ছায়াপথ স্তবক/এক্সডব্লিউএসএম

এক্সডব্লিউএসএম (XWSM - X-ray Wavelet Spectral Mapping) বা এক্স-রে ওয়েভলেট স্পেকট্রাল ম্যাপিং কিছু টুলের সমষ্টি যার মাধ্যমে এক্স-রে ডেটা রিডাকশনের কাজ করা যায়। শুধু যেটা রিডাকশন নয় এর মাধ্যমে ছায়াপথ স্তবকের অন্তঃস্তবকীয় মাধ্যমে অবস্থিত গ্যাসের তাপমাত্রা, প্রভা এবং ধাতবতার প্রোফাইল ও মানচিত্র দুটোই তৈরি করা যায়।

ইউনিভার্সিটি অফ রোম তোর ভেরগাতার পোস্ট-ডক ছাত্র হের্ভে বুরদান এটি তৈরি করেছিলেন কেবল এক্সএমএম-নিউটন উপগ্রহ থেকে আসা এক্স-রশ্মি তথ্য বিশ্লেষণের জন্য। কিন্তু এখন দেখা যাচ্ছে চন্দ্র এক্স-রশ্মি মানমন্দিরের তথ্য বিশ্লেষণেও একে সমানভাবে ব্যবহার করা যায়। তবে চন্দ্রের কেবল আসিস-আই ক্যমেরা দিয়ে তোলা ভেরি ফেইন্ট মোডের তথ্যই আপাতত বিশ্লেষণ করা যায় এটি দিয়ে। এখানে সফটওয়ারটির একটি সংক্ষিপ্ত টিউটোরিয়াল তুলে ধরা হবে।

উদ্দেশ্য

ছায়াপথ স্তবকের অন্তঃস্তবকীয় মাধ্যম তথা আইসিএম এর অতি উত্তপ্ত গ্যাস তাপীয় ব্রেমস্ট্রালুং প্রক্রিয়ায় এক্স-রশ্মি বিকিরণ করে। এসব এক্স-রশ্মি শনাক্ত করার জন্য বর্তমানে মহাকাশে এসা-র এক্সএমএম-নিউটন এবং নাসার চন্দ্র এক্স-রশ্মি মানমন্দির কাজ করছে। এক্স-রশ্মি মানমন্দির থেকে পাওয়া অনেক তথ্য ইন্টারনেটে উন্মুক্ত করে দেয়া হয়। প্রতিটি মানমন্দিরেরই নিজস্ব আর্কাইভ রয়েছে যেখান থেকে ডেটা ডাউনলোড করা যায়। তবে এসব ডেটা একেবারে র তথা কাঁচামালের মত। এগুলোকে বিভিন্ন উপায়ে প্রক্রিয়াজাত করে এমন একটি এক্স-রে ছবি তৈরি করতে হয় যা প্রকৃত, যাতে কোন ভেজাল নেই। XWSM একা এই কাজটি করতে পারে না। চন্দ্র থেকে পাওয়া চাও সফটওয়ার দিয়ে কিছুটা করা যায় এবং পরে XWSM ব্যবহার করে ছায়াপথ স্তবকের তিনটি ধর্মের বিন্যাস নির্ণয় করা যায়:

প্রভ
তাপমাত্রা
ধাতবতা

প্রতি ক্ষেত্রেই XWSM প্রোফাইল তৈরির পাশাপাশি ওয়েভলেট ম্যাপিং এর মাধ্যমে মানচিত্র তৈরি করতে পারে।

ডেটা রিডাকশনের প্রক্রিয়া

XWSM এর মাধ্যমে ডেটা রিডাকশনের প্রক্রিয়াটি দুই ভাগে বিভক্ত:

তথ্য প্রস্তুতকরণ - পর্যবেক্ষণ থেকে পাওয়া ফোটনগুলোর মাধ্যমে ডেটা সেট তথা ডেটা কিউব তৈরি করা। প্রতিটি কিউবে এক্স-ওয়াই স্থানাংক এবং ফোটনটির শক্তির মান সংরক্ষিত থাকে। তিনটি রাশি থাকে বলেই এর নাম ডেটা কিউব। পাশাপাশি বেশ কিছু বিকিরণের মডেল তৈরি করতে হয় যার সাথে পর্যবেক্ষণ থেকে পাওয়া যেটা মেলানো যাবে। মডেল এবং পর্যবেক্ষণের ফিটিং এর মাধ্যমেই বিভিন্ন রাশি পরিমাপ করা হয়।
তথ্য বিশ্লেষণ - ডেটা প্রস্তুত করার পর তা দিয়ে বিভিন্ন বিশ্লেষণ করা সম্ভব, যেমন: ইমেজিং, স্থানীয় বর্ণালীবীক্ষণ এবং বর্ণালীমিতিক মানচিত্রায়ন বা স্পেকট্রাল ম্যাপিং।

