In [77]:
%pylab inline 

from __future__ import division

import os
import copy
import warnings

import numpy as np

import scipy
from scipy.interpolate import interp1d

# Astropy
from astropy.io import fits
from astropy    import units as u
from astropy.stats import sigma_clip
from astropy.table import Table, Column
from astropy.cosmology import WMAP9 as cosmo
# AstroML
from astroML.plotting import hist

rcdef = plt.rcParams.copy()
pylab.rcParams['figure.figsize'] = 12, 10
pylab.rcParams['xtick.major.size'] = 8.0
pylab.rcParams['xtick.major.width'] = 2.5
pylab.rcParams['xtick.minor.size'] = 4.0
pylab.rcParams['xtick.minor.width'] = 2.5
pylab.rcParams['ytick.major.size'] = 8.0
pylab.rcParams['ytick.major.width'] = 2.5
pylab.rcParams['ytick.minor.size'] = 4.0
pylab.rcParams['ytick.minor.width'] = 2.5

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Ellipse
from matplotlib.ticker import NullFormatter
from matplotlib.ticker import MaxNLocator


Populating the interactive namespace from numpy and matplotlib
WARNING: pylab import has clobbered these variables: ['axis', 'copy', 'hist']
`%matplotlib` prevents importing * from pylab and numpy

In [2]:
def decideCutoutSize(z, safe=False):

    """
    Decide the typical cutout size for certain redshift
    """

    if (z <= 0.15):
        if safe:
            return 1000
        else:
            return 1200
    if (z > 0.15) and (z < 0.25):
        if safe:
            return 650
        else:
            return 750
    if (z > 0.25) and (z < 0.35):
        if safe:
            return 550
        else:
            return 600
    if (z > 0.35) and (z < 0.45):
        if safe:
            return 350
        else:
            return 400
    if (z > 0.45) and (z < 0.65):
        if safe:
            return 300
        else:
            return 350
    if (z > 0.65):
        if safe:
            return 200
        else:
            return 250

The Master redMapper Catalogs


In [48]:
loc = '/Users/songhuang/Dropbox/work/hscs/redmapper/redmapper/'

# Cluster and BCG catalog
catC = os.path.join(loc, 'redmapper_dr8_public_v5.10_catalog_flat.fits')
# Member catalog
catM = os.path.join(loc, 'redmapper_dr8_public_v5.10_members_flat.fits')

redC = Table.read(catC, format='fits')
redM = Table.read(catM, format='fits')
#redC = fits.open(catC)[1].data
#redM = fits.open(catM)[1].data

In [50]:
redC.colnames


Out[50]:
['ID',
 'NAME',
 'RA',
 'DEC',
 'Z_LAMBDA',
 'Z_LAMBDA_ERR',
 'LAMBDA',
 'LAMBDA_ERR',
 'S',
 'Z_SPEC',
 'OBJID',
 'IMAG',
 'IMAG_ERR',
 'MODEL_MAG_u',
 'MODEL_MAG_g',
 'MODEL_MAG_r',
 'MODEL_MAG_i',
 'MODEL_MAG_z',
 'MODEL_MAGERR_u',
 'MODEL_MAGERR_g',
 'MODEL_MAGERR_r',
 'MODEL_MAGERR_i',
 'MODEL_MAGERR_z',
 'ILUM',
 'PZBINS_1',
 'PZBINS_2',
 'PZBINS_3',
 'PZ_1',
 'PZ_2',
 'PZ_3',
 'P_CEN_1',
 'P_CEN_2',
 'P_CEN_3',
 'P_CEN_4',
 'P_CEN_5',
 'RA_CEN_1',
 'RA_CEN_2',
 'RA_CEN_3',
 'RA_CEN_4',
 'RA_CEN_5',
 'DEC_CEN_1',
 'DEC_CEN_2',
 'DEC_CEN_3',
 'DEC_CEN_4',
 'DEC_CEN_5',
 'ID_CEN_1',
 'ID_CEN_2',
 'ID_CEN_3',
 'ID_CEN_4',
 'ID_CEN_5']

