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Quelques tests

Quelle est l'efficacité de l'algorithme dans l'attribution des bras? J'ai effectué des simulations,avec 30 bras, deux rayons pour le champ, 125 mm (dimension du champ au télescope de 1.93m à l'OHP) et 100 mm (valeur correspondant au champ du télescope de 3.6m de l'ESO à La Silla) et trois valeurs pour le nombre d'objets dans le champ: 20, 30 et 90.

Par exemple dans 200 champs aléatoires, avec 30 objets dans chaque champ, de rayon 125 mm, le nombre moyen de robots non-attribués a été 5.9, avec une dispersion de 1.8. Si nous avons seulement une vingtaine d'objets dans le champ, on trouve en moyenne 18 objets attribués, et dans 10% des champs tous les objets sont attribués. Avec 90 objets, seulement 0.6 robots ne sont pas utilisés en moyenne, avec une dispersion de 0.8.

Le champ non-vignetté au foyer primaire du télescope de 3.6 m de l'ESO est de 60 arcmin, avec une échelle de 18.3 arcsec/mm, ou un diamètre de 196.7 mm, et un champ de 0.785 degrés carrés. J'ai simulé 100 champs aléatoires avec 90 objets dans chaque champ. Le nombre moyen de bras non-attribués est 2.6, et la dispersion est de 1.6.

Naturellement, pour un champ donné augmenter le nombre d'objets signifie augmenter aussi les couples possibles bras-objet; et pour un nombre donné d'objets, augmenter la dimension du champ signifie diminuer la probabilité de collisions. Dans la plupart des situations, la fraction de bras attribués sera comprise entr 80% et 90%.

Pour le programme clé de l'ESO à la magnitude limite correspond un nombre médian de galaxies dans un champ OPTOPUS . Dans la dernière phase MEFOS  pourra être utilisé, ce qui devrait permettre de récupérer les objets perdus avec une meilleure efficacité grâce à son champ plus grand.

J'ai écrit un programme en C qui permet d'extraire des champs circulaires d'un catalogue. Chaque champ représente une entrée pour le programme d'anticollision. Ainsi on peut essayer d'optimiser le choix des champs. Nous pouvons déplacer le champ de MEFOS  avec un pas donné dans notre catalogue de galaxies. A chaque fois le programme d'anticollision sélectionne les objets. Après avoir couvert tout le catalogue, il est possible de changer le pas ou l'origine des coordonnées et de recommencer la procédure. J'ai pris le catalogue de galaxies utilisé pour le Key Programme de l'ESO. Les champs d'un degré de diamètre recensent en général plus de 100 galaxies; et le programme d'anticollision peut prendre en compte au maximum 90 objets à la fois. Par exemple, 21 objets seulement ont pu être sélectionnés automatiquement dans un champ de 117 objets. La présence de structures pose un problème intrinsèque: les galaxies sont souvent concentrées dans certaines régions du champ et ne peuvent pas être attribuées de manière efficace aux bras. On peut alors utiliser l'option qui permet de choisir automatiquement parmi les objets qui n'ont pas étés pris dans la première sélection.

Dans des champs tels ceux du KP, avec un grand nombre de galaxies, le nombre d'objets sélectionnés dans un champ donné avec une première et une deuxième sélection ne varie pas significativement; galaxies sont sélectionnées en moyenne avec MEFOS  si un champ est observé deux fois.

Pour un survey statistique où la sélection des objets ne doit pas être biaisée, il est important de souligner que l'attribution automatique des bras n'est pas une procédure aléatoire. Ce fait est évident quand on prend une ``grille" d'objets (fig.gif, et que l'on applique l'algorithme d'anticollision.

  
Figure: Sélection automatique d'objets disposés de manière regulière.

Les objets non-sélectionnés viennent se trouver dans deux concentrations opposées. Un degré de champ correspond en dimension spatiale à Mpc au décalage vers le rouge , qui correspond à la distance caractéristique du grand relevé de notre Programme-Clé ESO; en dessous de cette échelle des fausses corrélations peuvent être generées.

Il y a aussi un effet contraire: si une partie du champ présente une très grande densité, une fraction d'objets inférieure relativement aux zones moins denses du champ pourrait être assignée, due aux contraintes géometriques et physiques des bras. En plus, la procédure de sélection automatique minimise les distances bras-objet, ainsi les objets les plus distants du centre du champs sont sélectionnés de préfèrence.

MEFOS  sera à disposition de la communauté astronomique à partir du mois d'octobre 1993. J'ai pris part aux tests effectués en octobre 1992 avec MEFOS  à La Silla. Malheureusement les conditions du temps n'étaient pas des meilleures, ainsi il n'est pas possible d'effectuer une comparaison directe des performances de l'instrument avec celles d'OPTOPUS .

Ce que l'on peut dire, c'est que le centrage des fibres spectroscopiques sur les objets est très bon. La magnitude des étoiles d'un champ est très corrélée au logarithme du flux mesuré dans le spectre, après correction pour la transmission différente des fibres.

On a observé avec succès un champ centré sur l'amas A85. On a obtenu des spectres de galaxies avec un rapport S/N pour des magnitudes de 18.9. Un spectre d'une galaxie de l'amas est montré en figure gif.

  
Figure: Spectre d'une galaxie de l'amas A85

S'il est vrai que MEFOS  permet d'observer un nombre inférieur d'objets à OPTOPUS , MEFOS permet un changement plus rapide d'un champ à l'autre, une flexibilité et une optimisation des temps de pose, et une meilleure soustraction du ciel. Il faut néanmoins souligner que MEFOS  et OPTOPUS  sont deux instruments complémentaires, surtout en raison de leur champ différent (et la décision de renoncer à OPTOPUS  envisagée par l'ESO est due à des raisons de coût et de gestion).



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alberto cappi
Wed Feb 5 10:43:08 MET 1997