DS-9的介绍(第二部分)

现在来看看如何使用DS9。下周,我们将对DS9的所有功能进行深入教程。本周先大概了解软件结构和简单功能。现在回到屏幕,看DS9在做什么。打开DS9,通常第一件事是找到菜单栏的【分析】,在分析菜单下,向下移动鼠标,单击【虚拟天文台】, 这时将弹出一个新窗口,帮助连接钱德拉天文台多年来完成的成百上千次观察数据。
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特别注意,DS9的虚拟天文台需要设置参数才能正常工作。这很简单,以下是 Mac 和 Windows 系统的操作方法。如果你有一台 Macintosh,启动DS9时找到【分析】,单击【虚拟天文台】,在选择Rutgers Primary MOOC X-ray Analysis Server之前,确保【连接到VO服务器】下的单选按钮【通过远程 Web 服务器】已被勾选,以便DS9正常运行。如果不想每次启动DS9都设置一次,可以在【首选项】中更改参数以自动执行此操作,更改方式如下:找到顶部菜单栏的【SAOImage DS9】,单击【首选项】,出现一个对话框,在可选菜单中点击【VO】(虚拟天文台,Virtual Observatory),然后勾选单选按钮【使用 Web 代理连接】,再点击【保存】。对于Windows系统,过程几乎相同。找到【分析】,点击【虚拟天文台】,出现对话框,在点击【Rutgers Primary MOOC X-ray Analysis Server】之前,确保勾选了单选按钮【使用 Web 代理连接】,如果不想每次启动 DS9 时都设置一次,可以更改【首选项】中的参数,使其自动执行此操作,更改方式是找到【编辑】,单击【首选项】,出现首选项对话框,选择【VO】,弹出另一个对话框,确保单选按钮【使用 Web 代理连接】已被勾选,点击【保存】即可。现在回到常规课程。

要做的第一件事是连接到【Rutgers Primary MOOC X-ray Analysis Server】,先确保已勾选单选按钮【使用Web代理连接】,然后再选中【Rutgers Primary MOOC X-ray Analysis Server】,出现了另一个页面,它列出了所有观察数据,我移动了下页面,以便页面完全显示。
新页面

这是使用卫星进行成百上千次观测的清单,为了看看它们是什么,我们点击第一个【ACIS Observation of CAS A】。现在立刻看到观察区域加载了图像。我们可以通过选择不同的颜色方案改变它的颜色,并用同样的方式进行各种有趣的展示。
改变颜色

我们也可以更改称为Scale的东西,我将选择平方根量表,我们将在下周讨论这个问题。现在可以看到显示发生了变化,这个特殊物体是一个超新星遗迹,它是一个整体。注意,当指针到处移动时,窗口左上角的信息区域发生了很多变化,可以看到α和δ表示天空中的位置,还可以看到指针所指的实际像素,在主窗口右上角的放大框中更清楚地看到这一点。此外,可以看到指针所指的特定点的强度值,可以看到指针从超新星遗迹中的一处移到另一处时,强度值发生变化。
Scale界面

很难用鼠标选择一个特定点,因为鼠标有点跳跃式移动。但是,我们可以点击设置一个区域(之后我们再讨论区域),这个区域就是之后数据检查对象的区域。如果再点一次,可以看到现在已经选择了该区域,并且该区域上有四个小手柄以便把区域更改到想要的位置,或者只用键盘上下键每按一次调整一个像素。注意当我们执行此操作时信息框中的值会发生变化,值变化意味着改变超新星的观察区域,亮度随之发生变化。可以在放大框中看到实际放大的内容,也就是可以看到像素结构。可以看到天空中的位置发生变化,即α和δ变化,且表示实际图像中位置的像素数也会发生变化。因此,可以用上下左右键按一次移动一个像素。如果不小心选中了不想要的区域,可以再次点击选中区域,然后按删除键,选中的区域就不见了。还可以上下平移。现在注意这里有一个很小很小的白点,几乎只有一个像素大小,或者几个像素大小,总之就是很小,它看起来很靠近物体中心。之后我们再讨论这个话题。现在为了查看所指区域的亮度值,可以找到【视图】勾选【水平图】和【垂直图】明确显示图像的水平部分和垂直部分。
水平图和垂直图

我又要上移软件(以便页面完全显示)了,这有点棘手,因为我的屏幕太小了。指针回到表示超新星遗迹的观察区域,可以设置一个区域,每次移动一个像素时视图发生变化,在垂直和水平方向来回观察超新星遗迹的切片。
然后回到这个中心点。现在,为了查看指针周围区域的实际值,找到【分析】点击【像素表】,出现一个消息框,框的顶部和左侧提供实际图像像素数。实际上可以一次来回移动一个像素,看看超新星的强度是多少,本例中是遗迹中心附近。让我们看看它离中心有多近?拖拽其中一个小把手以扩大区域,这个白点看起来确实非常接近天空中这个大斑点(指超新星遗迹)的中心。但这里还有其它东西,看上去不像是某种球对称物体的一部分,这是我们未来探索的内容,现在先让你对DS9能做什么有所了解。

要查看另一个来源,让我们执行以下操作。首先,关掉像素表,接着关掉水平图和垂直图。现在加载另一个观察数据。这次不看Cas A,而是看另一个称为第谷的超新星遗迹。将第谷加载观察区域,颜色设为he,Scale设为线性。现在注意,数据这里有空隙,这实际上是钱德拉卫星芯片的反射,这些芯片并排放置,部分天空会落在芯片之间,因此有时会看到这些X图案,就实际X射线源而言,它们没有任何意义。
X图案

现在我想展示一些有趣的东西。让我们回到【分析】,选择【图像服务器】,这组数据实际上由天空同一区域的其他类型的光学或无线电图像组成,比如点击【NRAO-NVSS】,弹出一个小窗口,可以根据α、δ检索或者第谷超新星遗迹的位置坐标检索对应的天空。
NRAO-NVSS
点击检索

单击【检索】,可以看到一个小框。这就是对应天空的无线电图像,和左侧看到的是同一部分。不仅可以展示天空,点击左框,这是原始的X射线图像,找到【frames】选择【匹配】-【frames】,单击【WCS】(即世界坐标系),无线电图像稍微变大,且与X射线图像大小同比例,即以完全相同的放大倍数看到天空中完全相同的区域。现在,我们可以做一些更有趣的事情。找到【编辑】,把【指针】更改为【十字交叉线】,现在我们有一组十字交叉线将无线电图像与X射线图像连接起来,并且可以将两者锁定在一起。找到【frames】-【锁定】-【十字交叉线】,还是点击【WCS】,现在可以在其中一个图像上移动十字交叉线,选择区域,比如说在X射线图像中选择区域,观察对应无线电图像。可以在整个区域中移动,选择感兴趣的天空区域。你可能注意到,无线电图像看起来很模糊,它不是真的模糊,只是无线电波的波长比X射线长得多,因此图像无法获得相同分辨率。某些无线电图像可能显示得不如某些X射线图像。但是,射电天文学家有很多技巧,他们可以使用干涉测量法以使这些射电图像看起来非常原始、准确。

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