外行星凌日和日食的hst/wfc3光谱观测分析管道
iraclis的Python项目详细描述
#iraclis
< P>！[alt text]（https://github.com/ucl exoplanets/iraclis/blob/master/logo.jpg）太阳系外行星凌日和日食光谱观测的分析管道
分析太阳系外行星单目标空间扫描光谱观测的完整软件包
使用船上的广域照相机3的近红外GRISMS（G102，G141）获得
哈勃太空望远镜
包括：
*减少原始帧。
*校准总光谱和不同光谱元素的位置。
*提取总通量和每个光谱元素的通量。
*白色和光谱光曲线的拟合。 目前，拟合只能应用于单次光照曲线，但在下一个版本中
同时更新以适应同一目标的多次访问。 ##参考资料 ##许可证 本作品由Creative Commons Attribution 4.0国际许可授权。 版权所有（c）2018 Angelos Tsiaras 请注意许可证第3节，并：
-保留创作者的身份，在以后的工作和出版物中包括上述参考文献，
-指出您是否修改了许可材料，并保留以前任何修改的指示。 要查看此许可证的副本，请访问http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" rel="nofollow">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
或者写信给Creative Commons，美国加利福尼亚州94042山景1866号邮箱。 ##安装 打开终端并键入：pip install iraclis ##用法 ####获取HST/WFC3数据 使用wfc3获得的每个凌日或日食数据集都包含许多光谱图像（使用其中一个
光谱GRISMS:G102或G141）以及至少一个直接（未分散）图像（使用15个WFC3成像中的一个
过滤器：F098W、F132N、F140W、F126N、F153M、F167N、F139M、F164N、F127M、F160W、F128N、F125W、F130N、F110W、F105W）。 要使用iraclis，请下载原始格式的所有光谱数据和flt格式的成像数据
从[mast archive]（https://archive.stsci.edu/hst/search.php）。将所有文件放在一个目录中。 ####分析HST/WFC3数据 在bash终端中：
-您可以通过键入：iraclis-p path\u to\u parameters\u fle来使用参数文件处理数据集。
-或者通过键入：iraclis-d path_to_data_directory为参数使用默认值 在python终端中，首先导入包：import iraclis
-您可以通过键入：iraclis.process\u visit（parameters\u file='path\u to\u parameters\u fle'）来使用参数文件处理数据集
-或者通过键入：iraclis.process\u visit（data\u directory='path\u to\u data\u directory'）对参数使用默认值 ####设置参数文件 参数文件是一个简单的txt文件，包含控制数据分析过程的所有重要参数
WFC3数据集的。下面，您可以找到这样一个文件的描述（示例中包含此文件）。 数据目录
（目录路径）存储数据集的目录的路径。 输出目录副本`false`
（diectory name/false）如果要将结果复制到新目录中，请在此处输入其名称。默认结果是
存储在"results"目录中。如果您希望使用不同的
拟合参数。 还原`true`
（真/假）是否减少数据。如果希望重新运行分析，可以将其设置为false
从后期开始。 拆分`true`
（true/false）是否拆分数据。在这种情况下，减少的数据将被拆分为
第n-n-1帧，而不是最后的首字母。 提取`false`
（真/假）是否提取光曲线。如果希望重新运行分析，可以将其设置为false
从后期开始。 拆分提取`true`
（真/假）是否从分割的数据中提取光曲线。如果你想的话，可以设置为false
从后期开始重新运行分析。注意：只将提取或拆分提取中的一个设置为true。
如果希望两者都有，请使用这些参数的不同值重新运行分析。 适合白色`true`
（真/假）是否适合白光曲线。如果希望重新运行分析，可以将其设置为false
从后期开始。 拟合光谱
（真/假）是否适合光谱光曲线。 目标x_偏移量`0`目标偏移量`0`
（数字）在极少数情况下，在视场中有一颗比你的目标更亮的恒星，在这里给出区别
在他们的位置上。这一点很重要，因为代码会自动将最亮的恒星识别为目标
（99%的观察结果都是这样的）。 孔径向下延伸
（数字）提取箱的垂直起始位置。使用负值。-20意味着提取箱将
从低于光谱的20像素开始。 孔径上限
（数字）提取箱的垂直最终位置。使用正值。20表示提取箱将停止
光谱上方20像素。 提取法
（高斯/积分）有两种可用的提取方法：高斯（其中提取的通量是
高斯谱）或积分（其中提取的通量计算为
提取孔径） 提取高斯西格玛
（数字）仅在高斯提取的情况下有用。这是高斯的西格玛，单位为埃。默认的
47大约等于一个像素。 方法
（红葡萄酒/线性酒/方形酒/sqrt）要使用的边缘变暗方法。选择：红葡萄酒、线性葡萄酒、四杯葡萄酒、sqrt葡萄酒。 白色较低波长`10880`白色波长上限`16800`
（数字/默认值）提取的白光曲线的左右边缘，单位为埃。 白色ldc1`0.850033`
（数字/默认值）白光曲线的第一个肢体变暗系数。 白色ldc2`-0.728096`
（num）ber/默认值）白光曲线的第二肢体变暗系数。如果线性方法是
选择。 白色ldc3`0.908153`
（数字/默认值）白光曲线的第三边变暗系数。如果线性的，四边形的
或者选择sqrt方法。 白色ldc4`-0.397691`
（数字/默认值）白光曲线的第四个肢体变暗系数。如果线性的，四边形的
或者选择sqrt方法。 注释：如果要使用预先计算的肢体变暗，可以将上述六个参数设置为默认值
系数。在这种情况下，将使用红葡萄酒边缘变暗方法。这些系数是为
波长范围在10880.0到16800.0埃之间。 bins_文件`iraclis_test_dataset_hatp26b_bins.txt`
（文件路径/默认值高/默认值低/默认值低）垃圾箱文件的路径。 注释：您可以将上述参数设置为default_high、default_low或default_vlow。在这种情况下，红葡萄酒
将使用肢体变暗方法。注意避免冲突，因为在光谱
白光曲线应该相同。 行星
（name/auto）行星名称，如果系统有多个行星，则很有用。 星特氟龙`-0.04`
（数字/自动）恒星温度，当边缘变暗系数设置为自动时使用。 星图`5079`
