2.1 D´etection des objets, photom´etrie, classification
2.1.2 D´etection des ´etoiles
Dans la volont´e d’automatiser les tˆaches, certains des param`etres pr´esent´es ci- dessus peuvent ˆetre ajust´es lors d’une premi`ere d´etection des objets de l’image. Le niveau de saturation (SATUR LEVEL) des pixels de l’image peut ainsi ˆetre determin´e en mesurant le flux des objets les plus brillants de l’image. De mˆeme, la taille de la r´eponse impulsionnelle (Point Spread Function, PSF), precis´ee par le param`etre SEEING FWHM, doit ˆetre indiqu´ee. Lui aussi peut ˆetre mesur´e grˆace aux ´etoiles les plus brillantes.
La premi`ere utilisation par SExtractor sera donc une d´etection rapide des objets les plus brillants. Pour cela le niveau de d´etection (DETECT TRESH) est fix´e `a une valeur relativement ´elev´ee (5 σ), la s´eparation des objets se chevauchant est limit´ee, et le fond (BACK SIZE) est estim´e sur une petite portion du voisinage (16×16 pixels). Enfin, un nombre limit´e de param`etres est demand´e en retour (la taille des objets, leur magnitude et leur flux essentiellement). Pour l’image R de Abell 1689, il en ressort alors un premier catalogue de 14762 objets. La table 2.1 r´esume ces valeurs et le nombre de d´etections.
La figure 2.1a montre le r´esultat de cette premi`ere d´etection dans un diagramme magnitude-brillance de surface. Les ´etoiles apparaˆıssent le long d’une branche ca- ract´eristique : `a flux ´egal elles sont plus piqu´ees que les autres objets (galaxies). De plus la saturation est facilement mise en ´evidence : le flux du pixel le plus brillant atteint un plateau aux alentours 18 mag.arcsec−2
lorsque la magnitude d´ecroˆıt trop : les objets sont satur´es.
Pour rep´erer automatiquement les ´etoiles de cette premi`ere d´etection, on choisit donc dans un premier temps de rep´erer leur branche : pour cela on rep`ere la surden- sit´e d’objets dans une tranche de brillance fixe l´eg`erement inf´erieure `a la saturation (voir la figure 2.1a o`u cette tranche – horizontale – est pr´esent´ee et le rep´erage de la branche marqu´e par une ´etoile). Les coupures en µmax pour s´electionner les ´etoiles
sont alors les suivantes : depuis la saturation (17.9) plus 0.3 magnitude (18.2), jus- qu’au mode de la distribution en µmax moins deux magnitudes (21.5). Ces coupures
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Fig. 2.1: En haut : Diagramme magnitude-brillance de surface des objets d´etect´es sur l’image de A1689, filtre R, lors du premier passage. La zone rouge indique les objets suppos´es ˆetre des ´etoiles (voir le texte pour plus de d´etails). La tranche encadr´ee de vert d´elimite les objets qui ont servi `a rep´erer la branche des ´etoiles. En bas : Diagramme taille-magnitude pour les mˆeme objets. Les objets rouges indique ceux suppos´es ˆetre des ´etoiles et rep´er´es grˆace au premier diagramme. Seule la moiti´e des d´etections a ´et´e affich´ee pour une meilleure lisibilit´e.
Fig. 2.2: Histogramme de la taille des objets suppos´es ˆetre des ´etoiles d’apr`es le rep´erage effectu´e sur le diagramme 2.1a.
sont arbitraires mais se positionnent au mieux en fonction des caract´eristiques de l’image : elles permettent d’exclure les ´etoiles satur´ees et de limiter la contamination du catalogue par les galaxies faibles.
Une pente de valeur +1 exactement (attention `a l’´echelle invers´ee sur la figure 2.1a) s’est av´er´ee id´eale pour d´ecrire la branche des ´etoiles. On pouvait s’attendre `a cette valeur dans la mesure o`u les ´etoiles ont a priori des profils homoth´etiques sur l’ensemble du champ (hors objets satur´es). Les ´etoiles sont alors s´electionn´ees le long de cette droite, passant par le point ?, en tol´erant une dispersion de 0.4 magnitude. Il en r´esulte la s´erie de 1390 objets indiqu´es en rouge et suppos´es ˆetre des ´etoiles brillantes non satur´ees.
Ces ´etoiles sont aussi affich´ees en rouge dans le diagramme 2.1b, d’apr`es la s´election d´ecrite pr´ec´edemment. Elles se regroupent le long d’une s´equence verti- cale : quelle que soit leur magnitude, elles ont toute la mˆeme taille, aux fluctuations de la taille de la PSF sur l’image pr`es. Le catalogue apparaˆıt pollu´e par quelques objets de taille sup´erieure `a la PSF (des galaxies), mais ils n’auront aucune influence sur les r´esultats `a tirer de cette premi`ere d´etection.
Au final la premi`ere d´etection est alors exploit´ee pour pr´eciser deux param`etres. Le flux maximum de chaque objet (FLUX MAX) est rep´er´e et sa plus haute valeur (40000 pour A1689R) d´efinit le niveau de saturation r´eel de l’image. Une valeur l´eg`erement inf´erieure (80%, soit 32000) est r´einject´ee en entr´ee de SExtractor pour son second passage (d´etection compl`ete et pr´ecise, ci-apr`es).
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Le second param`etre estim´e automatiquement est la taille moyenne de la PSF sur l’image (SEEING FWHM). La figure 2.2 montre la distribution en taille (FWHM IMAGE) des objets s´electionn´es pr´ec´edemment. Ils sont suppos´es ˆetre des ´etoiles, et donc leur image est le reflet de la PSF locale. Cet histogramme permet de pr´eciser sa taille caract´eristique. Afin de limiter l’influence d’une ´eventuelle pollution par des galaxies, la valeur adopt´ee est le mode de cette distribution. Dans cet exemple il est de 4.15 pixels (soit 0.85 secondes d’arc), confortant au passage le choix du filtre de lissage, de dispersion de 4 pixels, donn´e en entr´ee de SExtractor.