開口測光ツール

Aperture Photometry Tool (APT) は、天体画像における開口測光を計算するためのグラフィカルユーザーインターフェースを備えたソフトウェアです。画像オーバーレイ、グラフィカル表示、統計情報、モデル、オプション、および開口測光計算のためのコントロールが、単一のパッケージに統合されています。このソフトウェアは、 FITSファイル形式の画像のみを扱います。また、 FITS画像ビューアとしても使用できます。APT はデスクトップコンピュータとノートパソコンで動作し、天文学の研究および教育目的での使用に限定されたライセンスの下で無償で提供されています。ソフトウェアは公式ウェブサイトからダウンロードでき、ユーザーのコンピュータにJava 仮想マシンがインストールされている必要があります。

APT の最初のバージョンは 2007 年 11 月 2 日にリリースされました。最新バージョンは APT v. 3.1.0 で、2025 年 6 月 6 日にリリースされました。このソフトウェアは、カリフォルニア工科大学の赤外線処理分析センター(IPAC)の一部であるNASA 系外惑星科学研究所(NExScI)の専門スタッフであるRuss Laher 博士によって開発されました。APT に関する論文は、2012 年 7 月にPublications of the Astronomy Society of the Pacific誌に掲載されました。^{[ 1 ]} 付随する論文^{[ 2 ]}では、APT と、開口測光用の確立されたコマンドラインソフトウェアプログラムであるSExtractor ^{[ 3 ]}のパフォーマンスを比較しています。

開口測光では、開口の形状、サイズ、および画像内の位置が重要なパラメータです。APT では、開口とスカイアニュラス (後者は背景推定に使用) に円形と楕円形を指定できます。楕円の場合は回転を制御できます。スカイアニュラスは開口と同じ形状になりますが、内径と外径は開口よりも大きくなります。開口サイズに厳密な制限はありませんが、実際には大きな開口とスカイアニュラスの計算におけるソフトウェアの応答時間によって制限されます。ユーザーがサイズパラメータを対話的に指定するためのツールには、801x801 ピクセルの離散的にズーム可能なサブ画像が含まれています。マウスをクリックして、目的の画像位置に開口を配置します。重心位置による開口位置の微調整を可能にするオプションも利用できます。APT にはピクセルザッピング機能もあり、選択したピクセルの値を一時的に NaN (非数) に設定することで、開口測光計算から効果的に除外できます。

天体画像の開口測光では、画像ピクセルの天球座標を知ることがしばしば役立ちます。APT は、FITS 画像ファイルのヘッダーに世界座標系 (WCS) を定義するキーワードが存在する場合、天球座標を計算して表示します。APT は、一般的に使用される正接投影または正射投影(TAN、TPV、および SIP サブタイプ) に加え、正弦投影 (別名正射投影)、直交投影、および Aitoff 投影 (後者は表示目的でのみ有用である可能性が高い) を扱います。

APT は現時点では接線投影の幾何学的画像歪みのみを計算します。歪み規約は 2 つサポートされており、これらは現代の天文学で採用されている 2 つの主要な方法です。SIP 規約は、CTYPE1 = 'RA---TAN-SIP' かつ CTYPE2 = 'DEC-TAN-SIP' の画像に適用されます。SIP キーワードがない場合、APT は、CTYPE1 = 'RA---TAN' かつ CTYPE2 = 'DEC-TAN' または CTYPE1 = 'RA---TPV' かつ CTYPE2 = 'DEC-TPV' のいずれかの画像に対して、FITS ヘッダー内の PV 歪みキーワードを読み込んで適用しようとします。APT は SIP 歪みを 9 次多項式まで、PV 歪みを 7 次多項式まで計算します。

APTの最近のアップデートには、SIP歪みモデルでFITSヘッダーに逆SIP変換が含まれていない場合に警告を表示するようにする変更が含まれています。

表示された画像内の光源をマウスでクリックするだけで、開口測光結果の計算が開始されます。いくつかの有用な量が計算されますが、最も重要なのは背景減算後の光源強度です。光源強度の不確かさ、空の背景、空の背景の不確かさ、等級、等級の不確かさも注目すべき集計結果です。較正ゼロ点が指定されていない限り、等級の量は絶対等級ではなく、機器等級に関するものとなります。

APT はJava プログラミング言語で記述されています。最新の APT バージョンは、macOS Sequoiaバージョン 15.5 (および apache-ant-1.10.15 を使用) を搭載した 2023 年 11 月の MacBook Pro ラップトップ上で JDK 13.0.2 を使用してビルドされました。Java は「前方互換性」があるため、一般的に APT は JRE バージョン 13.0.2 以上で実行できます。Apple マシンおよび Windows マシンでは、APT アイコンをクリックまたはダブルクリックすることで APT を実行できます。ターミナル ウィンドウからラッパー スクリプト APT.csh を実行すると、Linux 系または Unix 系のオペレーティングシステムを搭載したマシンを含む、あらゆるマシンで APT を起動できます。

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