（数字/自动）恒星对数（G），当边缘变暗系数设置为自动时使用。 星元
（数字/自动）恒星金属丰度，当边缘变暗系数设置为自动时使用。 rp_over_rs`0.0715`
（数字/自动）行星与恒星半径比的初始值。此参数始终适用于白色
以及在传输情况下的光谱光曲线。 fp-over-fs`0.0001`
（数字/自动）行星与恒星通量比的初始值。此参数始终适用于白色和
日食时的光谱光曲线。 句点`4.234515`
（数字/自动）行星轨道的周期（天）。总是固定的。 sma_over_rs`13.44`
（数字/自动）行星轨道半长轴的初始值。 偏心率
（数字/自动）行星轨道的偏心率。总是固定的。 倾斜度`88.6`
（数字/自动）行星轨道倾角的初始值，单位为度。 天文学
（数字/自动）行星轨道的天文学。总是固定的。 中时`2455304.65118`
（数字/自动）行星轨道中渡时间的初始值，单位为hjd。 注释：您可以将上述12个参数中的任意一个设置为自动，以使用开放的系外行星目录中的数据。 应用上下流校正`false`
（真/假）是否针对上游/下游效应进行校正。只有在快速扫描的情况下才有用
穿过探测器上下两个象限之间的线。 排除初始轨道`1`
（数量）从请求访问中移除的HST轨道数量。通常设置为1。 排除最后轨道`0`
（number）从访问结束时移除的HST轨道数。通常设置为0。 排除初始轨道点
（数量）从每个HST轨道的请求中移除的HST曝光次数。 MCMC网站口粮`500000`
（number）白光曲线拟合的主持人迭代次数 MCMC步行者
（数量）用于白光曲线拟合的主持人唤醒器数量 mcmc_烧录的迭代次数`200000`
（number）白光曲线拟合的主持人烧录迭代次数 光谱mcmc_迭代`50000`
（数字）光谱光曲线拟合的主持人迭代次数 光谱MCMC步行者
（数量）光谱光曲线拟合的主持人人数 光谱mcmc燃烧迭代
（number）光谱光曲线拟合的主持人迭代次数 第一轨道斜坡
（真/假）是否适合分析中第一个HST轨道的不同斜坡系数（排除
是否排除初始轨道。 二阶斜坡`false`
（对/错）是否适合二次探访长坡道。 中间轨道坡道`true`
（真/假）是否适合缓冲区转储引起的中间轨道斜坡。 适合ldc1`false`
（真/假）是否适合第一肢体变暗系数。同样的方法也适用于
白色和光谱光曲线。 适合ldc2`false`
（真/假）是否适合第二肢体变暗系数。同样的情况也适用于
白色和光谱光的曲线。如果选择线性方法，将不使用。 适合ldc3`false`
（真/假）是否适合第三肢变暗系数。同样的情况也适用于
白色和光谱光的曲线。如果选择了线性、四元或sqrt方法，则将不使用。 适合ldc4`false`
（真/假）是否适合第四肢变暗系数。同样的情况也适用于
白色和光谱光的曲线。如果选择了线性、四元或sqrt方法，则将不使用。 在RS上匹配SMAU`false`
（对/错）是否适合行星轨道的半长轴。这只装在白色的
光曲线。 拟合倾角`false`
（对/错）是否适合行星轨道的倾角。这只装在白色的
光曲线。 适合中间时间`true`
（对/错）是否适合行星轨道的中渡时间。这只装在白色的
光曲线。 ####设置垃圾箱文件 bins文件是一个简单的txt文件，包含三到六列，表示每个光谱光曲线：
a-b.提取光谱光曲线的左右边缘，单位为埃，c-f.边缘变暗系数
光谱光曲线。下面，您可以找到这样一个文件的描述（示例中包含此文件）。 11108 11416 0.985047-1.385670 1.781030-0.7267230
11416 11709 0.949097-1.266470 1.640630-0.6754740
117091988 0.928715-1.195690 1.553730-0.6452910
11988 12257 0.903069-1.109910 1.456180-0.610773012257 12522 0.878225-1.023230 1.361070-0.5780620
12522 12791 0.859841-0.950740 1.274760-0.5481460
12791 13058 0.849884-0.896126 1.203900-0.5267150
13058 13321 0.832077-0.833290 1.125660-0.4941230
1332113586 0.809188-0.726211 0.991314-0.4438480
13586 13860 0.795028-0.641081 0.872551-0.3971340
13860 14140 0.788556-0.586294 0.802106-0.3739860
14140 14425 0.784454-0.561833 0.775730-0.368569014425 14719 0.772069-0.460859 0.627183-0.3091360
14719 15027 0.772703-0.404730 0.517165-0.2597780
15027 15345 0.772846-0.296638 0.327104-0.1754390
15345 15682 0.798113-0.256525 0.198611-0.1108030
15682 16042 0.848830-0.376905 0.274511-0.1251750
16042 16432 0.894871-0.410984 0.233093-0.0939863 ####测试代码 在这些示例中，您将发现一个简短的python脚本（test.py），它从mast下载并分析一个测试数据集
档案文件。在那里，您还可以找到上面描述的参数文件和bin文件。测试数据集是一个传输
来自观测建议14260的HATP-26 B（PI:Deming Drake）。 ##产品 最终产品是一个名为"fitting_results.pickle"的pickle文件，可以在"results"目录中找到
（或在参数文件中设置的输出目录副本）。要打开pickle文件，需要python
安装在您的计算机和软件包pickle和numpy中。 加载pickle文件的命令是：database=pickle.load（open（'database_file.pickle'）） 此词典包含三个主要词典，其中包含特定数据集的所有结果。这些是： 数据库["光曲线"]提取光曲线和传输拟合数据
数据库["光谱"]行星光谱 数据库['lightcurves']字典包含提取的白色和光谱的所有信息
光曲线及其拟合，内容如下： 数据库['lightcurves']['white']白光曲线和拟合
数据库['lightcurves']['bin_01']第一波长通道
数据库['lightcurves']['bin_02']第二波长通道
等等… 数据库["光谱"]字典包含最终提取的行星光谱，具有以下结构： 数据库["光谱"]["波长"]不同通道的平均波长（μm）