In [51]:
redM.colnames


Out[51]:
['ID',
 'RA',
 'DEC',
 'R',
 'P',
 'P_SPEC',
 'P_FREE',
 'THETA_I',
 'THETA_R',
 'IMAG',
 'IMAG_ERR',
 'MODEL_MAG_u',
 'MODEL_MAG_g',
 'MODEL_MAG_r',
 'MODEL_MAG_i',
 'MODEL_MAG_z',
 'MODEL_MAGERR_u',
 'MODEL_MAGERR_g',
 'MODEL_MAGERR_r',
 'MODEL_MAGERR_i',
 'MODEL_MAGERR_z',
 'Z_SPEC',
 'OBJID']

The redMapper Clusters that have HSC data (1509)


In [85]:
catCHsc = '/Users/songhuang/Dropbox/work/hscs/redmapper/1509/hsc_redmapper_cluster_1509.fits'
catMHsc = '/Users/songhuang/Dropbox/work/hscs/redmapper/1509/hsc_redmapper_member_1509.fits'

redCHsc = Table.read(catCHsc, format='fits')
redMHsc = Table.read(catMHsc, format='fits')
#redCHsc = fits.open(catCHsc)[1].data
#redMHsc = fits.open(catMHsc)[1].data

In [53]:
# definitions for the axes
recScat  = [0.1, 0.1,  0.72, 0.72]
recHist1 = [0.1, 0.82, 0.72, 0.17]
recHist2 = [0.82, 0.1, 0.17, 0.72]

In [54]:
redCHsc.colnames


Out[54]:
['ID_CLUSTER',
 'NAME',
 'RA_BCG',
 'DEC_BCG',
 'Z_LAMBDA',
 'Z_LAMBDA_ERR',
 'LAMBDA_CLUSTER',
 'LAMBDA_ERR_CLUSTER',
 'S_CLUSTER',
 'Z_SPEC_BCG',
 'OBJID_BCG',
 'IMAG_BCG',
 'IMAG_ERR_BCG',
 'MODEL_MAG_u_BCG',
 'MODEL_MAG_g_BCG',
 'MODEL_MAG_r_BCG',
 'MODEL_MAG_i_BCG',
 'MODEL_MAG_z_BCG',
 'MODEL_MAGERR_u_BCG',
 'MODEL_MAGERR_g_BCG',
 'MODEL_MAGERR_r_BCG',
 'MODEL_MAGERR_i_BCG',
 'MODEL_MAGERR_z_BCG',
 'ILUM_BCG',
 'PZBINS_1',
 'PZBINS_2',
 'PZBINS_3',
 'PZ_1',
 'PZ_2',
 'PZ_3',
 'P_CEN_1',
 'P_CEN_2',
 'P_CEN_3',
 'P_CEN_4',
 'P_CEN_5',
 'RA_CEN_1',
 'RA_CEN_2',
 'RA_CEN_3',
 'RA_CEN_4',
 'RA_CEN_5',
 'DEC_CEN_1',
 'DEC_CEN_2',
 'DEC_CEN_3',
 'DEC_CEN_4',
 'DEC_CEN_5',
 'ID_CEN_1',
 'ID_CEN_2',
 'ID_CEN_3',
 'ID_CEN_4',
 'ID_CEN_5']

