R Studio - Astronomi Uygulaması

Bu yazımızda, veriyi anlamlandırmak için kullanılan analitik yöntemler için geliştirilmiş istatistiksel paket ve programlama dilleri içinde son yıllarda öne çıkan bir seçenek olan ve iki milyon kullanıcısı olduğu söylenen R programlama dilinde örnek bir uygulama yapacağız.

Bu uygulamamız "Bir Kümedeki Galaksinin Dağılımını Gösteren Grafiği Çizme" olsun.

Yukarıda görmüş olduğunuz grafik, NASA veritabanından alınan ABELL 85 kümesindeki galaksilerin mekansal dağılımını gösterir. Sarmal, merceksi, düzensiz ve yüzlerce gökadadan oluşur.

Kodlara bakacak olursak;

#--Specfify output graphics device:
pdf(file="galaxy_density_contours.pdf", width=8, height=6.5)

(Specfify çıkış grafik aygıtı belirlenir)

#--Rename columns of interest:
colnames(A)[c(2, 3, 4, 5)] <- c("name", "ra", "dec", "type") 

(Sütunlar yeniden adlandırılır)

#--Select only galaxies near the core of the cluster:
G <- subset(A, type=="G" & ra > 10 & ra < 11 & dec > -10 & dec < -8.7) 

(Kümenin çekirdeğinin yanındaki galaksiler seçilir)

#--Exclude outlier galaxies in front of and behind the main cluster:
G <- subset(G, !is.na(Redshift) & Redshift < 0.063 & Redshift > 0.048)

(Ana kümenin önündeki ve arkasındaki sıradışı galaksileri hariç tutulur)

#--Functions to create colour linearly varying between 
#   blue & red, according to the redshift:
remap <- function(x) ( x - min(x) ) / max( x - min(x) ) # map x onto [0, 1]
fun.col <- function(x) rgb(colorRamp(c("blue", "red"))(remap(x)), maxColorValue = 255)

#--Define colour according to redshift:
G$col <- with(G, fun.col(Redshift) )

(Kırmızı kaymaya göre renk tanımlayın)

#--Plot galaxy positions:
par(mar=c(4, 4, 1, 15)) # add wide right margin to make room for subplot

(Galaksi pozisyonları)

## The plot setting "asp=1" gives an aspect ratio of one, so that 1 degree in 
##  RA is the same width on the plot as 1 degree in Dec. This only applies on 
##  the celestial equator (dec=0), so we need a slightly larger value
##  equal to 1 / cos(dec), where "dec" is simply the mean declination 
##  of the galaxies in the field:
asp <- 1 / cos( (mean(A$dec) / 180) * pi ) # ~1.013

## Also need to reverse the RA axis (thanks to Ignazio Pillitteri for
## pointing out that I had forgotten to do this), since we are viewing
## the celestial sphere from the inside, so East is left and West is right.
plot(dec ~ ra, data=G, col=col, xlab="Right Ascension", ylab="Declination",
     frame.plot=FALSE, xlim=rev(range(ra)), ylim=c(-10, -8.5), asp=asp,
     main="Abell 85 galaxy cluster") 
--

#-----Overlay contours of surface density:
mycol <- rgb(0, 0, 0, alpha=0.5) # 50% transparent black
require(KernSmooth) # Load library required for 2d density estimate
#--Calculate 2-dimensional kernel-smoothed estimate:
est <- bkde2D(G[c("ra", "dec")], bandwidth=c(0.05, 0.05), gridsize=c(101, 101))
#--Display as a contour map:
with(est, contour(x1, x2, fhat, drawlabels=FALSE, add=TRUE, col=mycol))

(Yüzey yoğunluğunun olduğu çevreler)

#--Modify graphics parameter settings to create an inset plot:
op <- par(fig=c(0.6, 1, 0.55, 0.9), new=TRUE, cex=0.8, mar=c(4, 4, 0, 0))

(Ek grafik oluşturmak için grafik parametre ayarlarını değiştirin)

z <- G$Redshift
den <- density(z) # kernel-smoothed density
#--Create spline function of density data to allow evaluation of probability
#   density at each galaxy redshift:
sf <- splinefun(den$x, den$y)
#--Plot density distribution, coloured by redshift
plot(z, sf(z), col=fun.col(z), xlab="Redshift", ylab="Probability density", 
     frame.plot=FALSE)

#--Add "L"-shaped partial frame around plot:
box(bty="L")

(Komplo etrafında "L" şeklinde kısmi çerçeve eklenilir)

#--Add dashed line for Gaussian distribution with specified mean & sd:
curve(dnorm(x, mean=mean(z), sd=sd(z)), lty=2, add=TRUE)

#--Restore original graphics parameter settings (not actual needed here!):
par(op)

#--Close plotting device:
dev.off()

(Cihazın çalıştığından emin ol, kapat)

KAYNAKLAR

Bilgi alma aşamasında ( http://www.alasayvan.net/bilgisayar-programlari/10205-r-studio-resimli-anlatim.html )

Uygulama yapımında ise ( http://www.sr.bham.ac.uk/~ajrs/R/r-gallery.html ) adresinden yararlanıldı.