發(fā)布時(shí)間：2018-01-22 15:55

  本文關(guān)鍵詞： 恒星大氣物理參數(shù)測(cè)量 理論光譜 Kurucz 恒星大氣模型 SPECTRUM　出處：《山東大學(xué)》2012年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：浩瀚的宇宙有著無(wú)窮的魅力,而天文學(xué)的終極目的在于提供一個(gè)簡(jiǎn)單的理論去描述整個(gè)宇宙。為了我國(guó)天文事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,我國(guó)天文學(xué)工作者們提出了LAMOST項(xiàng)目。天體光譜蘊(yùn)含著天體重要的物理信息,通過(guò)光譜的研究,人們可以定性或定量地測(cè)定天體的化學(xué)成分。恒星大氣物理參數(shù),包括恒星的有效溫度、表面重力加速度、化學(xué)豐度,是導(dǎo)致恒星光譜差異的重要因素。恒星大氣物理參數(shù)自動(dòng)測(cè)量是LAMOST望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。 在最近幾十年里,國(guó)內(nèi)外天文工作者們研發(fā)了多種從中低分辨率光譜中計(jì)算恒星大氣物理參數(shù)的方法,主要包括模板匹配法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、元素線(xiàn)指數(shù)法和一些核回歸方法等,其中模板匹配是最常用的一類(lèi)方法。該類(lèi)方法是一種最近鄰方法,它基于已有的理論或?qū)崪y(cè)恒星光譜模板庫(kù),庫(kù)中每條光譜的大氣物理參數(shù)已經(jīng)通過(guò)傳統(tǒng)的天體物理測(cè)量方法精確測(cè)定。將待測(cè)光譜與模板庫(kù)中的光譜進(jìn)行匹配,最終二者的相似性由某種相似度函數(shù)來(lái)描述。 隨著天文數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展,各種測(cè)量恒星大氣物理參數(shù)的模板匹配算法漸漸趨于成熟。除了研究算法外,改進(jìn)匹配模板庫(kù)也是提高恒星大氣物理參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確度的重要途徑。由于恒星理論光譜的生成涉及大量而且復(fù)雜的運(yùn)算,所以為能得到范圍相對(duì)比較大的的參數(shù)分布,采用的參數(shù)步長(zhǎng)相對(duì)就會(huì)大一些。根據(jù)LAMOST恒星參數(shù)測(cè)量軟件的實(shí)際需求,本文對(duì)Kurucz恒星理論光譜庫(kù)在并行環(huán)境下進(jìn)行細(xì)化構(gòu)建,重構(gòu)后的模板數(shù)據(jù)除能滿(mǎn)足LAMOST軟件的實(shí)際需求外,還可以用于其他相關(guān)課題的研究。 本文主要做了以下工作： 1.研究了恒星大氣物理參數(shù)測(cè)量方法與恒星大氣模型基本理論,并從模型計(jì)算與光譜合成兩部分研究了Kurucz理論光譜庫(kù)的構(gòu)建,主要包括ODF的計(jì)算、Rosseland文件的計(jì)算、ATLAS9模型計(jì)算、SPECTRUM光譜合成等等。 2.研究MPI并行計(jì)算相關(guān)知識(shí),利用中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)高性能計(jì)算集群,將FiorellaCastelli等人于2003年發(fā)布的新ATLAS9恒星大氣模型網(wǎng)格數(shù)據(jù),分別計(jì)算出高分辨率(R=50000)與低分辨率(R=2000)兩套理論光譜數(shù)據(jù)。 3.在FiorellaCastelli等人發(fā)布的新ATLAS9恒星大氣模型網(wǎng)格數(shù)據(jù)為的基礎(chǔ)上,計(jì)算出一套步長(zhǎng)更小的ATLAS9恒星大氣模型網(wǎng)格數(shù)據(jù),共約4萬(wàn)個(gè)模型,全部模型均為正常恒星模型,并計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的高分辨率(R=50000)與低分辨率(R=2000)理論光譜數(shù)據(jù)。對(duì)生成的恒星理論光譜庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,以驗(yàn)證其正確性。
[Abstract]:The ultimate aim of astronomy is to provide a simple theory to describe the whole universe . In recent decades , researchers at home and abroad have developed a variety of methods for calculating the atmospheric physical parameters of stars from low - resolution spectra , including template matching , artificial neural network , element line index method and some nuclear regression methods , among which template matching is one of the most commonly used methods . With the development of the astronomical data processing technology , the template matching algorithm for measuring the atmospheric physical parameters of stars gradually tends to mature . In addition to the research algorithm , the improved matching template library is an important way to improve the accuracy of the measurement of the atmospheric physical parameters . This article mainly deals with the following : 1 . The basic theory of stellar atmospheric physical parameter measurement and stellar atmosphere model is studied , and the construction of the Kurucz theory spectrum library is studied from model calculation and spectral synthesis . 2 . Using the high - performance computing cluster of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences and using the high - performance computing cluster of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences , the paper calculates the high - resolution ( R = 50000 ) and the low - resolution ( R = 2000 ) two sets of theoretical spectral data , respectively . 3 . Based on the grid data of the new ATLAS9 stellar atmosphere model published by Fiorella Castel et al . , a set of model mesh data of ATLAS9 stellar atmosphere model with smaller step size is calculated . The model is a normal stellar model , and the corresponding high resolution ( R = 50000 ) and low resolution ( R = 2000 ) theoretical spectral data are calculated . The correlation analysis of the generated stellar theory spectral library data is carried out to verify its correctness .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：P144.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 張繼福;趙旭俊;;一種基于約束FP樹(shù)的天體光譜數(shù)據(jù)相關(guān)性分析方法[J];模式識(shí)別與人工智能;2009年04期

2 張健楠;吳福朝;羅阿理;趙永恒;;恒星大氣物理參量的非參數(shù)估計(jì)方法[J];天文學(xué)報(bào);2005年04期

3 張健楠,吳福朝,羅阿理,趙永恒;確定恒星表面有效溫度的曲面擬合方法[J];天文研究與技術(shù).國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)刊;2004年04期

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1 楊琳;基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的激變變星的特征提取[D];山東大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1455106