In [55]:
redMHsc.colnames


Out[55]:
['ID',
 'RA_MEM',
 'DEC_MEM',
 'R_MEM',
 'P_MEM',
 'P_SPEC',
 'P_FREE',
 'THETA_I_MEM',
 'THETA_R_MEM',
 'IMAG_MEM',
 'IMAG_ERR_MEM',
 'MODEL_MAG_u_MEM',
 'MODEL_MAG_g_MEM',
 'MODEL_MAG_r_MEM',
 'MODEL_MAG_i_MEM',
 'MODEL_MAG_z_MEM',
 'MODEL_MAGERR_u_MEM',
 'MODEL_MAGERR_g_MEM',
 'MODEL_MAGERR_r_MEM',
 'MODEL_MAGERR_i_MEM',
 'MODEL_MAGERR_z_MEM',
 'Z_SPEC_MEM',
 'OBJID_MEM',
 'ID_CLUSTER',
 'NAME',
 'RA_BCG',
 'DEC_BCG',
 'Z_LAMBDA',
 'Z_LAMBDA_ERR',
 'LAMBDA_CLUSTER',
 'LAMBDA_ERR_CLUSTER',
 'S_CLUSTER',
 'Z_SPEC_BCG',
 'OBJID_BCG',
 'IMAG_BCG',
 'IMAG_ERR_BCG',
 'MODEL_MAG_u_BCG',
 'MODEL_MAG_g_BCG',
 'MODEL_MAG_r_BCG',
 'MODEL_MAG_i_BCG',
 'MODEL_MAG_z_BCG',
 'MODEL_MAGERR_u_BCG',
 'MODEL_MAGERR_g_BCG',
 'MODEL_MAGERR_r_BCG',
 'MODEL_MAGERR_i_BCG',
 'MODEL_MAGERR_z_BCG',
 'ILUM_BCG',
 'PZBINS_1',
 'PZBINS_2',
 'PZBINS_3',
 'PZ_1',
 'PZ_2',
 'PZ_3',
 'P_CEN_1',
 'P_CEN_2',
 'P_CEN_3',
 'P_CEN_4',
 'P_CEN_5',
 'RA_CEN_1',
 'RA_CEN_2',
 'RA_CEN_3',
 'RA_CEN_4',
 'RA_CEN_5',
 'DEC_CEN_1',
 'DEC_CEN_2',
 'DEC_CEN_3',
 'DEC_CEN_4',
 'DEC_CEN_5',
 'ID_CEN_1',
 'ID_CEN_2',
 'ID_CEN_3',
 'ID_CEN_4',
 'ID_CEN_5',
 'N_MEM_CLUSTER']

Plot some basic properties of the sample


In [56]:
fig = plt.figure(figsize=(13, 13))
ax1 = plt.axes(recScat)
ax2 = plt.axes(recHist1)
ax3 = plt.axes(recHist2)

# ---------------------------------------------------------------------------
# Scatter plot

ax1.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)

# Matched ones 
ax1.scatter(redC['Z_LAMBDA'], redC['LAMBDA'], s=10.0, 
            alpha=0.05, c='k', label='All redMapper')

p = ax1.scatter(redCHsc['Z_LAMBDA'], redCHsc['LAMBDA_CLUSTER'], 
                c=redCHsc['P_CEN_1'], s=100.0, alpha=0.45, 
                label='HSC DR15A', vmin=0.2, vmax=1.00)

# Color bar 
cax = fig.add_axes([0.18, 0.75, 0.4, 0.04]) 
cb = plt.colorbar(p, orientation="horizontal", cax=cax)
cb.ax.set_xlabel('P_CEN_1', fontsize=20)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax1.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax1.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax1.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax1.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax1.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax1.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

# Label
ax1.set_xlabel('Redshift',    size=40)
ax1.set_ylabel( r'$\Lambda$', size=40)
# Axis limits
ax1.set_xlim(0.06, 0.57)
ax1.set_ylim(10.5, 200.0)


# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 1 
n, bins, patches=ax2.hist(redC['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax2.hist(redCHsc['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5,
                             label='HSC Matched')

ax2.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)
ax2.set_xlim(ax1.get_xlim())

ax2.legend(fontsize=15)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax2.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax2.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax2.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax2.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax2.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax2.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax2.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax2.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax2.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 2
n, bins, patches=ax3.hist(redC['LAMBDA'], bins=80, range=[20, 220], 
                             orientation='horizontal', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax3.hist(redCHsc['LAMBDA_CLUSTER'], bins=80, range=[20, 220], 
                             orientation='horizontal', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5, 
                             label='HSC Matched')

ax3.set_ylim(ax1.get_ylim())

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax3.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax3.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax3.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax3.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax3.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax3.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax3.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax3.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax3.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

fig.savefig('redmapper_redshift_lambda_1.png', dpi=90)



In [ ]:
fig = plt.figure(figsize=(13, 13))
ax1 = plt.axes(recScat)
ax2 = plt.axes(recHist1)
ax3 = plt.axes(recHist2)

