Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://comet.sai.msu.ru/~dmbiz/prac/next/zad6/
Дата изменения: Sat Sep 15 12:24:07 2001
Дата индексирования: Tue Oct 2 04:12:05 2012
Кодировка: koi8-r
Поисковые слова: п п п п п

Задача 6.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗА
В ЯДРЕ СЕЙФЕРТОВСКОЙ ГАЛАКТИКИ

Сейфертовские галактики представляют редко встречающийся тип галактик, обладающих активным ядром. Светимость их яркого звездообразного ядра иногда превышает 10% от интегральной светимости галактики в видимой области спектра. Ядро характеризуется необычайно широкими эмиссионными линиями, свидетельствующими о движении газа со скоростями в тысячи км/с.

В настоящей задаче исследуется спектрограмма ядра сейфертовской галактики, и по относительным интенсивностям спектральных линий определяются физические параметры излучающего газа.

Задача выполняется на ПК, работающем под Linux (операционная система, подобная unix), в графической оболочке X-windows с использованием системы обработки изображений MIDAS. Краткий обзор собственных команд Linux, которые могут быть полезны в работе, а также команд пакета MIDAS, приведены в Приложении.

Исходные спектры для задачи получены на фотопластинке, а затем оцифрованы. Поэтому обработку мы будем проводить с учетом особенностей фотоэмульсии как приемника излучения.

Для выполнения задачи необходимо иметь три файла: обработанные на автомикроденситометре спектрограммы галактики NGC 1068, звезды А0, и также фотографическую шкалку.

Порядок выполнения работы

Перед выполнением задачи обязательно ознакомьтесь с описанием простейших команд Linux и MIDAS, приведенных в Приложении.

1. Войти в Linux с паролем, сообщенным преподавателем. Командой startx запустить X-windows [это может быть сделано преподавателем заранее].

   Создать рабочую директорию, чтобы затем можно было продолжать в ней обработку [например, mkdir ivan_23022001].

   Файлы, необходимые для работы, содержаться в директории initial_data/11/

   Cкопировать 3 файла в директорию, в которой будет выполняться работа, командой cp /initial_data/11/* /ваша_рабочая_директория

   В X-Windows открыть окно и запустить MIDAS командой inmidas -p 0x , где x - цифра от 0 до 9. Данная команда позволяет запускать одновременно несколько сессий MIDAS на одной и той же машине.

2. Почернения, получаемые на фотопластинке, нелинейно зависят от упавшего на них потока. Поэтому для калибровки на аналогичной фотопластинке с той же эмульсией впечатывается т.н. фотометрическая шкалка (или клин), содержащая несколько площадок (ступеней), засвеченных равномерно изменяющимся от ступени к ступени потоками. Определив, как меняется почернение шкалки $D$ в зависимости от падающего потока $I$, мы сможем перевести почернения на фотопластинке в относительные интенсивности.

   Изображение калибровочной шкалки находится в файле klin.bdf.

   Потоки, падавшие на ступени шкалки в относительных единицах (в логарифмах интенсивности) известны:

   2.0    1.83    1.68    1.54    1.36    1.18    0.99    0.80    2.0

   Цифры расположены в порядке убывания интенсивности (почернения).

   Вычтем плотность вуали по всему изображению. Для этого воспользуйтесь командами load/image и fit/flatsky с ключом CURSOR, и отметьте площадки, не попадающие на ступени шкалки. Можно отмечать произвольное число площадок. По отмеченным областям будет построена поверхность и вычтена из начального изображения. В результате получается исправленная за фон плотность пропускания $D - D_f$.

   С помощью команд load/image и stat/image (c ключом CURSOR) можно определить среднюю плотность почернения в каждой ступени клина, выделяя нужную область курсором. Эти данные следует занести в таблицу, для чего ее нужно сначала создать (командой create/table), затем проименовать колонки таблицы (с помощью create/column) и внести в нее данные (команда edit/table).

   Для дальнейшей обработки переведем данные из плотностей пропускания ($D - D_f$) в беккеровские плотности ($W$) по формуле:
   

   $$W = lg (10^{D - D_f} - 1)    ,$$ (1)

   
   
   воспользовавшись командой compute/table. Эта промежуточная операция нужна для того, чтобы дальнейшая полиномиальная аппроксимация сохраняла физический смысл $lg I$: необходимо, чтобы $I \to 0$ при $(D-D_f) \to 0$.

   Далее необходимо построить зависимость $lg I$ от $W$ и аппроксимировать ее полиномом 4-ой или 5-ой степени (полученный полином должен быть монотонно возрастающим !). Для поиска коэффициентов регрессии воспользуйтесь командой regress/polynomial, затем сразу save/regr и compute/regr, чтобы записать в таблицу значение полинома с найденными коэффициентами в заданных точках (см. пример в Приложении). Вывести на экран график полученной зависимости (plot/tab). Сюда же можно вывести исходные точки командой overplot/tab.

