M42領域でのMOS観測の結果

とうこく

2005年4月25日
2005年5月11日更新

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このレポートの概要

・2005年1月のMOS試験観測（M42領域）で行ったことのまとめ

・マスクのスリットやホールの位置と星の位置のズレは1pix（0".12）以下だった。

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M42領域でのMOS試験まとめ

2005年1月の初めてのMOS試験観測では、MOSマスクへの天体導入は手動で行った。
具体的には、

１）MOS観測前夜にドームフラットでマスクイメージを撮る。
    アラインメントホールの検出器上の中心位置を求めておく。
２）MOS観測当日の最初にM42のスカイイメージを撮る。
３）アラインメント星の位置を測定し、アラインメントホール中心位置
    とのズレの平均（平行移動、回転）を求める。
４）ズレ分を望遠鏡を振って動かし、再びスカイイメージを撮り、
    星の位置を測定する。これを数回繰り返してズレを小さくする。
          この時、J-band/10sec イメージを撮っていたこともあり、
          プレイメージ（K-band/43sec）で選んだ天体では見えない
          ものもあった。検出器Ch.1にある３つの検出しやすい天体
          だけを使って、それがそれぞれのアラインメントホールの
          ほぼ中心に入るようにした。時間の制約上、最後は平行移動
          のみを微調整し、１つか２つの天体が直径4".0のホールの中心
          約1-2pixの精度で合ってきた時点で焦点面にマスクを入れた。
５）マスクを入れたら、いくつかの天体がスリットにのっているのが
    わかったので、それ以上のファインアラインメントをせずに
    グリズムを入れて分光した。
          この時点で、アラインメントホールに対して〜1ピクセル程度の
          粗入れの悪さだけでなく、マスクの繰り返し位置精度（前夜の
          プレイメージとの差）、プレイメージの歪み補正の差（2004年9月
          の補正値を使っている）、たわみ（望遠鏡ELの差）による誤差など
          （差がでるかどうかはまだ実験していない）などが含まれている。

平行・回転ともに導入精度は数ピクセル程度なので、導入精度じたいは詳細に
検討できない。熱収縮パラメータを求めることと、熱収縮の分布を見ることが
主な議論となる。


ピンホール（設計した星の位置）と実際の星の位置のずれ

M42領域のMOSマスク（スリット＋アラインメントホール）と同じ天体で
天体の位置に直径0".4のピンホールをあけたマスク（マスク詳細はこちら）
のイメージ（2005年1月26日夕方のドームフラットで取得）と、27日夜に
撮ったスカイの星の位置とを比較。写らなかった星もあるので（詳細は
このレポートの一番下）サンプルは10個しかない。
使った画像は、mos8.fits/MCSA00005037.fits/MCSA00005038.fits。

geomapでフィットさせた後の残差ベクトル。
サンプルが少ないのでなんともいえない。冷却収縮の分布と比べて（右のグラフ）
2-3点逆センスの点があるが、天体のカウントが低くてフィットが悪いなど
測定精度にも問題がありそう。



星とホールの位置のずれをマスクの位置に対してプロット。
dr = sqrt ( dx^2 + dy^2 )

 




星とホールの位置のxy方向のずれをプロット。
dx = ホールのx座標 - 星のy座標
dy = ホールのy座標 - 星のy座標
1pix（0".12）以内におさまっている。

 

 


このgeomap比較から得られた magnify は x方向で1.0010、y方向で1.0015だった。
4000pixの視野の端で4-6pix（0.7秒）のずれに相当。やや大きいか。
もっと統計的なデータにするために、次回はMOSとは関係なしに星の位置に
ピンホールをたくさんあけたマスクを作ってテストする必要がある。



実際のデータ・各天体の情報

・アラインメントホール直径は4".0秒(約35pix)の円。
・スリット幅は0".5(y方向約4.3pix）。
・ファインアラインメントはしていない。
・スリットの中心位置はスリットイメージの明るさ方向をimexam-kで明るさ中心をとった。
・アラインメント星でホールのふちにぶつかったものが１個あった。完全に外れたものは
  なかった。
・写った天体でスリットから完全に外れたものはなかった。
・「写っていない」というのは、他の画像でみても星がまったく検出されていないもの。
  プレイメージと同じフィルタ・積分時間の画像がないので判断できないが、アライン
  メント星に適さない星（かゴミ）だった可能性が高い。
・直前の画像では、視野にAGプローブが入り込んでいたが、ホールやスリットとは
  干渉しない位置だった。
・「写っていない *」は HK分光ではスペクトルが写っていた。
  天体セレクションには K-band/43sec イメージを使ったが、天体導入時のイメージング
  やマスクイメージングでは J-band/10sec しかなかったために、写っていない天体が
  あったと思われる。