PACCE - Perl Algorithm to Compute Continuum and Equivalent widths

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

Sumário

Introdução ao problema

Larguras Equivalentes (EWs) Índices de Lick

Funcionamento do programa Testes de Confiabilidade

Aplicações & Curiosidades Perspectivas Futuras

Introdução ao problema

Objetivo: medir as larguras equivalentes num conjunto de espectros.

Um problema de ordem prática: medir as

larguras equivalentes no espectro analisado. Programas normalmente utilizados: IRAF ou LINER

- são excessivamente interativos, - dependem que o usuário marque

manualmente as regiões de contínuo e os

limites das linhas de absorção.

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 (medidas não-reprodutíveis)

O que fazer para reduzir erros e não perder tanto tempo???

PACCE!!!

Larguras Equivalentes - EWs

Linhas Atômicas de absorção (em Å):

EW_{λ =} Z ∞ 0 F_c − F_λ F_c dλ = A₁ A_{1 + A2} × (λs − λi)

Larguras Equivalentes - EWs

Bandas Moleculares (em mags):

EW_{λ = −2.5 × log} A2

A_{1 + A2}

Índices de Lick

São características espectrais definidas por Faber et al. (1985) na região 400-640 nm (linhas espectrais atômicas e bandas

Funcionamento do programa

Criado em Perl devido à rapidez e facilidade em lidar com grandes tabelas de dados e

padrões de busca.

O programa depende apenas de pacotes do Perl facilmente descarregáveis pela internet a partir do repositório CPAN

(http://www.cpan.org/modules/index.html), e do

gnuplot (http://www.gnuplot.info).

Pacotes: Spline e Derivative.

Funcionamento do programa

Interface: gráfica ou texto

Modo gráfico: usa ’kdialog’ (KDE) para

facilitar a seleção dos espectros e criar um interface amigável.

Modo texto: é possível criar um arquivo externo de controle para gerenciar a

execução do PACCE (para grandes conjuntos de espectros).

Funcionamento do programa

Funcionamento do programa

Contínuos Laterais:

Definidas com colchetes [ ]: regressão linear direta com os pontos do espectro contidos nos intervalos informados.

Definidas com chaves { }: spline cúbica realizada com os comprimentos de onda informados pelo usuário, separados por vígulas.

"Binagem" do contínuo é muito menor que a do espectro para garantir proximidade

entre limites laterais do contínuo e da linha analisada.

Funcionamento do programa

Banda Passante:

Definidas com parênteses ( ): áreas calculadas via método dos trapézios.

Em todos os casos: PACCE busca o ponto do espectro mais próximo dos limites superior e inferior definidos na tabela de entrada (Banda Passante ou Contínuos laterais).

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

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuário 1

EWs (A) − FEWP

Correlação de EWs (Base do Bruzual)

y = a*x + b a = 1.0382 b = 0.16242 N = 49 Regressão x=y Usuário 1

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuário 2

Correlação de EWs (Base do Bruzual)

y = a*x + b a = 1.0347 b = −0.11625 N = 52 Regressão x=y Usuário 2

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuários 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 2 x=y Usuário 1 Usuário 2

Testes de Confiabilidade

( EW_fewp − EW_iraf ) / EW_fewp

Resíduos (Usuários 1 e 2)

N = 101 Usuário 1 Usuário 2 0

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuário 1

EWs (A) − FEWP

Correlação ( Espectros reais / NGC 1052 )

y = a*x + b a = 0.94967 b = 0.40457 N = 239 Usuário 1 Regressão x=y

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuário 1

Correlação do Contínuo (Base do Bica)

y = a*x + b a = 1.0447 b = −0.029863 N = 103 Usuário 1 Regressão x=y

Testes de Confiabilidade

EWs (A) − Usuário 2

EWs (A) − FEWP

Correlação do Contínuo (Base do Bruzual)

y = a*x + b a = 0.98805 b = 0.020357 N = 84 Usuário 2 Regressão x=y

Aplicações & Curiosidades

Tabela editável ⇒ não há necessidade de se

trabalhar com espectros apenas na região definida pelos índices de Lick.

Com isso, o programa aumenta suas

possibilidades de aplicação para qualquer análise que envolva comparações de

Aplicações & Curiosidades

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

Perspectivas Futuras

Criar uma homepage disponibilizando o

programa, além dos scripts de preparação dos dados de entrada.

Analisar mais espectros reais para detalhar ainda mais a confiabilidade do programa

(comparando +/- 1000 medidas).

Inserir cálculo de erro nas medidas do PACCE.

Agradecimentos

Rogério Riffel, pelas dicas e ajuda na elaboração do seminário.

Ângela Krabb, Mauro Rickes pelos dados

fornecidos para a comparação entre PACCE e medidas manuais.

Rogemar Riffel, pela figura de EWs de absorção do CO.

Slides criados em LA_{TEX 2ε.}