλ =A1

A1 + A2

× (λs − λi)

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 7: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Larguras Equivalentes - EWs

Bandas Moleculares (em mags):

EWλ = −2.5 × logA2

A1 + A2

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 8: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Índices de Lick

São características espectrais definidas porFaber et al. (1985) na região 400-640 nm(linhas espectrais atômicas e bandasmoleculares).

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 9: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

Criado em Perl devido à rapidez e facilidadeem lidar com grandes tabelas de dados epadrões de busca.

O programa depende apenas de pacotes doPerl facilmente descarregáveis pela internet apartir do repositório CPAN(http://www.cpan.org/modules/index.html), e dognuplot (http://www.gnuplot.info).

Pacotes: Spline e Derivative.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 10: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p.

Page 11: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

Interface: gráfica ou textoModo gráfico: usa ’kdialog’ (KDE) parafacilitar a seleção dos espectros e criar uminterface amigável.Modo texto: é possível criar um arquivoexterno de controle para gerenciar aexecução do PACCE (para grandesconjuntos de espectros).

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 10

Page 12: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

Tabela de entrada:

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 11

Page 13: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

Contínuos Laterais:

Definidas com colchetes [ ]: regressãolinear direta com os pontos do espectrocontidos nos intervalos informados.Definidas com chaves { }: spline cúbicarealizada com os comprimentos de ondainformados pelo usuário, separados porvígulas."Binagem" do contínuo é muito menor quea do espectro para garantir proximidadeentre limites laterais do contínuo e da linhaanalisada.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 12

Page 14: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Funcionamento do programa

Banda Passante:Definidas com parênteses ( ): áreascalculadas via método dos trapézios.

Em todos os casos: PACCE busca o ponto doespectro mais próximo dos limites superior einferior definidos na tabela de entrada (BandaPassante ou Contínuos laterais).

Escreve arquivos com comandos do gnuplot,gera as figuras .eps com ajustes para cadaespectro e escreve pontos de contínuo.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 13

Page 15: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8 10

EW

s (A

) −

Usu

ário

1

EWs (A) − FEWP

Correlação de EWs (Base do Bruzual)

y = a*x + b

a = 1.0382

b = 0.16242

N = 49

Regressãox=y

Usuário 1

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 14

Page 16: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8 10

EW

s (A

) −

Usu

ário

2

EWs (A) − FEWP

Correlação de EWs (Base do Bruzual)

y = a*x + b

a = 1.0347

b = −0.11625

N = 52

Regressãox=y

Usuário 2

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 15

Page 17: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8 10

EW

s (A

) −

Usu

ário

s 1

e 2

EWs (A) − FEWP

Correlação de EWs (Base do Bruzual)

y = a*x + b

a = 1.0197

b = 0.070709

N = 101

Regressão de 1 e 2x=y

Usuário 1Usuário 2

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 16

Page 18: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

−0.4

−0.2

0

0.2

0.4

0 2 4 6 8 10 12

( E

W_

few

p −

EW

_ira

f )

/ E

W_

few

p

EW_iraf (A)

Resíduos (Usuários 1 e 2)

N = 101

Usuário 1Usuário 2

0

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 17

Page 19: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8 10

EW

s (A

) −

Usu

ário

1

EWs (A) − FEWP

Correlação ( Espectros reais / NGC 1052 )

y = a*x + b

a = 0.94967

b = 0.40457

N = 239

Usuário 1Regressão

x=y

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 18

Page 20: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4

EW

s (A

) −

Usu

ário

1

EWs (A) − FEWP

Correlação do Contínuo (Base do Bica)

y = a*x + b

a = 1.0447

b = −0.029863

N = 103

Usuário 1Regressão

x=y

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 19

Page 21: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Testes de Confiabilidade

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

EW

s (A

) −

Usu

ário

2

EWs (A) − FEWP

Correlação do Contínuo (Base do Bruzual)

y = a*x + b

a = 0.98805

b = 0.020357

N = 84

Usuário 2Regressão

x=y

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 20

Page 22: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Aplicações & Curiosidades

Tabela editável ⇒ não há necessidade de setrabalhar com espectros apenas na regiãodefinida pelos índices de Lick.

Com isso, o programa aumenta suaspossibilidades de aplicação para qualqueranálise que envolva comparações deintensidade na absorção de qualquer linha.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 21

Page 23: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Aplicações & Curiosidades

EWs de uma absorção do CO em 2.29microns de 1064 espectros (!!!)

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 22

Page 24: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Perspectivas Futuras

Criar uma homepage disponibilizando oprograma, além dos scripts de preparaçãodos dados de entrada.

Analisar mais espectros reais para detalharainda mais a confiabilidade do programa(comparando +/- 1000 medidas).

Inserir cálculo de erro nas medidas doPACCE.

Publicação do trabalho em revista indexada.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 23

Page 25: PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent ... · Escreve arquivos com comandos do gnuplot, gera as figuras .eps com ajustes para cada espectro e escreve pontos de

Agradecimentos

Rogério Riffel, pelas dicas e ajuda naelaboração do seminário.

Ângela Krabb, Mauro Rickes pelos dadosfornecidos para a comparação entre PACCEe medidas manuais.

Rogemar Riffel, pela figura de EWs deabsorção do CO.

Slides criados em LATEX 2ε.

PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths – p. 24