1. はじめに: 本ページでは、観測天文学の基本となる画像解析の実習や演習用のFITS画像データを紹介しています。ここで紹介している画像データは、東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター木曽観測所(以下、木曽観測所)の共同研究課題『105cmシュミット望遠鏡を用いた理科教育実践と観測データ教材化の試み』(E0403, PI:西浦慎悟[東京学芸大学])の下で作成されました。本データのネット上での公開に関して、木曽観測所の土居守所長と口頭による了承を得ておりますが、現在は暫定版であるため、西浦個人ページのみでの紹介に留めます。なお、ここで教材として紹介する全てのFITS画像データの著作権は、これを取得した105cmシュミット望遠鏡と2k-CCDカメラを保有する木曽観測所にあります。本データを商業・営利目的で使用することを一切禁じます。また本データによって生じた如何なる損害・トラブルなどに関しても、木曽観測所および本学本研究室および西浦は一切その責任を負いかねます、本FITS画像データの使用は、全て自己責任のもとで行って下さい。
2. 教材の概要: 画像解析実習や演習での使用を念頭においた、天体の可視光撮像および対物分光FITSデータ集です。ここで紹介している全ての観測データは、木曽観測所の105cmシュミット望遠鏡と2kCCDカメラ(2012年度に運用停止)で取得されたものです。天体の生データ(取得直後の画像解析未処理の観測データのこと)と、これを画像解析するために最低限必要なバイアス画像・ドームフラット画像、そして、テキストファイル形式の簡易観測ログをまとめて1セットにしています。このため、任意の天体に関する1セットのみでも、バイアス合成・バイアスの差し引き・ドームフラット合成・感度ムラ補正(フラット・フィールディング)・背景光の除去、といった天体観測画像処理の基本的な作法を経験することができます。また、簡易版とはいえ観測ログも収録しているため、木曽観測所から別途観測ログを入手する必要がありません。ただし、これら観測データの多くは非測光夜に観測されたものなので、標準星を用いた精密かつ定量的な議論にはお勧めできません。
3. 教材の内容: 本教材のFITS画像データは、その特徴から以下の三つに分類されます。4. 注意点: 本教材は、生データの集積であるため、全体的なファイルサイズが著しく大きくなっています。ダウンロードされる際には注意して下さい。特に広帯域撮像データ・狭帯域撮像データでは、1天体あたりのファイルサイズがCD一枚分にも達します。そのため、少しでもファイルサイズを節約するため、データをCDイメージ(iso形式)にしたものに、さらにzip圧縮を施しました。
- 広帯域撮像データ:最も基本的な測光標準フィルターによる撮像データ。最低でもBバンド, Vバンド, Rcバンド(場合によってはさらにIcバンド)による観測データであるため、典型的な画像解析作業の後に、天体の3色擬似カラー画像を作成したり、これを用いることで天体の色をキーワードにした実習や演習を行うことができます。
- 狭帯域撮像データ:特定の輝線波長帯にチューニングした複数のフィルターを用いた撮像データ。対応する輝線成分は、電離水素(Hα、Hβ)、電離酸素([OIII]λλ4959,5007)、電離硫黄([SII]λλ6716,6731)の6本4種で、これらに対応した4つの狭帯域フィルターに加えて、連続光成分用にさらに2種の狭帯域フィルターを使用しています。輝線強度の相対比は、輝線を放射する電離ガスの密度や温度・金属量などによるため、より具体的な天体の物理的描像を議論することができます。広帯域撮像データ同様に、3色擬似カラー画像を用いた実習や演習も可能です。
- 対物分光データ:105cmシュミット望遠鏡の鏡筒先端部に対物プリズムを取り付けることで取得されたスリットレス分光の画像データです。波長分解能は高くありませんが、天体の基本的なスペクトル・SED(= spectral energy distribution = 分光的エネルギー分布)を学ぶのに有効な観測データです。対物分光データについては、Digitized Sky Survey 1 の Red Plate 画像によるファインディング・チャートも用意しました。
幾つかの天体については、本学の2年生対象の共通科目の授業で、実際に本データから作成したカラー(B+V+Rc)画像を提示しました。この画像解析では、各バンド1枚ずつ、バイアス1枚を生データから差し引き、ドームフラットも各バンド1枚ずつ、という最低限の作業で行っています。色調も学生任せですので、実習例・演習例として参考にして頂きたいと思います。なお、FITS画像の解析については、濱部勝氏(日本女子大・理学部)が調整されたUSBメモリもしくはUSBハードディスクから起動するCygwinとPC-IRAF/SPIRALのセットを使用しました。カラー画像の合成はアストロアーツ社製のステライメージ5で行いました。後者の作業については、PC-IRAFやSAOImage/DS9などのフリーツールでも可能です。
5. FITSデータ集: 以下からダウンロードして下さい。
天体名 DL容量-->解凍後容量 備考およびDL | 擬似カラー画像 (左クリックでフルサイズ表示) | 天体名 DL容量-->zip解凍後容量 備考およびDL | 擬似カラー画像 (左クリックでフルサイズ表示) |
散 光 星 雲 | |||
M17(オメガ星雲) 254 MB -> 448 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2010年度プロジェクト学習科目IIより | M20(三裂星雲) 253 MB -> 384 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより |
IC5146(繭星雲) 185 MB -> 312 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより | ||
星 団 | |||
NGC7788/90 [散開星団] 273 MB -> 488 MB [Download] | Now Printing ! | M36 [散開星団] 275 MB -> 456 MB [Download] | Now Printing ! |