   Получив и проверив аппроксимирующий полином, мы можем перевести изображения спектров галактики и звезды А0 в интенсивности. Для этого вывести их на экран, (команды clear/display и load/image), вычесть вуаль (fit/flatsky, см. выше), перевести отсчеты в беккеровские плотности по формуле (1), а затем, используя характеристичкескую кривую, в интенсивности (переводить именно в интенсивности, а не в логарифмы интенсивностей!).

   Примечание. Величина $D - D_f$ должна быть положительной в каждом пикселе, т.к. мы имеем дело с логарифмами, поэтому рекомендуется воспользоваться в команде comp/image операцией max(10**(D-Df),10e-6).

   Примечание. Зависимость характеристической кривой от длины волны не учитывается.

   Чтобы окончательно подготовить спектры звезды и галактики к дальнейшей обработке, вычтем из них фон (load/image, fit/flatsky. Не перепутайте фон с непрерывным спектром !).

3. Построить кривую спекральной реакции аппаратуры. Для этого вывести изображение спектра звезды А0 (файл a0.bdf) на экран, определить номер строки, проходящей через середину спектра (get/cursor) и, используя команды create/graphics, plot/row, set/graphics и get/gcursor, определить положения максимумов бальмеровских длин волн в пикселях и мировых координатах (см. Приложение).
   Длины волн линий бальмеровской серии:

   Линия	$H\beta$	$H\gamma$	$H\delta$	$H\epsilon$	$H\zeta$	$H\eta$	$H\theta$
   $\lambda$, A	4861	4340	4102	3970	3889	3835	3798

   Построить зависимость между мировыми координатами на изображении (вдоль дисперсии) и длинами волн (plot/tab и regress/polynomial). Оценить дисперсию (она будет несколько различаться для синей и красной части спектра). Заметим, что в задаче мы исследуем относительно близкую галактику, поэтому полученную зависимость можно использовать для определения длин волн в спектре ее ядра напрямую. В общем же случае обычно учитывается красное смещение спектральных линий объекта.

   Используя полученную зависимость, а также изображение разреза спектра звезды A0 в графическом окне, определить значения непрерывного спектра (игнорируя линии поглощения) в диапазоне 3800 - 5000 A. Измерения проводить через каждые 100 A.

   Теоретические величины интенсивностей непрерывного спектра данной звезды А0 см. в таблице:

   $\lambda$, A	3800	3900	4000	4100	4200	4300	4400	4500	4600	4700	4800	4900	5000
   $I$	5.6	7.97	8.0	7.8	7.25	6.8	5.7	5.7	5.7	5.37	5.11	4.85	4.6

   Интенсивности даны в единицах $10^{-3} erg \cdot cm^{-2} c^{-1} A^{-1}$.

   Сравнение результатов измерений с данными, полученными при абсолютных измерениях стандартных звезд А0, позволяет построить функцию спектральной реакции аппаратуры. Она получается путем деления истинных интенсивностей непрерывного спектра звезды А0 (см. таблицу) на регистрируемые. Полученную функцию следует вывести на экран (командами create/table, create/column, edit/table, plot/table), а затем сохранить в postscript-файл (set/graphics и copy/graphics). Это нужно для дальнейшей обработки.

4. Вывести изображение спектра галактики на экран, определить номер строки, соответствующей разрезу через центр галактики (get/cursor) и, используя команды plot/row, set/graphics и get/gcursor, вывести в графическом окне спектр ядра галактики.

   Произвести отождествление ярких эмиссионных линий в спектре ядра: [OIII] 5007 A, [OIII] 4959 A, $H\beta$, HeII 4686 A, [OIII] 4363 A, $H\gamma$, [SII] 4069 A ,4076A, $H\delta$, [NeIII]+$H\epsilon$, [NeIII]+$H\zeta$.

   Примечание. Самая яркая линия [OIII] 5007 A передержана, поэтому ее вид (в интенсивностях) может иметь М- образную форму - в центральной части линии будет провал, что связано с переполнением отсчетов в тех пикселях ПЗС-матрицы, куда подал очень интенсивный поток.

   Спектр ядра галактики необходимо распечатать (используя команду copy/gra), нанести отождествленные линии и представить в качестве одного из результатов.

5. Отождествив эмиссионные линии, определить их относительные интенсивности.

   get/gcur их границы и уровень непрерывного спектра в центре линий и измерить (с помощью sta/ima с ключом CURSOR) относительные интенсивности эмиссионных линий.

   Для этого выведите изображение спектра ядра (load/image) и воспользуйтесь командой sta/ima с ключом CURSOR. Выберите размер окна поперек дисперсии (одинаковый для всего спектра) так, чтобы он охватывал как можно большую область спектра, но не выходил за его границы. Размер окна вдоль дисперсии нужно выбирать так, чтобы в него "проваливалась" вся исследуемая линия. Запишитет полученные интенсивности $I_{ls}$. Не меняя размер окна вдоль дисперсии, измерьте интенсивность непрерывного спектра слева и справа от линии. Среднее значение последних двух величин дает нам значение непрерывного спектра $I_s$. Для получения интенсивности отдельно в линиях $I_l$ вычитаем $I_s$ из $I_{ls}$. Полученные значения интенсиностей линий перевести в истинные интенсивности, домножая $I_l$ на соответствующее значение функции реакции при данной длине волны.

