SpcAudace : opus des fonctionnalités bien pratiques

SpcAudace

 Plan de la page

SpcAudace trouve son origine dans la nécessité de gagner du temps dans notre loisir qu'est la spectroscopie. En effet, le traitement de nos spectres peut prendre du temps et peut mener à des résultats différents à chaque fois lorsque l'on agit avec des interventions manuelles.
SpcAudace a alors été créé pour passer davantage de temps à observer, libérer du temps pour les lectures astronomiques et la vie.

• Exporter un profil de raies en image PNG :
  1. Mettre ce profil de raies dans un répertoire sans accents ni espaces.
  2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
  3. Aller dans le menu "Conversion/Exporter un profil en image PNG".
  4. Remplir les champs selon votre matériel (télescope et spectroscope) et éventuellement modifier les limites du graphique pour zoomer sur une zone d'intérêt :

  5. Admirer les résultat :
     

     
     Résultat de "Conversion/Exporter un profil en image PNG".

     • La date, la dispersion et les éléments de pose sont automatiquement disposés dans la légende.
     • La largeur du graphique s'adapte automatiquement à la plage de longueurs d'onde couverte par la base résolution.
     • Les unités des deux axes sont automatiquement adaptées aux données.
  6. Obtenir le spectre colorisé de vega--profil-1c.fit : 
     1. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Conversions/Création d'un spectre coloré à partir du profil".
        Synthaxe : spc_fit2colors fichier_fits ?lambda_début lambda_fin?
     2. Créer le spectre colorisé : spc_fit2colors vega--profil-1c

     
     L'image JPEG générée possède la même largeur que le graphique PNG créé précédemment.



• Superposition de plusieurs profils de raies : 
  1. Mettre tous les spectres (archive de ces spectres) à tracer dans un répertoire.
  2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
  3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Conversions/Exporter plusieurs profils dans un graphe PNG avec décalage verticale vs A ou km/s".
     Syntaxes possibles :
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils lambda_spotted (A)
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils lambda_begin lambda_end
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils lambda_begin lambda_end lambda_spotted (A)
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils lambda_begin lambda_end none lambda_reference_for_velocity
     • spc_multifit2pngdec vertical_offset_between_profils lambda_begin lambda_end velocity_spotted (km/s) lambda_reference_for_velocity
  4. Résultats possibles (profils de raies ici non corrigés de la vitesse héliocentrique) :

     Résultat de la commande : spc_multifit2pngdec 1.2

     Résultat de la commande : spc_multifit2pngdec 1.2 6545 6580 6562.82

  
  
• D'autres utilisations (en vitesse radiale, etc.) de spc_multifit2pngdec sont décrits sur cette page.

2. Création d'une animation de spectres : 

1. Mettre tous les spectres nécessaires pour l'animation (archive de ces spectres) dans un répertoire vide.
2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Conversions/Fabrique une animation d'une série de spectres".
   Synthaxe :
   spc_anim nom_astre_sans_espaces ?delay_images(40)? ?methode_normalisation(norma/rescale/none)? ?lambda_min lambda_max ymin ymax?
4. Création de l'animation : spc_anim del_Sco
5. Le résultat est un fichier nommé del_Sco_anim.gif. La durée de chaque profil vaut 40 ms par défaut :
   

   

6. Création de l'animation avec zoom sur la zone d'intérêt (6540-6590 A) : spc_anim del_Sco 40 rescale 6540 6590 0.5 3.6

   

3. Création d'un spectre dynamique d'une série : 

1. Mettre tous les spectres (archive de ces spectres) sur lesquels faire les mesures dans un répertoire.
2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Construit le spectre dynamique 2D d'une série de profils".
   Synthaxe :
   spc_dynagraph lambda_deb lambda_fin lambda_reference interpolation(o/n) RA_d RA_m RA_s DEC_h DEC_m DEC_s
4. Prendre les coordonnées de l'astre sur Simbad, format FK5, ici :16 00 20.005 -22 37 18.14
5. Création du spectre dynamique : spc_dynagraph 6545 6585 6562.82 o 16 00 20.005 -22 37 18.14.
6. Le résultat sont les fichiers image del_Sco_dynagraph.png et del_Sco_dynagraph.ps.

   

7. Remarques : on voit bien les variations du pic bleu de la raie d'émission, les tirets noirs le long de l'axe vertical de droite indiquent la position des profils utilisés.

