标签存档: 星系团

Sherpa表面亮度拟合

与致力成为X射线数据分析通用工具的HEASOFT不同,Ciao (Chandra Interactive Analysis of Observations) 是专为Chandra卫星数据开发的。它也包含了一个数据分析工具Sherpa。基于现有的脚本语言,从而可以方便地移植扩充。开始有Python 和S-Lang 两个版本,不过现在已经停止了对S-Lang的支持。下面我们介绍如何用它来拟合星系团的面亮度分布。
为了减少计算量,我们先从去除点源的图像中裁出星系团所在区域.使用 dmstat处理前面生成的图像文件.可以得到图像中的极大极小值坐标,如果目标形状不规则,还可以设置 centroid =yes 计算图像重心.
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XSPEC光谱分析

在得到X波段图像之后,我们可以通过拟合光谱来测量天体温度、金属丰度等信息,就要用到XSPEC。作为X射线光谱分析的通用软件,已经被包含在NASA的高能物理套件HEASOFT之中。是X射线分析套件XANADU的主要组件。这个名字本来是元上都的英译,马可波罗曾在他的游记中极力描绘那里的奢华繁荣,后又经英国诗人柯勒律治题诗歌颂,而演变为东方仙境的代名词。

言归正传,下面我们采用上文得到的 MACS J0257.6-2209 定标文件来提取光谱。如果不想重复前面的步骤,只需提取压缩包primary目录下的evt2.fits 文件,执行下面的命令即可。
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Chandra图像定标

伪彩色这是2008年Paolo Tozzi 来北京做的X射线数据处理讲座的笔记,一直拖到现在才开始整理。这里是第一部分,主要是些准备工作。高能数据处理要用HEASOFT,Chandra数据还要用到Ciao和CALDB,按照说明文件一步步安装并不困难,只是2G多文件下载起来要费些时间。附加脚本也经常用到,解压到安装路径下就可以了。安装好之后,先用 heainit 和ciao初始化运行环境,若没有错误提示就可以运行下面的命令了。

如果手头上没有数据。可以先到Chandra数据中心找个自己喜欢的目标,数据通常会在保密期过后自动公开,既避免了对同一目标的反复观测,也能最大限度地发挥已有数据的价值。 我这里选择了红移0.3的 MACSJ0257.6-2209 (即Abell 402, Obs ID 3267 )。输入到左上角的Target Name中,点Search,会得Chandra已有的观测数据列表。我们选个曝光时间短点的,数据文件小些,加到获取列表中(Add to Retrieval List)。点击retrieval之后,服务器会自动将文件打包放到匿名ftp的临时目录下。也有一个基于python的自动下载脚本。 官方详尽的下载介绍由此跳转
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星表简介之二-星系团表

早在人们意识到“星云”可能不都在银河系内之前,就有人注意到有些“星云”喜欢聚集在一起,上文提到的梅西耶就是其中之一,但那时的认识水平还无法解释这样的分布特点,也许最简单的办法就是说服自己这只是巧合……
1948年口径5米的海尔望远镜落成仪式

十九世纪末,照相术的成熟使得天文学家们有了比眼睛更可靠的工具来观察天空,德国天文学家 Max Wolf (1863-1938)通过比对不同日期的天区照片,发现了两百多颗小行星和四个超新星,并在1901年意外地发现了后发座星系团……但是人们真正开始研究这些低表面亮度天体,还要等到半个世纪后更大望远镜的出现。

1948年当时世界上最大的反射望远镜——200吋的海尔(Hale)望远镜在帕洛玛(Palomar)山落成,48英寸的Samuel Oschin施密特望远镜落成,并在1950至1957年间完成了它著名的第一次巡天——帕洛玛天文台巡天(Palomar Observatory Sky Survey POSS),作为主要观测者之一的阿贝尔 George Ogden Abell (1927-83)根据对比度更高的红波段的结果编篡了一个包含2712个星系团的星系团表,1958年发表,作为他博士论文的一部分。但是仅凭星系在天球上的投影位置来判断它们是否属于同一个物理系统是十分困难的,需要给一些人为限制。Abell给出了如下的判据:

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室女座星系团

原始网页:http://seds.org/messier/more/virgo.html

这里要介绍的星系聚集体是离我们最近的大星系团,它是银河系附近已知的最大结构,也是宇宙间与我们小小的本星系群(Local group 包括银河系)有物理联系的最远天体。这个结构也是梅西耶的众多发现之一,他将其记录在条目M91之后(下面转引自 Kenneth Glyn Jones的著作):

室女座,特别是它北侧的部分,包含众多的星云。下面列出的13个星系都位于其中,即 49, 58, 59, 60, 61, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 和 91。所有这些星云看上去都不含恒星,只有在晴朗夜晚的中天时分才能看到。其中大部分Mechain都曾给我指出过。

加上后来发现的M98、99及100,梅西耶在他的列表中一共编入了16个被他看作是“星云团块”的室女团成员星系。Pierre Méchain在1783年的一封信中提到他曾在这个天区看到过更多梅西耶没有见过的“星云”,但不幸的是,没有记录指出他当年看到的是哪些星系。

梅西耶绘制的室女座天区右侧的图像是梅西耶绘制的一张1779年彗星星图的局部,所有的16个梅西耶天体都标在上面。人们到20世纪二十年代才开始真正了解星系,而他这个发现是在1781年作出的,早了一个多世纪!而认识到它们是有物理联系的星系团还要经过漫长的探索。

这个有着2000个成员星系的室女团主宰了我们星系的邻近空间,它是本超团(Local Supercluster 也称作室女超团或者后发-室女超团)的物理中心,以它巨大的质量影响着全部这些星系和星系群(galaxy group),它减缓了宇宙膨胀所造成的星系逃逸速度,产生了向它运动的物质流(即所谓的Virgo-centric flow ),甚至许多星系都早晚要落入这个巨星系团之中,它也因此在不断变大。我们的本星系群也正以100—400km/s的速度向它运动。从目前获得的室女团的质量和速度数据来看,本星系群可能没有远到能够从室女团逃逸的地步,我们的退行会在未来的某刻中止,然后回落,并合,也许是被它吞噬……

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