Фотометрические наблюдения дают возможность получить такие важные характеристики объектов как распределение яркости и цвета. Яркость галактики в различных фотометрических диапазонах определяется общим количеством излучающей материи, а показатели цвета зависят от относительного вклада излучения соответствующего компонента в общую светимость.

Целью данной задачи является обработка снимков спиральной галактики, полученных с помощью ПЗС-камеры. Требуется получить профили яркости галактики в фильтрах B, V, R, I, построить карты распределения светимости и показателей цвета, определить, как меняется позиционный угол и эллиптичность изофот с увеличением расстояния от центра, определить интегральную светимость и показатели цвета галактики.

В задаче используются снимки галактики NGC 6217, полученные на 1.5-м телескопе Майданакской обсерватории (Узбекистан). В качестве приемника изображения применялась ПЗС-матрица TI 800x800. Масштаб изображения составляет 0.25"/пиксель. Для калибровки снимков галактики в ту же ночь был снят звездный стандарт. Удобные для работы стандарты приведены в работе Ландольта [1]. В ней представлен список звезд, расположенных в экваториальной зоне, величины которых измерены фотоэлектрическими методами с хорошей точностью (несколько тысячных звездной величины). Также для обработки понадобятся "темновой кадр" (получается с закрытым в ту же ночь с той же экспозицией, что и объект), "байес" (bias, шум считывания, получается с нулевой экспозицией, как правило несколько раз за ночь), и "плоское поле" (получается при съемке равномерно освещенных поверхностей, позволяет учесть неоднородность чувствительности отдельных элементов ПЗС-матрицы). Заметим, что для облегчения выполнения задачи вам изначально даются уже усредненные изображения с байесом (т.н. superbias) и плоским полем (superflat).

В качестве инструмента для обработки астрономических снимков в настоящее время применяются несколько пакетов программного обеспечения, таких как PCVISTA (устаревшее п/о, на практике почти не используется), IRAF (широко распространен в Америке), MIDAS (распространен в Европе, Чили) и др.

В данной задаче обработка ведется с помощью MIDAS (Munich Image Data Analysis System), разработанного в Европейской Южной Обсерватории (ESO). Он представляет собой многоцелевой пакет, созданный специально для астрономических приложений. Он состоит из базовых модулей, и набора специализированных пакетов, облегчающих обработку спектров, астрометрических снимков, поверхностной фотометрии и многого другого.

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

Для выполнения задачи необходимо иметь 17 файлов:

ћ         4 файла изображения галактики NGC 6217 в фильтрах B, V, R, I

(gal180b.bdf, gal120v.bdf, dal120r.bdf, gal120i.bdf),

ћ         8 файлов площадок звездных стандартов Ландольта PG1657+078 (s40b1.bdf, s40b2.bdf, s20v1.bdf, s20v2.bdf, s20r1.bdf, s20r2.bdf, s20i1.bdf, s20i2.bdf) - по 2 в каждом фильтре, 4 файла 'плоского поля' матрицы (flat) в фильтрах B, V, R, I и файл уровня сигнала смещения матрицы (bias).

 

Перед выполнением задачи обязательно ознакомьтесь с описанием простейших команд Linux и команд M