   Примечание. Линия [OIII] 4363 A блендируется с $H\gamma$, поэтому при измерениях возникает тенденция завышать ее интенсивность.

   Для потока в передержанной линии [OIII] 5007 A следует принять его теоретическое значение:
   

   $$I[OIII]  5007 = 3 \cdot I[OIII]  4959$$
   
   

   затем найти отношение
   

   $$\frac{I(4363)}{I(4959)+I(5007)}  =  f_1([OIII])    .$$
   
   

   Аналогичное отношение получить для линий серы:
   

   $$\frac{I(4069+4076)}{I(6717+6731)}  =  f_2([SII])    .$$
   
   

   Примечание. Интенсивность красных линий серы известна из независимых наблюдений и составляет $1.5\cdot I(H\beta)$.

6. Полученные интенсивности линий, и, в частности, их комбинации $f_1([OIII])$ и $f_2([SII])$, можно использовать для получения плотности и температуры газа в ядре галактики.

   Воспользуйтсь для этого номограммами, расчитанными в Крымской обсерватории [2]. Выбирая из семейства кривых $f([OIII])$ и $f([SII])$ те, которые соответствуют наблюденным значением, найти по пересечению кривых величины $n_e$ и $T_e$.

   C другой стороны, $n_e$ и $T_e$ можно найти и по интенсивностям отдельных линий или дуплетов по отношению к $H\beta$:

   
   

   $$\frac{I_i}{I_{H\beta}}  =  \frac{n_i}{n_{H\beta}} \theta_i(n_e T_e)$$
   
   

   где $n_i/n_{H\beta}$ - отношение концентрации соответствующих ионов к концентрации протонов (оно обычно считается равным "нормальному" содержанию данного элемента по отношению к Н), а $\theta_i(n_e T_e)$ - функции, вид которых дан в [2].

7. Измерить эквивалентную ширину линии $H\beta$. Для этого с помощью stat/image + CURSOR найти истинную интенсивность этой линии $I_l$ (как и в п.5), и разделить ее на высоту непрерывного спектра под линией. Последняя находится делением интенсивности непрерывного спектра $I_s$ (полученной с тем же окном, что и линия) на размер окна вдоль дисперсии (размер в пикселях выводится на дисплей при выполнении stat/image). Переведите эквивалентную ширину в ангстремы, умножив полученное выражение на дисперсию (в ангстр./пикс).

8. Определить доплеровскую скорость движения газа. По линиям [OIII] 4959 A и $H\beta$ найти полуширину линии на половине интенсивности (сначала в пикселях, затем перевести в ангстремы) которую, выразить в километрах в секунду. Взять среднее значение по двум линиям.

9. Определить параметры газа в ядре сейфертовской галактики. Для этого найти сначала расстояние $D$ до галактики по скорости ее удаления (см. любой каталог галактик). Значение постоянной Хаббла принимаем равным 75 км/с/Мпк.

   Известно, что звезда величины $0.^m0$ на длине волны 5000 A дает поток $3.4\cdot 10^{-9}$ $erg  cm^{-2} A^{-1} c^{-1}$. Учитывая, что звездная величина ядра галактики NGC 1068 равна примерно $11^m.0$ (для другой галактики она указывается преподавателем), найти по формуле Погсона, какой поток дает объект $11.^m0$ в спектральном интервале, равном измеренной выше эквивалентной ширине $H\beta$. Умножая это значение на $4\pi D^2$, где $D$, вычислить светимость ядра $L$ в линии $H\beta$ в эрг/с.

   Далее определить светимость одного кубического сантиметра оптически тонкого газа по известным значениям его плотности и температуры:

   	$1.24\cdot 10^{-25} n_e^2$	при T=10000 K,
   	$0.56\cdot 10^{-25} n_e^2$	при T=15000 K,
   $E(H\beta)$  =
   	$0.42\cdot 10^{-25} n_e^2$	при T=20000 K,
   	$0.20\cdot 10^{-25} n_e^2$	при T=40000 K.

   Тогда объем газа в ядре галактики:
   

   $$V(m_H)  =  \frac{L(H\beta)}{E(H\beta)}   [cm^3],$$
   
   
   и масса газа
   
   $$M=n(e)V(m_H)m_H    ,$$
   
   
   где $m_H$ - масса атома водорода = $1.6\cdot 10^{-24}$ г. Кинетическая энергия газа
   
   $$E_k=1/2 \cdot 3 M u^2    ,$$
   
   
   где $u$ - доплеровская скорость, определенная по полуширине эмиссионных линий. В численном коэффициенте 3 учтено, что мы измеряем лишь лучевую, а не пространственную скорость.