# ---------------------------------------------------------------------------
# Scatter plot

ax1.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)

# Matched ones 
ax1.scatter(redC['Z_LAMBDA'], redC['P_CEN_1'], s=10.0, 
            alpha=0.05, c='k', label='All redMapper')

p = ax1.scatter(redCHsc['Z_LAMBDA'], redCHsc['P_CEN_1'], 
                c=redCHsc['LAMBDA_CLUSTER'], s=100.0, alpha=0.45, 
                label='HSC DR15A', vmin=20, vmax=90)

# Color bar 
cax = fig.add_axes([0.18, 0.16, 0.4, 0.04]) 
cb = plt.colorbar(p, orientation="horizontal", cax=cax)
cb.ax.set_xlabel(r'$\Lambda$', fontsize=20)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax1.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax1.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax1.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax1.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax1.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax1.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

# Label
ax1.set_xlabel('Redshift', size=40)
ax1.set_ylabel('P_CEN_1',  size=40)
# Axis limits
ax1.set_xlim(0.06, 0.57)
#ax1.set_ylim(0.20, 1.03)


# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 1 
n, bins, patches=ax2.hist(redC['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax2.hist(redCHsc['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5,
                             label='HSC Matched')

ax2.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)
ax2.set_xlim(ax1.get_xlim())

ax2.legend(fontsize=15)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax2.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax2.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax2.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax2.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax2.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax2.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax2.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax2.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax2.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 2
n, bins, patches=ax3.hist(redC['P_CEN_1'], bins=80, range=[0.2, 1.0], 
                             orientation='horizontal', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax3.hist(redCHsc['P_CEN_1'], bins=80, range=[0.2, 1.0], 
                             orientation='horizontal', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5, 
                             label='HSC Matched')

ax3.set_ylim(ax1.get_ylim())

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax3.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax3.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax3.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax3.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax3.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax3.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax3.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax3.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax3.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

fig.savefig('redmapper_redshift_pcen1_1.png', dpi=90)

In [62]:
fig = plt.figure(figsize=(13, 13))
ax1 = plt.axes(recScat)
ax2 = plt.axes(recHist1)
ax3 = plt.axes(recHist2)

# ---------------------------------------------------------------------------
# Scatter plot

ax1.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)

# Matched ones 
ax1.scatter(redC['Z_LAMBDA'], (redC['MODEL_MAG_g'] - redC['MODEL_MAG_i']), s=10.0, 
            alpha=0.05, c='k', label='All redMapper')

p = ax1.scatter(redCHsc['Z_LAMBDA'], (redCHsc['MODEL_MAG_g_BCG'] - redCHsc['MODEL_MAG_i_BCG']), 
                c=redCHsc['LAMBDA_CLUSTER'], s=100.0, alpha=0.45, 
                label='HSC DR15A', vmin=20, vmax=90)

# Color bar 
cax = fig.add_axes([0.18, 0.16, 0.4, 0.04]) 
cb = plt.colorbar(p, orientation="horizontal", cax=cax)
cb.ax.set_xlabel(r'$\Lambda$', fontsize=20)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax1.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax1.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax1.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax1.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax1.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax1.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

# Label
ax1.set_xlabel('Redshift', size=40)
ax1.set_ylabel('$(g-i)$ Color (mag)',  size=40)
# Axis limits
ax1.set_xlim(0.06, 0.57)
ax1.set_ylim(0.90, 3.60)


# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 1 
n, bins, patches=ax2.hist(redC['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax2.hist(redCHsc['Z_LAMBDA'], bins=80, range=[0.02, 0.68], 
                             orientation='vertical', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5,
                             label='HSC Matched')

ax2.axvline(0.32, linewidth=2.5, linestyle='dashed', c='k', 
            alpha=0.7)
ax2.set_xlim(ax1.get_xlim())

ax2.legend(fontsize=15)

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax2.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax2.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax2.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax2.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax2.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax2.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax2.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax2.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax2.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

