准备

拟合活动星系核(AGN)的能谱需要用到heasoft的Xspec软件

安装参考官网:https://heasarc.gsfc.nasa.gov/lheasoft/ubuntu.html

注意:
1.如果在ubuntu系统安装的话,建议全程sudo或者先用su拿root权限。
2.安装目录中不要出现中文。

能谱拟合

本次能谱拟合的源为窄线Seyfert1(NLS1)星系 PG 1244+026。

NLS1是活动星系核AGN的一个小类,由于其X射线等高能波段上独特的观测特征,近年来越来越受到天文学界的广泛关注。

初始化

在终端输入

h #这是我在环境变量中添加的初始化命令
xspec

载入文件

xspec文件一般默认扩展名为.pha文件。

也可载入fits文件(通常有多个),载入带有“grp”的那个fits文件即可,别的fits文件:background(bg)、Auxiliary Response(ARF)、Response(RMF)将自动载入。

输入:

data xxx.pha
#or
data xxx.fits

查看数据

首先打开绘图窗口:

cpd /xs

去掉坏点:

ignore bad
ignore **-0.3 7.2-**

plot可以绘制 50 多种不同种类的图,它们都以某种方式与数据、模型、拟合和仪器相关。要查看它们,可以输入

plot ?

最基本的是针对能道channel data绘制的数据:

plot data

另一个最基本的且更丰富的信息是针对通道energy能量绘制的数据:

setplot energy  #将横坐标的能道(Channel)换为能量(Energy)
plot data

(一般地,y 轴上的标签没有$cm^{-2}$,则该图未针对检测器的有效区域进行校正。)

上述操作以及结果:

这里还可以先用setplot rebin xx命令让图像看上去更光滑,xx是要合并的bin的数量,我通常会先取30看看。
但需要注意的是这个命令不会影响数据本身,不会对接下来的操作产生任何影响。

拟合与导出

现在准备用模型来拟合数据。XSPEC中的模型是使用model命令指定的,然后是模型组件组合的代数表达式。模型成分有两种基本类型:加法和乘法。
加法分量代表不同种类的X射线源(例如,韧致辐射连续体),并且在与仪器响应卷积后,规定每bins的计数数量。
乘法分量表示改变所观察到的X -辐射(例如红化或吸收边缘)的现象。

更一般地说,XSPEC 允许三种类型的修改组件:卷积convolutions和混合模型mixing models以及乘法类型multiplicative type。要查看可用的model,只需输入model

model

想知道特定model的信息,可输入help model 组件名,例如,想知道apec是做什么的可以输入:

help model apec

通过以下语法添加model:

model model1*(model2+model3)

例如,针对这个源我们可以使用:

model CONSTANT*WABS*ZWABS*(BBODY + NTHCOMP + COMPTT + KDBLUR*PEXMON)
或者
model WABS * ZWABS ( BBODY + NTHCOMP + KDBLUR * RFXCONV * NTHCOMP + COMPTT )

本次演示采用第二种模型组合。

选择然后提示用户输入参数的初始值。
输入 回车 或 / 使用参数的默认值。
还可以通过在第一个提示符处输入 /* 将所有参数设置为其默认值。
除了参数值本身,用户还可以指定步长和范围(值value、增量delta、最小值min、bot、顶部top和最大值max value)。

这里可以逐个输入符合这个源的参数值,但是我懒得翻论文贴上来了。所以可以输入默认值代替(

/*

输入完所有参数后,进行拟合:

fit 1000

得到类似这样的结果:

画出图像:

pl eu de ratio

得到这样的结果:

实际拟合过程中以上过程需要反复操作(更改模型组合、调参、拟合……)以寻求最佳拟合。

最后可以输入ps2pdf filename.ps命令在当前目录下生成pdf文件。