Как рассчитать S/N наблюдений IFU или галактик с длинной щелью

Я хотел бы рассчитать отношение сигнал-шум (SNR) наблюдений с длинной щелью или единицей интегрального поля (IFU) H α эмиссия. Я могу рассчитать SNR или каждый отдельный спектр, просто отлично. Однако как я могу присвоить наблюдению одно значение SNR? Я просто указываю более высокое значение SNR или вычисляю медиану/среднее значение SNR для всех спектров? Существует ли для этого соглашение? Мои данные представляют собой наблюдения IFU галактик с малым красным смещением, и, таким образом, SNR выше в центре галактики и ниже на больших радиусах.

Ответы (3)

Если вы на самом деле не найдете «стандартное» определение среднего или коллективного ОСШ, ответить на этот вопрос невозможно. Как вы заметили, мощность сигнала зависит от угла обзора (а также от длины волны), поэтому на самом деле нет единого значения. Если у вас есть определенный алгоритм, который обрабатывает все ваши спектральные данные для получения окончательного изображения или значения анализа, вы можете использовать стандартные статистические методы для расчета SNR выходного сигнала как функции SNR всех влияющих факторов. (Здесь «фактор» означает каждую независимую входную переменную, т.е. спектральную линию). Я рекомендую получить копию Бевингтона , чтобы узнать, как это сделать. Обратите внимание, что это не обязательно легальная копия; вы можете купить настоящую вещь где угодно, например, на Amazon

Существуют различные типы отношения сигнал/шум ( С / Н ), которые вам, возможно, придется рассмотреть.

  1. Чтение Преобладание шума С / Н

    • Чрезвычайно слабые источники и фон

    • Или очень плохой детектор

      Когда у вас доминирует RN

      • Н ≈ о р Н

что означает, что ваш С / Н пропорциональна времени экспозиции т .

С Н | р Н знак равно ф λ А е ф ф Δ λ η λ / час ν ) т о р Н

куда ф удельный поток, А площадь главного зеркала, Δ λ диапазон длин волн вашего фильтра/оптики, η сквозная эффективность системы, час ν твоя энергия, т время экспозиции, а о р Н ошибка чтения шума.

  1. Доминирует источник С / Н
    • Скорость счета источника значительно превышает скорость всех остальных
    • Обычно для ярких источников
      • Н ≈ о о б Дж

Вот твой С / Н пропорциональна ( ф λ т ) 1 / 2

С Н | о б Дж знак равно ф λ А е ф ф Δ λ η λ т час ν

  1. Доминирует фон С / Н
    • Обычно для слабых источников или очень яркого фона
    • Н ∝ о с к у

как предыдущий, С / Н пропорциональна т 1 / 2

С Н | о б Дж знак равно ф λ т 1 / 2 А е ф ф Δ λ η λ мю λ А Б

Где мю поверхностная яркость и А Б является фоновой областью.

Другой вариант, который может быть намного проще, в зависимости от причины, по которой вы пытаетесь рассчитать С / Н ...

Для HST и Keck на соответствующих сайтах есть программное обеспечение, которое оценивает С / Н для наблюдения предназначен для сбора всех факторов для данного инструмента + телескопа (т.е.: η λ , А е ф ф ).

Я бы сказал, укажите центральное значение (и укажите, является ли это S/N на ангстрем или любой спектральный биннинг, который вы используете). Если вы пространственно разбиваете остальные данные IFU, то вы можете указать любой ограничивающий сигнал/шум, который вы использовали для определения разбиения на группы (например, «мы разбили данные на пространственные бины, используя бинирование Вороного, так что каждый бин имел минимальное значение S/N равное Икс ").

Цитирование среднего или медианного значения S/N разумно, если вы пространственно группируете свои спектры, так что (маленький) центральный бин и (большие) внешние бины имеют примерно одинаковые значения S/N. Или вы могли бы описать, как отношение сигнал/шум меняется по мере удаления от центра галактики (некоторые люди даже создают 2D-карты отношения сигнал/шум для своих данных IFU).

Если у вас есть много галактик, о которых можно было бы рассказать, я бы, вероятно, просто указал центральное спектральное отношение сигнал/шум.

[Отредактировано, чтобы прояснить идею «среднего» S/N.]

Как рассчитать S/N наблюдений IFU или галактик с длинной щелью
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v