# UCAC 4 "Streak" processing

Deze pagina geeft een proces beschrijving van Skip Gaede om de “streak” sterren te identificeren die in sommige regios aanwezig zijn in de UCAC4 catalogus, vooral in het gebied met een straal van 30 graden rond het galactische centrum. De streaks zijn geïdentificeerd gedurende de UCAC4 data reductie, deze sterren zijn in de catalogus als zodanig gemarkeerd in het veld dat het object type vastlegt. Een waarde van 2 geeft aan dat het een potentieel streak object is. Echter, deze vlag is onvoldoende om alle streaks te identificeren en om alle sterren te identificeren binnen een bepaalde streak omdat de object type vlag alleen maar de ernstigste fout kan registreren: een waarde van 2 is vaak overschreven door een hogere waarde, bijvoorbeeld vanwege de problematische bepaling van de eigenbeweging. Vroege analyse van de catalogus gegevens door Patrick Chevalley toonde aan dat de streak sterren voorkwamen in de categorieën 2,5,8 en 9, maar ook dat de streak sterren maar een klein deel uitmaakte van de grotere groep. De juiste verwijdering van streak sterren vereiste ofwel een handmatig proces of nieuwe software om de identificatie van streaks te automatiseren. Een hybride benadering is uiteindelijk gekozen: handmatige herkenning in combinatie met software om uniforme toepassing van streak lineariteit en breedte criteria af te dwingen.

De eerste stap was om een gereduceerde catalogus te maken bestaande uit de categorie 2, 5, 8 en 9 sterren. Om de ster-dichtheid verder te reduceren worden alleen sterren met een magnitude >= 12 bewaard voor categoriën 5 & 8, en om streak identificatie te vergemakkelijken worden de categorie 2 sterren helderder gemaakt door ze een magnitude 10 te geven. Een bijzonder druk streak gebied nabij M8 wordt hierboven getoond. In skychart werden gebieden die 1-16 streaks bevatten steeds gemarkeerd door twee sterren te kiezen die de begrenzing aangaven van het gebied.

Deze (ongeveer 1350) gebieden werden geselecteerd en daarna uit de UCAC4 catalogus gehaald voor verdere bewerking. Het programma hiervoor, u4test, was zodanig aangepast dat het alleen de sterren eruit haalde met de vlag-markeringen 2,5,8 en 9. Deze gegevens werden ingelezen met het programma TOPCAT waarmee de handmatige identificatie werd uitgevoerd. Iedere ster behield zijn UCAC identificatie, coördinaten, en object type beschikbaar voor analyse.

Met meer vergroting komen in TOPCAT de streaks met meer “smaken:” sommige lijken willekeurig verdeeld aanwezig te zijn; sommige zijn extreem precies gedefiniëerd met een hoge ster dichtheid; sommige vertonen een vertakte structuur. Voorbeelden hiervan vind je onderstaand:

Met de streaks die een precieze definitie hebben zoals het plaatje in het midden kunnen we makkelijk mee afrekenen. De streaks in een vertakte structuur kunnen we in twee segmenten splitsen. De streak structuur in het linker plaatje wordt pas duidelijk als we de schaal op de horizontale as aanpassen:

Een van de gebieden dat door Cartes du Ciel geïdentificeerd is, is deze streak. Aan de hand hiervan kunnen we veel van de aspecten van het hybride proces verklaren.
Zo zien de gegevens eruit wanneer deze is ingevoerd in TOPCAT en afgebeeld als een 2D scatter plot:

In deze gegevens is de streak niet gemakkelijk te vinden. Wanneer we de sterren gemarkeerd als categorie 2 een afwijkende kleur geven wordt het gemakkelijk.
Dat toont figuur 2:

Het criterium voor een streak is dat ze co-lineair verschijnen binnen een bepaalde tolerantie. Ik heb hier een criterium gehanteerd van +/- 0.0020 graden verwijderd van de streak as. Met een hoge dichtheid aan streaks is het gemakkelijk de begrenzingen van streaks vast te leggen. Met meer diffuse streaks is het gemakkelijk om de as en verbreidheid vast te stellen, daarna laten we een software programma, distPtLine, vast stellen welke sterren er liggen binnen de vast gelegde toleranties. TOPCAT biedt een freeform selectie gereedschap dat bedoeld is om zowel de uitgebreidheid als de as van streak te definiëren. Het werkelijke aantal sterren zou dan >= zijn aan het gedeelte gekozen met “het oog”.
De geselecteerde sterren toont figuur 3:

Er zitten 13 sterren in de set. Twee sterren op de einden van de streak worden door een Perl script gevoerd, welke opnieuw de sterren binnen de begrenzingen eruit haalt en deze door distPtLine voert. DistPtLine meet de afstand van iedere ster tot de streak-as en verdeeld hen in winnaars en verliezers. Het resultaat kan door TOPCAT teruggelezen worden en kan de originele gegevens overschrijven.
De resultaten van de analyse (19 sterren) toont figuur 4:

De “op het oog” geselecteerde sterren worden geheel omvat door de analytische selectie.
In figuur 5, de “op het oog” selectie is in groen, de analytische selectie is grijs:

Uiteindelijk is de schijnbare lineariteit van de streak in hoge mate afhankelijk van de gekozen schaal op de x-as.
Hier is figuur 6 aangepast naar waarde, waarbij de sterren beter uitlijnen:

Ongeveer 2000 streaks in 1300 gebieden zijn zo bewerkt, hetgeen erin resulteerde dat er 48,372 sterren als streaks zijn geïdentificeerd.

Hier is dezelfde regio van bovenaan deze pagina getoond na de verwijdering van de streaks:

De versie 2 van de UCAC4 catalogus voor Cartes du Ciel / Skychart is beschikabaar via de download pagina Deze bevat deze verbeteringen en een correctie van de eigenbeweging van sommige sterren.

Als je interesse hebt om meer te weten te komen over dit proces, dan kun de dit zip bestand downloaden met een spreadsheet met een opsomming van de gegevens, het te gebruiken perl script om de selectie en meting te doen voor een streak, een batch bestand dat gebruikt kan worden om de streak resultaten te hercreëren, en de broncode voor de gewijzigde selectie en meetsoftware. Je moet ook de UCAC4 binare catalogus downloaden, en de TOPCAT software.