# ---------------------------------------------------------------------------
# Histogram 2
n, bins, patches=ax3.hist((redC['MODEL_MAG_g'] - redC['MODEL_MAG_i']), bins=80, range=[0.5, 4.0], 
                             orientation='horizontal', histtype='stepfilled', 
                             color='g', alpha=0.4, normed=1)
n, bins, patches=ax3.hist((redCHsc['MODEL_MAG_g_BCG'] - redCHsc['MODEL_MAG_i_BCG']), bins=80, 
                          range=[0.5, 4.0], 
                             orientation='horizontal', histtype='step', 
                             color='k', alpha=0.8, normed=1, linewidth=3.5, 
                             label='HSC Matched')

ax3.set_ylim(ax1.get_ylim())

# Axes setup
#  Minor Ticks on 
ax3.minorticks_on()
#  Axes Thickness
for axis in ['top','bottom','left','right']:
  ax3.spines[axis].set_linewidth(3.5)
#  Tick Label Size 
for tick in ax3.xaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
for tick in ax3.yaxis.get_major_ticks():
    tick.label.set_fontsize(24) 
#  Tick Length and Width
ax3.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
ax3.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')

ax3.axhline(0.0, color='k', linewidth=2, linestyle='--')

ax3.yaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
ax3.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())

fig.savefig('redmapper_redshift_grcolor_1.png', dpi=90)


Distribution of Galaxies within the Cluster


In [90]:
def bcgDominace(inputC, catM, verbose=False):
    """
    Estimate the BCG dominace
    """
    filterList = ['u', 'g', 'r', 'i', 'z']
    nCluster = len(inputC)
    catC = copy.deepcopy(inputC)
    
    for filter in filterList:
        if verbose: 
            print '## Dearling with %s band now! \n' % filter 
        bcgGap = Column(np.arange(nCluster, dtype='float32'), name='bcgGap_' + filter)
        bcgDom = Column(np.arange(nCluster, dtype='float32'), name='bcgDom_' + filter)
        bcgFrac5 = Column(np.arange(nCluster, dtype='float32'), name='bcgFrac5_' + filter)
        bcgFracA = Column(np.arange(nCluster, dtype='float32'), name='bcgFracA_' + filter)

        for (ii, useC) in enumerate(catC):
        
            idCluster = useC['ID_CLUSTER']    
            useM = catM[catM['ID_CLUSTER'] == idCluster]
            if verbose:
                print "### %d - ID of the Cluster : %d" %  (ii+1, idCluster)
    
            magC = useC['MODEL_MAG_' + filter + '_BCG']
            magM = np.sort(useM['MODEL_MAG_' + filter + '_MEM'],
                           kind='mergesort')
            fracMem = map(lambda x: 10.0 ** (0.4 * (magC - x)), magM)
            nMem = len(magM)
            
            if verbose:
                print magM[1], magC, magM[1] - magC

            if np.isclose(magC, magM[0], atol=0.0001):
                bcgGap[ii] = (magM[1] - magC)
                if nMem >= 6: 
                    bcgDom[ii] = np.nanmean(magM[1:6]) - magC
                    bcgFrac5[ii] = 1.0 / np.sum(fracMem[1:6])
                else:
                    bcgDom[ii] = np.nanmean(magM[1:]) - magC
                    bcgFrac5[ii] = np.nan
                bcgFracA[ii] = 1.0 / np.sum(fracMem[1:])
                if verbose:
                    print bcgGap[ii], bcgDom[ii], bcgFrac5[ii], bcgFracA[ii]
            elif np.any(np.isclose(magC, magM, atol=0.0001)):
                warnings.warn('# BCG is not the brightest galaxy in this filter!')
                bcgGap[ii], bcgDom[ii], bcgFrac5[ii], bcgFracA[ii] = -9999.0, -9999.0, -9999.0, -9999.0
            else: 
                raise Exception('# BCG is not in the catalog?')
        catC.add_columns([bcgGap, bcgDom, bcgFrac5, bcgFracA])
            
    return catC

In [93]:
newCHsc = bcgDominace(redCHsc, redMHsc)

newCHsc.write(catCHsc.replace('.fits', '_gap.fits'), format='fits', 
             overwrite=True)


/usr/local/lib/python2.7/site-packages/ipykernel/__main__.py:45: UserWarning: # BCG is not the brightest galaxy in this filter!

