# 3.速度
# 3.1.计算重心速度 (⚡️ Barycentric velocity)
iSpec 包含了一个计算朝向地球的地球速度的选项 (在菜单栏中的 Parameters - Calculate barycentric velocity
, 该算法基于 Stumpff 1980 (opens new window))。如此一来,能够校正光谱并将光谱转变到太阳质心参考系 (在菜单栏中的 Operations - Correct - Barycentric velocity
)。
对于测定重心速度来说,知道恒星观测的日期/时间以及恒星的坐标 (RA 和 DEC,即赤经和赤纬,历元为 J2000.0) 是很有必要的。
# 3.2.测定径向/重心速度
速度轮廓曲线 (velocity profile) 的测定与 3 个不同的参考相关:
原子数据 (Atomic data):考虑到由于地球轨道的重心速度已经被校正,原子数据对于测定一颗恒星的径向速度是十分有帮助的。
大气吸收线 (Telluric lines):如果已经用重心速度校正了一条给定的光谱,那么大气吸收线可以用于识别或是评估大气吸收线的位置;如果没有校正,那么速度的输出值会是 0)。
模板 (Template):任何加载的光谱或是合成的光谱都可以用于测定相对径向速度。
速度轮廓曲线的生成使用了 cross-match correlation 算法 (opens new window),该算法对光谱流量 f
和一个模板函数 p
的乘积进行求和。
计算
,其中 以固定的速度步长从低到高地变化;归一化 (Normalize)
。
🐛 The p
function represents the fraction of the line of a template spectrum (which depends on the spectral type of the star) that falls on a given pixel at a given velocity.
尽管利用 相关定理 correlation theorem (opens new window) 可以在傅里叶空间中计算互相关 (cross-correlation),但一旦光谱的波长范围很大,与正常的互相关相比,计算上会花费更多的时间。
iSpec 包含了一个内置的模板(可以在 input/spectra/synthetic/
路径中找到),该模板对应着一条恒星的合成光谱。恒星的参数是
🐛
# 3.3.校正径向/重心速度
如果使用菜单栏中的 Operations - Correct velocity relative to...
选项测定了一个速度(或是自定义了一个速度),将会应用下面的公式对光谱和区域进行移动:
其中,
# 3.4.确定光谱双星
与原子线数据相关的测定速度的函数可以用于确定光谱双星。
在下面的情况中,有两个不同的峰值:
iSpec 以 ELODIE (opens new window) 观测到的 HD005516A 光谱作为例子,该条光谱在 input/spectra/binaries/
路径下。
Date 4.10.1996 / RA 00 57 12.40 / DEC +23 25 03.54
ELODIE:
- RV component 1: -25.49 km/s
- RV component 2: 4.72 km/s
iSpec results with parameters by default:
- Barycentric vel: 5.15 km/s
- RV component 1: -30.16 km/s
- RV component 2: -0.04 km/s
- RV corrected component 1: -25.01 km/s
- RV corrected component 2: 5.11 km/s
iSpec 将会尝试自动检测速度轮廓曲线中的离群点峰值,以便检测光谱双星并且用多个 Gaussian/Voigt 轮廓曲线去拟合。