M3(NGC5272) [球状星団] 280 MB -> 456 MB [Download] | Now Printing ! | M13(NGC6205) [球状星団] 278 MB -> 456 MB [Download] | Now Printing ! |
惑 星 状 星 雲 | |||
M27(唖鈴状星雲) 273 MB -> 448 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] |
2010年度プロジェクト学習科目IIより |
M57(リング状星雲) 276 MB -> 480 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] |
2009年度プロジェクト学習科目IIより |
M97(ふくろう星雲) 312 MB -> 576 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] |
2009年度プロジェクト学習科目IIより |
NGC7293(らせん状星雲) 146 MB -> 280 MB [Download] |
Now Printing ! |
超 新 星 残 骸 | |||
M1(かに星雲) 277 MB -> 512 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより | NGC6960-92-95(網状星雲) 248 MB -> 408 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより。 本画像はNGC6992です。 |
楕 円 銀 河 ・ レ ン ズ 状 銀 河 | |||
NGC524 [楕円銀河] 243 MB -> 416 MB [Download] | Now Printing ! | ||
NGC5866 [レンズ状銀河] 260 MB -> 448 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2010年度天文学特別演習 (四大学合同観測解析実習)より | NGC7332 [レンズ状銀河] 255 MB -> 448 MB [Download] | Now Printing ! |
渦 巻 銀 河 ・ 不 規 則 銀 河 | |||
M63 [渦巻銀河] 274 MB -> 456 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] |
2010年度プロジェクト学習科目IIより |
M101(回転花火銀河) [渦巻銀河] 246 MB -> 416 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより |
M83 [渦巻銀河] 336 MB -> 568 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] 含、Ha,[SII]狭帯域画像 |
2011年度天文学特別演習 (ニ大学合同観測解析実習)より |
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連銀河・銀河群・銀河団 | |||
M51(子連れ銀河) [連銀河] 272 MB -> 456 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2009年度プロジェクト学習科目IIより | HCG61 [銀河群] 275 MB -> 456 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Rcバンド [Download] | 2010年度プロジェクト学習科目IIより |
M27(唖鈴状星雲) [惑星状星雲] 342 MB -> 528 MB 青 = N487バンド(Hb) 緑 = Ha6577バンド(Ha) 赤 = Ha6737バンド([SII]) [Download] |
2011年度天文学特別演習 (ニ大学合同観測解析実習)より |
M83 [渦巻銀河] 336 MB -> 568 MB 青 = Bバンド 緑 = Vバンド 赤 = Ha6577バンド(Ha) [Download] 含、広帯域BVRc画像 | 2011年度天文学特別演習 (ニ大学合同観測解析実習)より |
画像情報 | 観測画像 (縮小画像) |
ファインディング・チャート (縮小画像) |
HD159608領域
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・[拡大画像] ・[FITS Download] |
・[拡大画像] |
HD182489領域
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・[拡大画像] ・[FITS Download] |
・[拡大画像] |
HD192281領域
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・[拡大画像] ・[FITS Download] |
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M57領域
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・[拡大画像] ・[FITS Download] |
・[拡大画像] |
共通簡易観測ログ: [観測ログ閲覧] |
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共通バイアス画像(全10枚): ・1枚のみ(3.46MB -> 8.00MB)[Download] ・10枚全部(34.7MB -> 8.00MBx10)[ Download] |
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共通ドームフラット画像(全10枚): ・1枚のみ(5.66MB -> 8.00MB)[Download] ・10枚全部(56.6MB --> 8.00MBx10)[Download] |