4. Application d'une commande à tous les spectres : 

1. Mettre tous les spectres (archive de ces spectres) sur lesquels faire les mesures dans un répertoire.
2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Construit le spectre dynamique 2D d'une série de profils".
   Synthaxe :
   bm_cmd "la commande audela a executer sur les fichiers notes %s"
4. Découpage sur une plage de longueur d'onde d'une série de spectre :
   bm_cmd "spc_select %s 6550 6570"
5. Normalisation du continuum d'une série de spectre :
   bm_cmd "spc_autonorma %s"
6. Ces actions sont appliquées d'une traite à tous les profils de raies présents dans le répertoire de travail. Cela fait gagner du temps !

5. Détemination de la température de surface d'une étoile : 

1. Mettre ce profil de raies dans un répertoire sans accents ni espaces.
2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Déterminationde la température stellaire par ajustement de Planck".
   Synthaxe : spc_ajustplanck nom_profil_calibré ?pas du calcul (1000)?
4. Réalisation de la mesure de la température par pas de 500 K : spc_ajustplanck vega--profil-1c.fit 500.

   

   
   
5. Résultat de la mesure dans la console :
   # Calcul de l'ajustement...
   # T=1000 ; # T=1500 ; # T=2000, RMS=0.237931527913 ; # T=2500 ; # RMS=0.132280771001 ; # T=3000 ; # RMS=0.104179260283 ;
   # T=3500 ; # RMS=0.0852464636565 ; # T=4000 ; # RMS=0.0724015439675 ; # T=4500 ; # RMS=0.0636251043965 ; # T=5000 ; # RMS=0.0575979470734 ;
   # T=5500 ; # RMS=0.0534480130769 ; # T=6000 ; # RMS=0.0505901809236 ; # T=6500 ; # RMS=0.0486279619642 ; # T=7000 ; # RMS=0.0472893708435 ;
   # T=7500 ; # RMS=0.046387119825 ; # T=8000 ; # RMS=0.0457913217181 ; # T=8500 ; # RMS=0.0454114432861 ; # T=9000 ; # RMS=0.0451847956799 ;
   # T=9500 ; # RMS=0.0450661685653 ; # T=10000 ; # RMS=0.0450244020593 ; # T=10500 ; # RMS=0.0450366273358 ; #
   # Température déterminée : 0.0450661685653>RMS=0.0450244020593<0.0450366273358
   # Calcul de la courbe de Planck de l'UV au rouge...
   # Température trouvée : 10000 K
   # 10000
   
6. Conformité du résultat :
   Véga est une étoile de type A0V, donc de température comprise entre 7500 et 10000 K. Dans notre exemple, la mesure de la température de surface est correcte (9602 ± 180 K, Astronomy and Astrophysics 391 (3): 1039-1052). Cependant, la méthode par ajustement d'un profil de Planck est plus délicate pour les étoiles froides et nécessite des spectres corrigés de l'absorption atmosphérique pour parvenir à un résultat plus fiable.

6. Analyse des spectres - mesures de largeur équivalente (EW) : 

• Mesure de EW sur un spectre : 
  1. Mettre le spectre à étudier (del_sco_20100429.fit) dans le répertoire de travail.
  2. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Largeur équivalente d'une raie d'un spectre complexe".
     Synthaxe :
     spc_ew nom_profil_raies_calibré lambda_debut lambda_fin ?taux_doucissage_continuum (0-[6]-15)? ?efface_continuum(o)? ?degré_polynomes_continuum_methode_passebas(2)?
  3. Réalisation de la mesure de EW sur l'intervalle 6550-6578 A contenant la raie en émission : spc_ew del_sco_20100429.fit 6550 6578.
  4. Résultat de la mesure dans la console :
     # Date: 2010-04-29T00:39:53.00
     # JD: 2455315.5277
     # EW(28.00=6550.00-6578.00)=-8.344 A.
     # Sigma(EW)=0.093 A.
     # SNR=261.
  5. Mesure avec affichage du continuum utilisé pour la mesure : spc_ew del_sco_20100429.fit 6550 6578 6 n
     

     

     
     Évidemment, la valeur de EW mesurée est la même que précédemment car 6 est la valeur utilisée par défaut pour le doucissage du continuum.
  6. Mesure avec un continuum adpaté pour la mesure : spc_ew del_sco_20100429.fit 6550 6578 4 n
     

     

     • Résultats de la mesure dans console :
       # Date: 2010-04-29T00:39:53.00
       # JD: 2455315.5277
       # EW(28.00=6550.00-6578.00)=-6.755 A.
       # Sigma(EW)=0.089 A.
       # SNR=261.
       