   Можно оценить также характерное кинематическое время движения газа $t=r/u$. Величину r оценить как $V^{1/3}(m_H)$.

Результаты

Полученные данные необходимо представить в таблице, куда войдут следующие параметры:

- удельная плотность газа $n_e$;

- температура газа $Т_e$;

- светимость в линии - $L(H\beta)$;

- объем газа $V(m_H)$;

- масса газа M;

- кинетическая энергия $E_k$;

- характерное кинематическое время $t$.

Общие команды и возможности

Linux и X-windows

Если перед вами находится терминальное окно с приглашением вида

Welcome to Linux 2.2.25

Osiris login:

то введите логин и затем пароль [сообщается преподавателем]

В результате вы попадете в терминальное окно с приглашением. Загрузите X-windows, набрав

startx &

X-windows загружается в оптимальный графический режим. Однако, вам может понадобиться изменить текущее графическое разрешение. Это можно сделать, нажав Ctrl Alt Grey+ (или Ctrl Alt Grey-). Графические моды меняются по очереди, как правило их 3-5.

Примечание: Предыдущие шаги могут быть проделаны заранее преподавателем.

По окончании загрузки X-windows в левом нижнем углу появятся иконки с несколькими полезными программами.

Значок терминала - открытие дополнительного окна терминала.

Значок калькулятора - вызов калькулятора.

Значок привидения - вызов программы gv для просмотра postscript - файлов. По-другому, можно набрать в терминале gv имя_файла.ps & и вы также сможете просмотреть ps-файл.

Значок N - запуск Netscape.

В ходе работы вам может понадобится текстовый редактор. Один из простейших - joe. Наберите

joe имя_файла_существующего_или_нового

Кратко о командах joe:

Ctrl K H - help, подсказка.

Ctrl K D - спасти файл под именем (запрашивает) без выхода из него.

Ctrl K X - спасти файл и выйти из него.

Ctrl C - выход без спасения (на вопрос ответить Y)

Полезные команды для работе в терминальном окошке

Просмотр текущего каталога

ls

Просмотр текущего каталога со всеми скрытыми файлами и полной информацией

ls -la

Определение текущей директории

pwd

Копирование cp старый_файл новый_файл

Удаление файла

rm ненужный_файл

Переименование

mv старый_файл новый_файл

Переход с другую директорию

cd имя_директории

Примечание: корень домашней директории для данного пользователя обозначается тильдой и переход в корень осуществляется командой cd /

Удаление директории

rmdir имя_директории

Выход из терминала

exit

Кроме того, обратите внимание на клавишу Tab. При неполном введении системной команды, или имени файла и т.п. при нажатии на Tab вы получите либо автоматически напечатанное полное слово, либо звуковой сигнал, означающий, что есть несколько вариантов. В этом случае при втором нажатии на Tab вы получите список вариантов. Это сильно упрощает введение длинных имен файлов и команд.

X-windows поддерживает копирование текста с помощью мышки. Выделите текст (например, длинное имя файла) с помощью левой клавишы мышки. При нажатии на среднюю клавишу текст скопируется в активное окно, где в данный момент мигает курсор. Чтобы сделать окно активным, просто наведите на него курсор мышки.

После окончания работы закройте все программы и окна терминалов, набрав в них exit. Затем одновременно нажмите Ctrl Alt Backspace X-windows закроется. В начальном терминале наберите exit для полного выхода из Linux.

Примечание: В некоторых случаях работа с MIDAS осуществляется на удаленном сервере. Тогда все команды, вводимые с терминала, будут действовать так же, как и на локальной машине. Иконки локального X-windows будут открывать соответствующие приложения на локальной машине. Вход на сервер предоставляется преподавателем.

Краткое описание MIDAS

Команды вводятся в терминале, где запущен MIDAS, заканчиваются нажатием клавиши Enter. Нажав Enter без команды вы получите список последних 15 введенных команд. Нажимая "стрелку вверх" на клавиатуре можно просмотреть более, чем 15 последних команд (как правило 100). Копирование с помощью мыши и "спеллинг" с помощью клавиши Tab также работают и в терминале MIDASa. Команды могут вводиться как в верхнем, так и в нижнем регистре. Это не имеет значения (в отличие от команд в терминале X-windows). Также вместо полной команды может использоваться сокращение в том случае, если MIDAS поймет его однозначно. Например, cl/ch o суть то же самое, что и CLEAR/CHANNEL OVER. Полную справку по любой команде MIDAS можно получить, набрав в нем help название_команды.

Формат изображений у MIDAS свой собственный, файлы с расширением bdf. Расширением plt обычно обозначаются таблицы в собственном формате MIDAS.