Plot the RA, DEC distribution of each cluster and Other Information


In [128]:
def redMapperPlotRaDec(redC, redM, id, loc='', verbose=True):
    """
    Plot the Ra, DEC distributions of galaxies in a redMapper cluster
    """
    
    if verbose:
        print "########################################################################"
        print " Cluster ID : %i" % id
    useC = redC[redC['ID_CLUSTER'] == id]
    useM = redM[redM['ID'] == id]

    fig = plt.figure(figsize=(12.5, 12))
    fig.subplots_adjust(left=0.14, right=0.99, bottom=0.09, top=0.99)
    ax1 = fig.add_subplot(111)

    maxMag_r = np.nanmax(useM['MODEL_MAG_r_MEM']) + 0.05

    grColor = (useM['MODEL_MAG_g_MEM'] - useM['MODEL_MAG_r_MEM'])
    grMin = np.nanmin(grColor)
    grMax = np.nanmax(grColor)
    if grMin <= -0.5: 
        grMin = 0.0
    if grMax >= 2.2: 
        grMax = 1.9

    p = ax1.scatter(useM['RA_MEM'], useM['DEC_MEM'], marker='o', c=grColor, 
                    s=(maxMag_r - useM['MODEL_MAG_r_MEM'])*120, alpha=0.45,
                    vmin=grMin, vmax=grMax, label=None)
    ax1.grid()

    ax1.scatter(useC['RA_BCG'], useC['DEC_BCG'], marker='+', color='k', 
                s=(maxMag_r - useC['MODEL_MAG_r_BCG'])*160, alpha=0.9, 
                facecolor='k', linewidth=4.5, label='P_CEN_1')

    ax1.scatter(useC['RA_CEN_2'], useC['DEC_CEN_2'], marker='s', color='k', 
                s=170, alpha=0.8, facecolor='none', linewidth=4, label='P_CEN_2')
    ax1.scatter(useC['RA_CEN_3'], useC['DEC_CEN_3'], marker='2', color='k', 
                s=400, alpha=0.8, facecolor='k', linewidth=4, label='P_CEN_3')
    ax1.scatter(useC['RA_CEN_4'], useC['DEC_CEN_4'], marker='o', color='k', 
                s=260, alpha=0.8, facecolor='none', linewidth=4, label='P_CEN_4')
    ax1.scatter(useC['RA_CEN_5'], useC['DEC_CEN_5'], marker='x', color='k', 
                s=260, alpha=0.8, facecolor='k', linewidth=4, label='P_CEN_5')

    # Axes setup
    #  Minor Ticks on 
    ax1.minorticks_on()
    #  Axes Thickness
    for axis in ['top','bottom','left','right']:
      ax1.spines[axis].set_linewidth(3.5)
    #  Tick Label Size 
    for tick in ax1.xaxis.get_major_ticks():
        tick.label.set_fontsize(24) 
    for tick in ax1.yaxis.get_major_ticks():
        tick.label.set_fontsize(24) 
    #  Tick Length and Width
    ax1.tick_params('both', length=10, width=3.0, which='major')
    ax1.tick_params('both', length=6, width=2.5, which='minor')
    
    # X/Y Axis Label
    ax1.set_xlabel('RA [deg]', size=34)
    ax1.set_ylabel('DEC [deg]', size=34)

    # X/Y Axis Limits
    raSep  = np.max(useM['RA_MEM'])  - np.min(useM['RA_MEM'])
    decSep = np.max(useM['DEC_MEM']) - np.min(useM['DEC_MEM'])
    if raSep >= decSep: 
        radC = (raSep / 2.0)  + 0.025
    else: 
        radC = (decSep / 2.0) + 0.025 

    ax1.set_xlim((useC['RA_BCG']  - radC), (useC['RA_BCG']  + radC))
    ax1.set_ylim((useC['DEC_BCG'] - radC), (useC['DEC_BCG'] + radC))

