並列タイトル等Richardson-Lucy Deconvolution with a Position-Dependent Point-spread Function of Chandra X-ray Satellite Imaging: Enhancement of Sharpness in the Cassiopeia A Supernova Remnant
タイトル（掲載誌）宇宙航空研究開発機構研究開発報告: 宇宙科学情報解析論文誌: 第13号
一般注記人工衛星上の望遠鏡による宇宙観測は様々な制約下で行われるため、観測で得られる情報はしばしば限定的である。そのような情報を最大限に活用し、より確かな情報を得るための手法の開発が重要である。X線望遠鏡を用いた観測では、望遠鏡の収差により像が広って撮像されるため観測画像は劣化する。この像の広がり方は、点源拡散関数（Point-spread Function; PSF）によって表現される。天体の空間的な分布が研究対象である場合、PSFの影響を正確に補正して真の分布を求める必要があり、その方法として天文学ではRichardson-Lucy deconvolution法（RL法）[1, 2]がよく使われる。その際、観測画像に対し単一形状のPSFを用いることが多く、この手法を用いたX線天文分野での先行研究[e.g., 10, 11, 12]では、PSFが一様であると近似できる局所領域のみにRL法を用いている。研究対象の領域がPSFの変化が無視できないような広範囲に及ぶ場合、各位置のPSFを用いた位置依存型R L法[e.g, 4, 18, 3]が必要となる。そこで、本研究ではX 線衛星Chandraの観測画像の視野全体に対して位置依存型RL法[3]を適用するプログラムを実装し、実際に超新星残骸カシオペア座Aの全領域の画像を処理し鮮明化することに成功した。本手法は、宇宙観測分野において画像の鮮明化を通じて宇宙の理解を深化させられる可能性を秘めている。
Artificial satellite-based telescopes face several challenges during space observations, often resulting in the acquisition of limited information. It is imperative to maximize the use of available data and develop methods to obtain more accurate results. In X-ray telescope observations, images are degraded due to telescope aberrations, resulting in image spreading. This spreading is quantified by the point spread function (PSF). When studying the spatial distribution of celestial objects, correcting for the influence of the PSF is critical to determining the true distribution. In astronomy, Richardson-Lucy (RL) deconvolution [1, 2] is widely used for this purpose. Previous studies in X-ray astronomy using this method [e.g., 10, 11, 12] often use a single-shaped PSF for the observed images, limiting the correction to local regions where the PSF is assumed to be uniform. However, when the region of interest extends over a large area where PSF variation cannot be neglected, a position dependent RL method [e.g., 4, 18, 3] becomes necessary, using the PSF at each position. In this study, we have developed a program that applies the position-dependent RL method [3] to the entire field of view in the Chandra X-ray satellite observations. We have successfully processed and clarified images covering the entire region of the supernova remnant Cassiopeia A. This method has the potential to deepen our understanding of the universe through image enhancement in the field of space observations.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
レポート番号: JAXA-RR-23-007
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