Запуск MIDAS.

inmidas -p 01 - Запуск MIDAS в параллельном режиме. Пройдет также и команда inmidas, по умолчанию запускающая сессию номер 00.

gomidas - запуск MIDAS с охранением настроек и предыдущих 15 команд от последней сессии.

helpmidas - интерактивная справочная система по командам MIDAS.

Команды MIDAS, используемые в задаче.

• BYE - команда завершения работы в MIDASе и возврата в исходную систему.

  Пример: bye

• EXIT - то же самое.

• CLEAR/DISPLAY - команда очистки окна изображений.

  Пример: clear/display

• CLEAR/CHANNEL OVER - очистка текущего изображения от "следов" курсора. Не стирает самого изображения.

• CLEAR/GRAPHICS - команда очистки графического окна.

  Пример: clear/graphics

• COMPUTE/IMAGE - команда совершает арифметические операции над файлами изображений (bdf-формат).

  compute/image [outspec =] expression

  outspec - файл - результат операции, если указание на файл отсутствует, программа действует как обычный калькулятор; expression - одна из следующих операций: +, -, *, /, ** (возведение в степень), sqrt(a), exp(a), exp10(a), ln(a), log10(a), sin(a), asin(a), cos(a), acos(a), tan(a), atan(a), int(a), abs(a), atan2(a,b), max(a,b), min(a,b), mod(a,b). Все операции являются встроенными функциями Фортрана.

  Примечание: в качестве "координатной сетки" файлов используются мировые координаты.

  Пример: compute/image gal = sqrt(n11+5.- log10(c1))+abs(cd) Создается файл gal.bdf - результат операции над файлами n11.bdf, c1.bdf, cd.bdf.

• COMPUTE/PIXEL - команда совершает арифметические операции над файлами изображений (bdf-формат) используя их пиксельные координаты.

  compute/image [outspec =] expression

  outspec - файл - результат операции, если указание на файл отсутствует, программа действует как обычный калькулятор; expression - одна из следующих операций: +, -, *, /, **, sqrt(a), exp(a), exp10(a), ln(a), log10(a), sin(a), asin(a), cos(a), acos(a), tan(a), atan(a), int(a), abs(a), atan2(a,b), max(a,b), min(a,b), mod(a,b). Все операции являются встроенными функциями Фортрана.

  Примечание: в качестве "координатной сетки" файлов используются пиксельные координаты.

  Пример: compute/image gal = sqrt(n11+5.- log10(c1))+abs(cd) Создается файл gal.bdf - результат операции над файлами n11.bdf, c1.bdf, cd.bdf.

• COMPUTE/TABLE - команда совершает арифметические и логические операции над колонками таблицы. Если колонка результатов не существует, она будет создана автоматически.

  compute/table table column = expression

  table - название таблицы;

  column - название колонки результатов;

  expression - одна из следующих операций: +, -, *, /, **, sqrt(a), exp(a), exp10(a), ln(a), log10(a), sin(a), asin(a), cos(a), acos(a), tan(a), atan(a), int(a), abs(a), atan2(a,b), max(a,b), min(a,b), mod(a,b), .or., .and., .not.. Все операции являются встроенными функциями Фортрана.

  Пример: compute/table garm :z = sqrt(sin(:x)+cos(:y)+1.) Создается или преобразовывается колонка z таблицы garm.tbl - результат операции над колонками х и у.

• COPY/GRAPHICS - команда копирует plot-файл на внешнее или внутреннее устройство.

  copy/graghics [device] [plotfile]

  device - в данной задаче используется ключевое слово postscript;

  plotfile - файл с расширением plt.

  Пример: copy/graphics postscript graph_wnd000.plt Изображение в графическом окне (по умолчанию - это файл graph_wnd000.plt) преобразовывается в одноименный postscript- файл.

• COPY/TT - команда копирует колонку из одной таблицы в другую и колонки в одной таблице.

  copy/tt intable incolumn [outable] outcolumn

  intable - название исходной таблицы;

  incolumn - название исходной колонки;

  outable - название таблицы, в которую копируется колонка, по умолчанию - исходная таблица;

  outcolumn - название колонки, в которую копируются данные.

  Пример: copy/tt table1 :x table2 :y Копирование данных из колонки :X таблицы table1.tbl в колонку :Y таблицы table2.tbl.

• CREATE/COLUMN - команда создает новую колонку в таблице.

  create/column table column ...

  table - имя таблицы;

  column - число колонок;

  остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Примечание: данную команду необходимо исполнить между командами create/table и edit/table для всех колонок таблицы.

  Пример: create/column tablica :intensiv Создается колонка с именем intensiv в таблицe tablica.tbl.

• CREATE/DISPLAY - команда создает окно изображений.

  create/display [dspid] [dspinfo] ...

  dspid - номер окна, по умолчанию 0;

  dspinfo - xdim, ydim, xoff,yoff - размеры и смещение в пикселях, по умолчанию - 512,512,630,330; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: create/display 0 650,256,630,330 Создается окно изображений размером 650 на 256 пикселей.