数据库['spectrum']['width']不同通道的波长宽度（μm）
数据库['spectrum']['depth']每个波长通道的传输深度
数据库['spectrum']['error']每个波长通道中传输深度的不确定性 ####白光曲线和拟合 数据库['lightcurves']['white']字典具有以下结构： 数据库['lightcurves']['white']['limb_darking']['method']使用的limb darking方法
数据库['lightcurves']['white']['wavelength']['lambda1']波段的波长下限（埃）
数据库['lightcurves']['white']['wavelength']['lambda2']波段的波长上限（埃）
数据库['lightcurves']['white']['wavelength']['lambda_mean']波段的平均波长（埃）
数据库['lightcurves']['white']['wavelength']['lambda_width']带宽（单位：埃）
数据库['lightcurves']['white']['exposure']['exp_time']每个数据点的曝光时间（秒）
数据库['lightcurves']['white']['exposure']['model_resolution']用于模拟每个数据点的次曝光时间（秒）
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['x_shift']观测期间的水平位移
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['x_shift_error']观测期间水平位移的不确定性
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['y_shift']观测期间的垂直位移
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['y_shift_error']观测期间水平位移的不确定性
数据库["光曲线"]["白色"]["输入时间序列"]["天空"]观测期间天空背景水平在
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['scan']扫描方向（1表示正向扫描，1表示反向扫描）
观测期间的日心朱利安日期
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['raw_lc']原始白光曲线
数据库['lightcurves']['white']['input_time_series']['raw_lc_error']原始白光曲线的不确定性
数据库["光曲线"]["白"]["输出时间序列"]["相位"]轨道相位
数据库['lightcurves']['white']['output_time_series']['systemics']系统学的最佳拟合模型
数据库['lightcurves']['white']['output_time_series']['de trended_lc']去趋势白光曲线
数据库['lightcurves']['white'['output_time_series']['transit']最适合运输的模型
数据库['lightcurves']['white']['output_time_series']['residuals']拟合残差
数据库['lightcurves']['white']['statistics']['res_std']残差标准差
数据库['lightcurves']['white']['statistics']['res_autocorr']残差的自相关函数
数据库['lightcurves']['white']['statistics']['corru variables']拟合变量
数据库['lightcurves']['white']['statistics']['corr_matrix']拟合变量的相关矩阵
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['ldc_1']第一边变暗系数
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['ldc_2']第二边变暗系数
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['ldc_3']第三边变暗系数
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['ldc_4']第四边变暗系数
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['rp']相对于恒星半径的行星半径
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['fp']相对于恒星通量的行星通量（仅对日食有用）
数据库['lightcurves']['white'['parameters']['p']以天为单位的轨道周期
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['a']相对于恒星半径的轨道半长轴
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['e']轨道偏心率
数据库['lightcurves']['white'['parameters']['i']轨道倾角（度）
数据库['lightcurves']['white'['parameters']['omega']天文学的轨道参数（度）
数据库['lightcurves']['white'['parameters']['t_0']在HJD中的传输时间
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['n_w_for']正向扫描的标准化因子
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['n_w_rev']反向扫描的标准化因子
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['r_a1']长期斜坡的线性项
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['r_a2']长期斜坡的二次项
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['r_b1']指数短期斜率的振幅