     • On constate que le continuum utilisé a une influence non négligeable sur la valeur de EW mesurée. Je vous renvoie à la lecture de la page décrivant les paramètres influençant la valeur mesurée de EW.
       Il est clair que le continuum utilisé pour cette deuxième mesure épouse mieux le continuum de l'étoile : la mesure de EW n'en sera que meilleure.
     
     
• Tracé de la courbe EW en fonction du temps d'une série de spectres : 
  1. Mettre tous les spectres (archive de ces spectres) sur lesquels faire les mesures dans un répertoire vide.
  2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
  3. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Courbe EW=f(t) d'une série".
     Synthaxe :
     spc_ewcourbe lambda_raie/lambda_deb lambda_fin ?degré polynome du continuum(1)?
  4. Réalisation des mesures de EW entre 6540 A et 6585 A sur tous les spectres du répertoire de travail (comme décrit précédemment) : spc_ewcourbe 6540 6585
  5. Le fichier ewcourbe.dat contenant les mesures de EW de la série de spectres est crée ainsi que le graphique ew_courbe.png au format PNG :
     

  
  Pour chaque mesure, une incertitude est évaluée et est reportée dans le graphique.

7. Détermination de la période de variation par périodogramme à partir de mesures obtenues : 

1. Mettre tous les spectres (archive de ces spectres) sur lesquels faire les mesures dans un répertoire.
2. Définir ce répertoire comme répertoire de travail : dans Audace, menu Configuration/Répertoires.
3. Réalisation des mesures de EW entre 6540 A et 6585 A sur tous les spectres du répertoire de travail (comme décrit précédemment) : spc_ewcourbe 6540 6585
   Le fichier ewcourbe.dat contenant les mesures de EW de la série de spectres est crée.
4. La commande est disponible depuis le menu "SpcAudace/Astrophysique/Construit le periodogramme et affiche la sinusoïde des mesures issues d'un fichier ascii".
   Synthaxe :
   spc_periodogram data_filename.dat time_unit measured_quantity ?nb_periodes_plausibles (10)? ?period_min (0.00001)? ?period_max (=duree enregistrement des mesures)? ?valeur minimum autorisee pour le pas d'echantillonage du periodogramme?
5. Fichier des mesures utilisé : ewcourbe_20100421.dat.
6. Recherche de périodes sans a priori : spc_periodogram ewcourbe_20100421.dat "julian days" "EW (A)"

   
   
   

   • Remarques :
     • Une fenêtre affiche le périodogramme et une deuxième l'ajustement sinusoïdal obtenu avec la période trouvée ayant l'intensité la plus importante.
     • On constate dans le graphique du périodogramme qu'un maximum vers 30 jours est plus problable. On doit donc affiner la recherche.
7. Affinons la recherche de la période en supposant que 10 périodes sont couvertes et que la période vaut au plus 40 jours :
   spc_periodogram ewcourbe_20100421.dat "julian days" "EW (A)" 10 0.01 40

   
   
   Les fenêtres des deux graphiques colorés en rouge sont superposées.
   Il faut en déplacer une pour voir le périodogramme et l'ajustement sinusoïdal confortablement.

   • Remarques :
     • Dans la console sont affichés les maxima trouvés dans le périodogramme.
     • Une fenêtre affiche le périodogramme et une deuxième l'ajustement sinusoïdal obtenu avec la période trouvée ayant l'intensité la plus importante.
     • Le périodogramme est sauvé au format ascii DAT et PNG pour usages ultérieurs.
   • Affichage des résultats dans la console :
     # Graphique sauvé sous periodogram.png
     # Le nombre de maxima 2 trouves est inferieur au nombre demande
     # Maximum N°1 : période valant 32.9705078125 et d'intensité 3.91682490474
     # Maximum N°2 : période valant 19.5363671875 et d'intensité 2.12947752888
     #
     Ajustement sinusoidal :
     # Sinefit : RMS= 1.30594942471
     Estimated amplitude : 0.89
     Phase : 0.19
     Form of the fitting function:y(t)=0.84+0.887013362985*sin(2pi*t/32.97-0.19)
     # periodogram.dat
     

 
Il y a plus de 150 fonctions disponibles dans SpcAudace.
Toutes peuvent être utilisées pour écrire vos propres scripts (Tcl sous Audela en 12 minutes).