Python の 2D 配列で、銀河の渦巻き腕のような渦巻き構造を作成しようとしています。私が最初に行った簡単な方法は、画像のように定義された単純な対数螺旋関数を使用することでした:対数螺旋関数
xとのy値は、
x,y=meshgrid(arange(0,M=400,1), arange(0,N=400,1))
MとNは配列の次元です。半径座標は単純で、最後の画像の方程式のように、
r=(abs(x-gal_center[1])**(2.0)+((abs(y-gal_center[0]))/(q))**(2.0))**(0.5)
f(r)のプロファイル輝度の作成とプロット
plt.imshow((abs(galaxy_model))**0.2)
渦巻銀河のような一般的な渦巻き構造を教えてください。
これを行う別の方法は、双曲線正接という別の関数を使用することです。最後の画像の方程式では、r前と同じように定義されていない限り、他のすべてのパラメーターは調整可能な数値です。
この関数では、2D 配列でらせん構造を作成するのに問題があります。双曲線正接を使用して配列内の座標変換を行う必要があるかどうか、または行列/配列の歪みを使用してらせん構造を作成する必要があるかどうかはわかりません。試してみましたが、できませんでした。
上記の定義を使用して、このスパイラ/イメージを作成するにはどうすればよいですか? 助けてくれてありがとう！
この件に関する詳細は、参考文献を参照してください。
- Peng、Y. Chien et al。銀河画像の詳細な構造分解、2002
- Peng、Y. Chien et al。銀河画像の詳細な分解。Ⅱ．軸対称モデルを超えて、2009
- Peng, Y. Chien 著、Galfit ユーザーズ マニュアル、2003 年
- ロウ、バーナビーら。GALSIM:モジュラー銀河画像シミュレーション ツールキット、2015
編集:
私が使用しているコードは次のとおりです。
from __future__ import division
import numpy as np
from numpy import*
import matplotlib.pyplot as pyplot
import scipy as sp
from scipy import*
import pylab as pl
from pylab import*
import math
from math import*
import pyfits as pf
from pyfits import*
def exponential_profile(Io,ro,r):
Iexp=0.5*Io*np.exp(-r/ro)
return Iexp
def sersic_profile(Io,ro,r,n):
Iser=Io*np.exp(-(r/ro)**(1/n))
return Iser
def galaxy_model1(q,c,gal_center,Io,ro,n,M,N,xi,p,n1,n2,s1,s2,k):
x,y=meshgrid(arange(-M/2,M/2,1), arange(-N/2,N/2,1))
r=(abs(x-0*gal_center[1])**(c+2.0)+((abs(y-0*gal_center[0]))/(q))**(c+2.0))**(1.0/(c+2.0))
power=2.0
fr=(30-xi*np.log(1.0+r**power)+(1.0/p)*np.cos(n1*arctan2(x,y)+k*np.log(s1+r**power))+(1.0/p)*np.cos(n2*arctan2(x,y)+k*np.log(s2+r**power)) )
I_exp=exponential_profile(Io,ro,r)
I_ser=sersic_profile(Io,ro,r,n)
galaxy_model_1=0.1*I_exp+0.1*I_ser+0.5*fr
return galaxy_model_1
def galaxy_model2(q,c,Cb,rout,rin,Oout,a,M,N,Io,ro,n):
gal_center=(M/2,N/2)
x,y=meshgrid(arange(0,M,1), arange(0,N,1))
r=(abs(x-0*gal_center[1])**(c+2.0)+((abs(y-0*gal_center[0]))/(q))**(c+2.0))**(1.0/(c+2.0))
A=2*Cb/(abs(Oout)+Cb)-1.00001
B=(2-np.arctanh(A))*((rout)/(rout-rin))
T=0.5*(np.tanh(B*(r/rout-1)+2)+1)
Or=Oout*T*(0.5*(r/rout+1))**a
I_exp=exponential_profile(Io,ro,r)
I_ser=sersic_profile(Io,ro,r,n)
galaxy_model_2=0.1*I_exp+0.1*I_ser+0.5*Or
return galaxy_model_2
galaxy_model_1=galaxy_model1(q,c,(M/2,N/2),Io,ro,n,M,N,xi,p,n1,n2,s1,s2,k)
galaxy_model_2=galaxy_model2(q,c,Cb,rout,rin,Oout,a,M,N,Io,ro,n)
fig=plt.figure()
ax1=fig.add_subplot(121)
ax1.imshow((abs(galaxy_model_1))**0.2)
pf.writeto('gal_1.fits', galaxy_model_1, clobber=1)
ax2=fig.add_subplot(122, axisbg='white')
ax2.imshow((abs(galaxy_model_2))**0.2)
plt.show()
パラメータのセットは次のとおりです。
M=400
N=400
q=0.8
c=0.0
Io=100.0
ro=10.0
n=3.0
xi=2.0
p=1.7
n1=3.0
n2=3.0
s1=0.05
s2=0.5
k=3.0
Cb=0.23
rout=100.0
rin=10.0
Oout=pi/2
a=0.0