• CREATE/GRAPHICS - команда создает графическое окно.

  create/display [graph_id] [graph_spec] ...

  graph_id - номер окна, по умолчанию 0;

  graph_spec - xdim, ydim, xoff,yoff - размеры и смещение в пикселях, по умолчанию - 500,480,0,416; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: create/graphics

• CREATE/TABLE - команда создает файл-таблицу.

  create/table table ncol nrow file ...

  table - имя таблицы;

  ncol - число колонок;

  nrow - число cтрок;

  file - имя файла, по умолчанию - ASCII-файл с расширением

  dat; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Примечание: dat-файл можно создать непосредственно перед выполнением этой команды на с помощью редактора joe в другом окне терминала. Убедитесь, что созданный файл находится в вашей рабочей директории.

  Пример: create/table mytab 3 10 data Создается таблица mytab.tbl размером 3 на 10, генерированная из ASCII-файла data.dat.

  Пример: create/table mytab 3 10 Создается таблица mytab.tbl размером 3 на 10.

• DELETE/DISPLAY - команда стирает окно изображений.

  delete/display [disp] disp - номер окна, по умолчанию - активное окно, all - все окна;

  Пример: delete/display

• DELETE/GRAPHICS - команда стирает графическое окно. delete/graphics [grap] grap - номер окна, по умолчанию - активное окно, all - все окна;

  Пример: delete/graphics

• EDIT/TABLE - команда редактирует файл-таблицу.

  create/table table [edit_option] [col] [row]

  table - имя таблицы;

  edit_option - r - открывает таблицу только для чтения, i - редактирует таблицу (по умолчанию - i);

  col - число колонок в таблице;

  row - число cтрок в таблице.

  В редакторе таблиц можно перейти в его собственную командную строку нажав Ctrl Z. Затем либо s - спасение изменений, либо q - выход.

  Пример: edit/table mytabl i 3 10 Редактируется таблица mytabl.tbl размером 3 на 10.

• EXTRACT/IMAGE - команда извлекает из файла изображения его часть.

  extract/image subframe = frame[x_sta, y_sta: x_end, y_end]

  subframe - файл - результат операции;

  frame - исходный файл; x_sta, y_sta: x_end, y_end - начальные и конечные значения мировых координат или пикселей (перед цифрой тогда добавляется @) исходного файла по осям Х и Y, которые будут являться граничными в полученном новом файле.

  Пример: extract/image out = in[@20,@15:@180,@135] Создается новый файл out.bdf размером 161 на 121 пикселей, являющийся частью файла in.bdf.

• FIT/FLATSKY outframe = inframe inspecs [order]

  Здесь inframe - исходное изображение,

  outframe - изображение с вычтенным фоном,

  inspecs - Либо CURSOR, если площадки с фоном помечаются курсором, либо имя таблицы, в которой есть 4 колонки - :XSTRAT, :YSTART, :XEND, :YEND, в которых содержаться координаты площадок с фоном.

  order - степени полинома для аппроксимирующей фон поверхности. По умолчанию 1,1

  Пример: fit/flat beta = alfa CURSOR 2,2

  Площадки с фоном отмечаются курсором на изображении alfa.bdf (левой клавишей мыши; окончание - клик правой), фон аппроксимируется по ним поверхностью - полиномом порядка 2 по x и y, вычитается. Полученное изображение спасается в beta.bdf.

• GET/CURSOR - команда создает курсор в окне изображений и считывает с его помощью данные. Выводятся как мировые, так и пиксельные координаты курсора и значение в данной точке. Для завершения считывания нажмите правую клавишу мыши.

  get/cursor [output] ...

  output - файл-таблица, в которую выводятся данные, считанные с помощью курсора, по умолчанию - только на терминал; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: get/cursor coord Создается новая таблица coord.tbl, в которую считываются данные.

• GET/GCURSOR - команда создает курсор в графическом окне и считывает с его помощью данные.

  get/gcursor [output_spec] ... output_spec - файл-таблица, в которую выводятся данные, считанные с помощью курсора, по умолчанию - только на терминал; остальные ключевые слова в данной задаче не используются. Пример: get/gcursor coord Создается новая таблица coord.tbl, в которую считываются данные.

• HELP - команда выводит информацию по командам MIDAS на терминал.

  help [help_topic]

  help_topic - название команды или ее части

  Пример: help create Вывод на терминал описания всех команд, содержащих слово create.

• LOAD/IMAGE - команда вывода файла на экран изображений.

  load/image frame_spec [chanl] [scale] [center] [cuts] [dirs] [fix]

  frame_spec - название bdf-файла;

  chanl - номер канала вывода, по умолчанию - на существующий экран изображений;

  scale - xscale, yscale - масштаб по осям (целые числа), по умолчанию - 1,1; Если указано одно число, то масштаб по x и y меняется одинаково. Если scale отрицательное, то на данное число размер делится.

  center - centx,centy - координаты файла в мировых координатах или в пикселях(@), расположенные в центре окна, по умолчанию - С,С;

  cuts - min, max - диапазон выводимых на экран интенсивностей, по умолчанию - минимальное и максимальное '- gdirs - в данной задаче рекомендуется не использовать; fix - fx, fy, sx, sy - cвязь координат файла с координатами экрана.