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['r_b2']指数短期斜率的衰减
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['for_b1']第一轨道指数短期斜率的振幅
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['for_b2']第一轨道指数短期斜率的振幅
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['mor_b1']缓冲区转储后指数短期斜坡的振幅
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["mor_b2"]缓冲区转储后指数短期斜坡的振幅 每个元素还包括以下键： 数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['name']名称
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['initial']初始值（如果未安装，则无）
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["xx"]["min_allowed"]之前的最小值（如果未安装，则无）
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["xx"]["max_allowed"]上一个的最大值（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['trace']MCMC跟踪（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['trace_bins']MCMC跟踪箱（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['trace\u counts']MCMC跟踪分布（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['value']最终值
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["xx"]["m_error"]最终-错误（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['p_error']最终+错误（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['print_name']绘图中显示的名称
数据库['lightcurves']['white']['parameters']['xx']['print_value']绘图中显示的值
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["xx"]["print_m_error"]-错误显示在绘图中（如果未安装）
数据库["lightcurves"]["white"]["parameters"]["xx"]["print_p_error"]+绘图中显示的错误（如果未安装） ####光谱光曲线和拟合 每个数据库都有以下结构： 数据库['lightcurves']['bin_yy']['limb_darking']['method']使用的limb darking方法
数据库['lightcurves']['bin_yy']['wavelength']['lambda1']波段的波长下限（埃）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['wavelength']['lambda2']波段的波长上限（埃）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['wavelength']['lambda_mean']波段的平均波长（埃）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['wavelength']['lambda_u width']带宽（埃）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['exposure']['exp_time']每个数据点的曝光时间（秒）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['exposure']['model_resolution']用于模拟每个数据点的次曝光时间（秒）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['x_shift']观测期间的水平位移
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['x_shift_error']观测期间水平位移的不确定性
数据库['lightcurves']['bin_y y']['input_time_series']['y_shift']观测期间的垂直位移
数据库['lightcurves']['bin_y y']['input_time_series']['y_shift_error']观测期间水平位移的不确定性
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['sky']观测期间的天空背景水平
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['scan']扫描方向（1表示正向扫描，-1表示反向扫描）
观测期间的日心朱利安日期
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['raw_lc']原始光谱光曲线
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['white_raw_lc']原始白光曲线
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['relative_lc']相对光谱光曲线（原始相对光谱光曲线除以原始白光曲线）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['input_time_series']['relative_lc_error']相对光谱光曲线的不确定度