    # 1 Mpc radius circle 
    deg_1Mpc = (1000.0 / (cosmo.kpc_proper_per_arcmin(useC['Z_LAMBDA']).value[0] * 60.0))
    cir_1Mpc = plt.Circle((useC['RA_BCG'], useC['DEC_BCG']), deg_1Mpc, color='k', 
                          fill=False, linewidth=3.5, linestyle='dashed', 
                          label='1 Mpc', alpha=0.8)
    ax1.add_artist(cir_1Mpc)

    # 250 kpc radius circle 
    deg_250kpc = (250.0 / (cosmo.kpc_proper_per_arcmin(useC['Z_LAMBDA']).value[0] * 60.0))
    cir_250kpc = plt.Circle((useC['RA_BCG'], useC['DEC_BCG']), deg_250kpc, color='b', 
                          fill=False, linewidth=3.0, linestyle='dashed', 
                          label='250 kpc', alpha=0.4)
    ax1.add_artist(cir_250kpc)
    
    # Box for the cutout image 
    len_cut = ((decideCutoutSize(useC['Z_LAMBDA'], safe=False) * 0.168) / 3600.0)
    if verbose
        print " Cluster redshift : %5.2f" % useC['Z_LAMBDA']
        print "                    %5.2f deg per Mpc" % deg_1Mpc
        print " Cutout size : %5.2f deg" % len_cut
        print "             : %5.2f kpc" % (len_cut * 60.0 * cosmo.kpc_proper_per_arcmin(useC['Z_LAMBDA']).value[0])
        print " Largest radius of cluster member : % 5.2f" % np.max(useM['R_MEM'])

    box_cut = plt.Rectangle((useC['RA_BCG']-len_cut, useC['DEC_BCG']-len_cut), 
                            (2.0 * len_cut), (2.0 * len_cut), color='r',
                            fill=False, linewidth=3.0, linestyle='solid', 
                            label='Cutout', alpha=0.6)
    ax1.add_artist(box_cut)

    # Legend
    l_handles, l_labels = ax1.get_legend_handles_labels()
    legend = ax1.legend(l_handles, l_labels, loc=(0.812, 0.80),
                        shadow=True, fancybox=True, 
                        numpoints=1, fontsize=18, scatterpoints=1, 
                        markerscale=0.9, borderpad=0.25, handletextpad=0.1)
    legend.get_frame().set_linewidth(2.0)

    # Color bar 
    cax = fig.add_axes([0.16, 0.95, 0.30, 0.02]) 
    cb = plt.colorbar(p, orientation="horizontal", cax=cax)
    cb.ax.set_xlabel('$(g-r)_{\mathrm{Model,\ SDSS}}\ (mag)$', fontsize=20)

    # Information 1
    ax1.text(0.88, 0.03, 
             'ID = %i \n $z_{\Lambda}$= %5.3f \n $\Lambda$ = %3i \n $P_{\mathrm{CEN},\ 1}$ = %4.2f' % (useC['ID_CLUSTER'],
                                                                                       useC['Z_LAMBDA'],
                                                                                       useC['LAMBDA_CLUSTER'], 
                                                                                       useC['P_CEN_1']),
             verticalalignment='bottom', horizontalalignment='center',
             fontsize=20.0, 
             bbox=dict(facecolor='w', edgecolor='k', 
                       boxstyle='round,pad=0.5', lw=2),
             transform=ax1.transAxes)
    
    # Information 2
    ax1.text(0.17, 0.03, 
             '$\Delta(mag_2)$ = %6.3f \n $Dominace$ = %6.3f \n $frac_{\mathrm{Top5}}$ = %6.3f \n $frac_{\mathrm{All}}$ = %6.3f' % (useC['bcgGap_i'],
                                                                                          useC['bcgDom_i'],
                                                                                          useC['bcgFrac5_i'], 
                                                                                          useC['bcgFracA_i']),
             verticalalignment='bottom', horizontalalignment='center',
             fontsize=20.0, 
             bbox=dict(facecolor='w', edgecolor='k', 
                       boxstyle='round,pad=0.5', lw=2),
             transform=ax1.transAxes)
    if verbose:
        print "########################################################################"