উল্লেখ্য বিকিরণের মডেলগুলো বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে:

ভৌত বিষয়াদি - আকাঙ্খিত প্লাজমা বিকিরণ মডেল, ধাতবতা এবং তাপমাত্রার ব্যপ্তি, লাল সরণ, দৃষ্টিরেখায় হাইড্রোজেনের কলাম ঘনত্ব।
পর্যবেক্ষণ সংশ্লিষ্ট - পয়েন্টিং এর সংখ্যা, ব্যবহৃত সনাক্তকারক, দৃষ্টিক্ষেত্রের জ্যামিতিক রূপ ইত্যাদি।

তথ্য প্রস্তুতকরণ

XWSM দিয়ে ডেটা প্রস্তুতকরণ শুরুর আগে চাও সফটওয়ারের মাধ্যমে চন্দ্র ডেটাকে একটু রিডিউস করে নিতে হবে। প্রস্তুতকরণের প্রথম কমান্ডের জন্য তিনটি ইনপুট ফাইলের প্রয়োজন হয়। এর মধ্যে একটি ফাইল ইতিমধ্যেই চন্দ্র ডেটা প্যাকেজে দেয়া আছে, বাকি দুটি ফাইল চাও এর একটি কমান্ডের মাধ্যমে তৈরি করা যায়।

chandra_repro - এই কমান্ড

তথ্য প্রস্তুতকরণের জন্য ব্যবহৃত কমান্ডগুলো হচ্ছে:

xwsm_start - এটি একমাত্র আবশ্যকীয় কমান্ড। এর মাধ্যমেই সকল ডেটা প্রস্তুতকরণ সম্পন্ন হয়। বিস্তারিত নিচে দেয়া আছে।
xwsm_info

নমুনা কোড

xwsm> dir='/Users/khanmuhammad/chandra/obs/ms1455'
xwsm> evt2=dir+['/7709/new/acisf07709_000N002_repro_evt2.fits', '/4192/new/acisf04192_000N004_repro_evt2.fits']
xwsm> aoff=dir+['/7709/secondary/acisf07709_000N002_aoff1.fits.gz', '/4192/secondary/acisf04192_000N004_aoff1.fits.gz']
xwsm> bpx=dir+['/7709/new/acisf07709_000N002_bpix1.fits', '/4192/new/acisf04192_000N004_bpix1.fits']
xwsm> xwsm_start, 'ms1455', acis_aoff_file=aoff, acis_evt_files=evt2, badpix_files=bpx, redshift=0.257800, T_inter=[0.1,60], /nh_ftools, /clean, /detect, /acis_i, n_bin=512

xwsm> dir='/Users/khanmuhammad/chandra/obs/ms1455'
xwsm> evt2=dir+['/7709/new/acisf07709_000N002_repro_evt2.fits', '/4192/new/acisf04192_000N004_repro_evt2.fits']
xwsm> aoff=dir+['/7709/secondary/acisf07709_000N002_aoff1.fits.gz', '/4192/secondary/acisf04192_000N004_aoff1.fits.gz']
xwsm> bpx=dir+['/7709/new/acisf07709_000N002_bpix1.fits', '/4192/new/acisf04192_000N004_bpix1.fits']
xwsm> xwsm_start, 'ms1455_zoom', acis_aoff_file=aoff, acis_evt_files=evt2, badpix_files=bpx, redshift=0.257800, T_inter=[0.1,60], /nh_ftools, /clean, /detect, /acis_i, n_bin=512

xwsm_lx ms1455_zoom
xwsm_fit ms1455_zoom
xwsm_map ms1455_zoom -bspline -sigma2

xwsm> xwsm_map_image, 'ms1455_zoom', lx_min=.5, zoom=5, offset=[-.25,0], sigma=2

xwsm> xwsm_spec,'ms1455_zoom'