数据库光曲线']['bin_yy']['input_time_series']['white_model']白光曲线的传输模型
数据库['lightcurves']['bin_yy']['output_time_series']['phase']轨道相位
数据库['lightcurves']['bin_yy']['output_time_series']['systemics']系统学的最佳拟合模型
数据库['lightcurves']['bin_yy']['output_time_series']['de trended_lc']去趋势白光曲线
数据库['lightcurves']['bin_yy']['output_time_series']['transit']最适合于transit的模型
数据库['lightcurves']['bin_yy']['output_time_series']['residuals']拟合残差
数据库['lightcurves']['bin_yy']['statistics']['res_std']残差标准差
数据库['lightcurves']['bin_yy']['statistics']['res_autocorr']残差的自相关函数
数据库['lightcurves']['bin_yy']['statistics']['corr_variables']拟合变量
数据库['lightcurves']['bin_yy']['statistics']['corr_matrix']拟合变量的相关矩阵
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['ldc_1']第一边变暗系数
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['ldc_2']第二边变暗系数
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['ldc_3']第三边变暗系数
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['ldc_4']第四边变暗系数
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['rp']相对于恒星半径的行星半径
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['fp']相对于恒星通量的行星通量（仅对日食有用）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['p']以天为单位的轨道周期
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['a']相对于恒星半径的轨道半长轴
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['e']轨道偏心率
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['i']轨道倾角（度）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['omega']天文学的轨道参数（度）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['t_0']在HJD中的传输时间
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['n_l_for']正向扫描的规范化因子
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['n_l_rev']反向扫描的标准化因子
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['r_a1']长期斜坡的线性项 每个数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']元素还包括以下键： 数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['name']名称
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['initial']初始值（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['min_allowed']之前的最小值（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['max_allowed']上一个的最大值（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['trace']MCMC跟踪（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['trace_bins']MCMC跟踪箱（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['trace_counts']MCMC跟踪分布（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['value']最终值
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['m_error']最终-错误（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['p_error']最终+错误（如果未安装，则无）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['print_name']na我以情节的形式出现
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['print_value']绘图中显示的值
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['print_m_error']-显示在绘图中的错误（如果未安装）
数据库['lightcurves']['bin_yy']['parameters']['zz']['print_p_error']+绘图中显示的错误（如果未安装）
如有任何问题和错误，请发送电子邮件至[atsiaras@staruclacuk]（atsiarasstarucl>/acuk
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