  Пример: load/image proton scale=-2,3 fix=1,1,0,0 Файл proton.bdf выводится на экран изображений в левый нижний угол с масштабом по оси Х - 2:1, по оси Y - 1:3.

• LOAD/LUT - команда вывода табличного файла цветовой палитры на экран изображений.

  Пример: load/lut random2 или load/lut staircase

• MAGNITUDE/CIRCLE - команда подсчитывает интенсивность в круговой апертуре.

  magnitude/circle [in_spec] [out_spec] [Fsiz, Nsis, Bsiz] ...

  in_spec - cursor - если работа ведется с файлом, находящимся в окне изображений и центр апертуры будет выбран с помощью курсора, или image - исходный файл, если центр апертуры находится в центральном пикселе изображения, или image, xpix, yix - исходный файл и координаты центра апертуры, по умолчанию - cursor;

  out_spec - в данной задаче не используется; Fsiz, Nsiz, Bsiz - диаметр измеряемой площадки в мировых координатах или в пикселях, ширины колец вне апертуры для измерения шумов и фона, по умолчанию @12,@2,@2; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: magnitude/circle ori,@80,@107 ? @10,@1,@1 Определяется интенсивность в круглой апертуре радиусом 5 пикселей с координатами центра @80,@107 файла ori.bdf.

  Пример: magnitude/circle cursor ? @15,@3,@5 Определяется суммарная интенсивность в круглой диафрагме, с центром, указанной мышкой. Независимо от размера диафрагмы (меняется стрелками клавиатуры) поток считается в указанной в команде диафрагме (здесь 15 пикселей). Кольцо шириной 3 пикселя не используется, в следующем кольце (здесь - шириной 5 пикселей) вычисляется фон.

• OVERPLOT/COLUMN - команда выводит столбец (строку) файла изображения на графический экран, не стирая предыдущий рисунок.

  overplot/column frame [х_coord] [у_sta, у_end] [offset] [l_type]

  frame - имя bdf-файла;

  х_coord - номер столбца в пикселях (@) или мировых координатах;

  у_sta, у_end - диапазон строк в пикселях (@) или мировых координатах;

  offset - смещение в единицах интенсивности пикселей, по умолчанию - 0,0;

  l_type - тип соединительных линий: 0 - линия отсутствует, 1 - непрерывная, 2 - точечная, 3 - короткая пунктирная, 4 - точка-пунктир, 5 - длинная пунктирная, 6 - пунктир-две точки, по умолчанию - 1.

  Пример: overplot/column gal @316 @40,@510 Вывод 316-го столбца файла gal.bdf в диапазоне от 40-го до 510-го пикселя по оси Y на графический экран.

• OVERPLOT/ROW - команда выводит строчку (линию) файла изображения на графический экран, не стирая предыдущий рисунок.

  overplot/row frame [y_coord] [x_sta, x_end] [offset] [l_type]

  frame - имя bdf-файла;

  y_coord - номер строки в пикселях (@) или мировых координатах;

  x_sta, x_end - диапазон колонок в пикселях (@) или мировых координатах;

  offset - смещение в единицах интенсивности пикселей, по умолчанию - 0,0;

  l_type - тип соединительных линий: 0 - линия отсутствует, 1 - непрерывная, 2 - точечная, 3 - короткая пунктирная, 4 - точка-пунктир, 5 - длинная пунктирная, 6 - пунктир-две точки, по умолчанию - 1.

  Пример: overplot/row gal @136 @1,@210 Вывод 136-ой строки файла gal.bdf в диапазоне от 1-го до 210- го пикселя по оси Х на графический экран.

• PLOT/COLUMN - команда выводит столбец (линию) файла изображения на графический экран, стирая предыдущий рисунок.

  plot/column frame [х_coord] [у_sta, у_end] [x_sc, y_sc[, x_off, y_off]]

  frame - имя bdf-файла;

  х_coord - номер столбца в пикселях (@) или мировых координатах;

  у_sta, у_end - диапазон строк в пикселях (@) или мировых координатах;

  x_sc, y_sc - масштаб в единицах (мировых координатах) на мм; x_off, y_off - смещение в мм.

  Пример: overplot/column gal @38 @10,@180 Вывод 38-го столбца файла gal.bdf в диапазоне от 10-го до 180-го пикселя по оси Y на графический экран.

