第32卷，第10期 2012年10月
谱学与光谱分析
光
Spectroscopy and Spectral Analysis
一种新的活动星系光谱红移自动测量方法
屠良平1，2，罗阿理2*，姜斌2，3，韦
Vol. 32,No. 10,pp2858-2862
October，2012
蓉
鹏”，赵永恒”，刘
1.辽宁科技大学理学院，辽宁鞍山114051
2.中国科学院光学天文重点实验室，国家天文台，北京100012
3，山东大学（威海)机电与信息工程学院，山东威海264209 4，北京服装学院基础部，北京100029
摘要星系红移的自动测量对进行大样本天文学研究如宇宙学大尺度结构研究具有重要意义。星系一般分为正常星系和活动星系两种，活动星系光谱一般具有较明显的发射线特征。文提出了一种不用精确提取谱线而快速测量活动星系光谱红移的方法。该方法包括步骤：（1)对待测光谱进行去噪；(2)利用小波变换提取低频成分光谱，并用去噪后光谱减去低频谱得到残差谱；（3)计算残差谱的均方差，并保留大于阀值的波长集合(4)根据标准谱线表计算所有候选红移；（5)利用Parzen窗估计方法计算红移密度最大点，并在邻域内求均值确定最终红移。对模拟数据和SDSSDR7部分实测数据的测试表明，该方法是鲁棒的并且具有较
高的红移测量正确率。关键调
活动星系；红移测量；小波变换；Parzen菌估计
中图分类号：TP391.4
引言
文献标识码：A
DOI:10.3964/j.issn.10000593(2012)10-285805
制，能获得的光谱数量很少，只需要人工的交互性操作就能完成红移的测量。但如果需要对大量的光谱进行处理，人工测量就变得十分困难，因为在光谱中随着红移变化，需要去
星系是宇宙中数量众多且其有重要研究意义的一种天体，它是研究字宙大尺度结构的重要工具。许多的光谱巡天项目，都进行了针对星系的巡天观测，如UK-Australian基于Anglo-AustralianTelescope 的南天two degrees field（2dF）galaxyredshiftsurveyl)，美国在北银极附近万平方度的sloandigital sky survey(SDSS)(2)等。我国大科学工程“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”（郭守敬望远镜， LAMOST)[3]，其中一个重要科学目标即是对银河系外的星系及类星体进行邀天，现在正进行先导巡天，待巡天完成后预计将获得10”的星系光谱数据，从而可以提供更大的样本来进行更为精细的宇宙结构及演化的研究。但是，用星系光谱数据进行研究需要确定星系相关的许多参数，而红移是其中非常重要的一个。通过红移可以计算天体目标的距高，进面可以研究天体各种物理性质，如：质量、光度、大小、爆发规模等。
红移是在所有的河外星系和活动星系核的一个重要属性，在没有大规模光谱巡天之前，由于光谱获取能力的限收稿日期：2012-03-30，修订日期：2012-06-20
确定谱线的中心波长位置进而求出红移值，显然这是十分耗时耗力的。以SDSS，LAMOST等为代表的大型望远镜的兴建，可以获得海量的大样本巡天数据，传统的人工方法是无法满足这种大型光谱邀天的需求的，所以追切需要全自动的光谱处理系统，当然，红移的自动测量就是其关键问题之一。基于这一需求提出了一种基于小波变换方法进行活动量系红移测量的方法。
红移的计算依据如下，假设某条谱线的静止中心波长为入，观测到的中心波长为入"，则红移值可通过下式计算
1
2
A
(1)
通常的自动红移测量方法可以分为基于模板匹配（又称交叉)相关的方法和基于谱线匹配的方法两大类。
基于模板匹配的红移测量方法
模板匹配的算法中，最早也是最经典的算法是Tonry和
基金项目：国家自然科学基金项目(61202315，11078013)，北京市属市管高等学校人才强教计划项目(PHR201008282)资助
作者介：屠良平，1977年生，辽宁科技大学理学院副教投
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