• PLOT/ROW - команда выводит строчку (линию) файла изображения на графический экран, стирая предыдущий рисунок.

  plot/row frame [y_coord] [x_sta, x_end] [x_sc, y_sc[, x_off, y_off]]

  frame - имя bdf-файла;

  y_coord - номер строки в пикселях (@) или мировых координатах;

  x_sta, x_end - диапазон колонок в пикселях (@) или мировых координатах;

  x_sc, y_sc - масштаб в единицах (мировых координатах) на мм;

  x_off, y_off - смещение в мм.

  Пример: plot/row gal @36 @10,@210 Вывод 36-ой строки файла gal.bdf в диапазоне от 10-го до 210- го пикселя по оси Х на графический экран.

• PLOT/TABLE - команда выводит график табличных значений на графический экран. plot/table table [plane1] [plane2] ...

  table - имя файла-таблицы;

  plane1 - номер или название колонки таблицы для оси Х;

  plane2 - номер или название колонки таблицы для оси Y; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: plot/table data #1 #2 Вывод графика данных, взятых из таблицы data.tbl, по оси Х - 1-я колонка, по оси Y - 2-я колонка таблицы.

• READ/DESCRIPTOR file descriptor - считывает служебную информацию (заголовок) из файла и выводит на экран.

  Пример: rea/desc pavlin * - выводит весь заголовок файла pavlin.bdf

• REGRESSION/LINEAR - команда нахождения линейной зависимости между колонками таблицы.

  regression/linear table y x1,x2,...

  table - название таблицы;

  y - название колонки с зависимыми переменными;

  x1, x2 - названия колонок с независимыми переменными.

  Пример: regression/linear data :Z :X,:Y Определение функции :Z=a*:X+b:Y+c для колонок таблицы data.tbl.

• REGRESSION/POLYNOMIAL - аппроксимация зависимостей x(y) или z(x,y) полиномом.

  REGRESSION/POLYNOMIAL data :Z :X 2

  Аппроксимирует зависимость колонки :Z от :X из таблицы data.tbl полиномом 2-й степени.

  Пример: REGRESSION/POLYNOMIAL data :Z :X 2

  SAVE/REGR data COEF

  COMPUTE/REGR data :FIT = COEF

  Аппроксимирует зависимость :Z от :X функцией $:Z=a0+a1\cdot:X+a2\cdot:X^2$, спасает коэффициенты в таблицу data.tbl с именем COEF и помещает результат аппроксимации в колонку :FIT

• SET/CONTEXT - команда входа в библиотечные подпрограммы.

  set/context cntxt

  cntxt - название библиотечной подпрограммы.

  Пример: set/context surfphot Вход в библиотечную подпрограмму surfphot и вывод на экран всех команд данной подпрограммы с краткими описаниями.

• SET/GRAPHICS - команда установки параметров на графическом экране.

  set/graphics option1[=value1] [option2[=value2] ...]

  options - в задаче используются следующие опции:

  xaxis - xstart, xend - диапазон по оси Х в мировых координатах или в пикселях (@);

  уaxis - уstart, уend - диапазон по оси Y в мировых координатах или в пикселях (@).

  Пример: set/graphics xaxis=@20,@50 yaxis=0,90 Установка осей: Х - в диапазоне 20-50 пикселей, Y - в диапазоне 0-90 единиц интенсивности.

• STATISTICS/IMAGE - команда подсчитывает общую и среднюю интенсивность изображения или некоторой его области, максимальное и минимальное значение интенсивности, стандартное отклонение от среднего и т.д.

  statistics/image [frame] [area] ...

  frame - имя bdf-файла, по умолчанию - изображение, находящееся на экране изображений;

  area - [xs,ys:xe,ye] - начальные и конечные значения в мировых координатах или в пикселях (@), ограничивающие площадь, для которой подсчитывается статистика; остальные ключевые слова в данной задаче не используются.

  Пример: statistics/image star [@30,@22:@80,@25] Подсчитывается статистика области файла star.bdf на площадке 51 на 4 пикселя.

  Пример: statistics/image star CURSOR - интерактивно выводятся суммарная интенсивность, средние значения, дисперсия, медианное среднее и многое другое для области изображения star.bdf, выделенной курсором (размер меняется стрелками с клавиатуры).

• TUTORIAL/LUT - команда выводит поочередно все табличные файлы цветовой палитры на экран дисплея.

  Пример: tutorial/lut

Литература

1. Дибай Э.А., Проник В.И. Спектрофотометрическое исследование ядра NGC 1068. - Астрофизика. 1965. Т.1. С.78.

2. Боярчук А.А., Гершберг Р.Е., Годовников Н.В., Проник В.И. Формула и графики для количественного анализа излучения запрещенных линий в эмиссионных объектах. - Изв. КрАО. 1969. Т.39. С.147.

3. Дибай Э.А. Нестационарные явления в галактиках. - В кн. Итоги науки и техники. Астрономия. Т.18. М. ВИНИТИ. 1981. С.55-72.

4. ESO-MIDAS. ESO Operating Manual. 1995. No.1. Vol.A-C.

Пересмотрено 15.09.2001