    # Save PNG figure
    pngName = os.path.join(loc, 'redMapper_' + str(id).strip() + '_radec.png')
    fig.savefig(pngName, dpi=100)

In [129]:
redMapperPlotRaDec(newCHsc, redMHsc, 127)


########################################################################
 Cluster ID : 127
 Cluster redshift :  0.19
                     0.09 deg per Mpc
 Cutout size :  0.04 deg
             : 402.65 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.08
########################################################################

Plot the RA, DEC Distributions of Galaxies in the HSC redMapper Clusters


In [15]:
print "Number of clusters with HSC data : %i" % len(redCHsc)


Number of clusters with HSC data : 280

In [20]:
for id in redCHsc['ID_CLUSTER']: 
    redMapperPlotRaDec(id)


########################################################################
 Cluster ID : 33
 Cluster redshift :  0.14
                     0.11 deg per Mpc
 Cutout size :  0.06 deg
             : 495.78 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.11
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 127
 Cluster redshift :  0.19
                     0.09 deg per Mpc
 Cutout size :  0.04 deg
             : 402.65 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.08
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 378
 Cluster redshift :  0.33
                     0.06 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 488.75 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.08
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 647
 Cluster redshift :  0.27
                     0.07 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 419.52 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.01
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 809
 Cluster redshift :  0.15
                     0.11 deg per Mpc
 Cutout size :  0.06 deg
             : 523.91 kpc
 Largest radius of cluster member :  0.99
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 889
 Cluster redshift :  0.33
                     0.06 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 482.91 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.00
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 931
 Cluster redshift :  0.38
                     0.05 deg per Mpc
 Cutout size :  0.02 deg
             : 356.04 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.08
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1053
 Cluster redshift :  0.30
                     0.06 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 452.16 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.02
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1234
 Cluster redshift :  0.45
                     0.05 deg per Mpc
 Cutout size :  0.02 deg
             : 345.30 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.14
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1236
 Cluster redshift :  0.16
                     0.10 deg per Mpc
 Cutout size :  0.04 deg
             : 355.18 kpc
 Largest radius of cluster member :  0.99
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1354
 Cluster redshift :  0.42
                     0.05 deg per Mpc
 Cutout size :  0.02 deg
             : 376.42 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.13
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1683
 Cluster redshift :  0.29
                     0.06 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 446.46 kpc
 Largest radius of cluster member :  0.98
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1754
 Cluster redshift :  0.30
                     0.06 deg per Mpc
 Cutout size :  0.03 deg
             : 458.85 kpc
 Largest radius of cluster member :  1.01
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1827
 Cluster redshift :  0.13
                     0.12 deg per Mpc
 Cutout size :  0.06 deg
             : 486.86 kpc
 Largest radius of cluster member :  0.92
########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 1846
 Cluster redshift :  0.14
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 Cluster ID : 1958
 Cluster redshift :  0.24
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 Largest radius of cluster member :  0.97
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 Cluster ID : 2014
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 Cluster ID : 5584
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 Cluster ID : 5971
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########################################################################
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 Cluster ID : 6497
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 Cluster ID : 6792
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             : 341.22 kpc
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 Cluster ID : 6990
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             : 372.11 kpc
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             : 499.39 kpc
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########################################################################
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 Cluster ID : 7301
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########################################################################
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 Cluster ID : 7478
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########################################################################
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########################################################################
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 Cluster ID : 7557
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 Cluster ID : 7565
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 Cluster ID : 9472
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 Cluster ID : 9724
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 Largest radius of cluster member :  1.03
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 Largest radius of cluster member :  0.78
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 Cluster ID : 13673
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########################################################################
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########################################################################
 Cluster ID : 14671
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########################################################################
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########################################################################
########################################################################
 Cluster ID : 14891
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########################################################################
########################################################################
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 Cluster ID : 21677
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 Cluster ID : 22120
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########################################################################
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             : 470.32 kpc
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             : 362.26 kpc
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 Largest radius of cluster member :  0.84
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             : 380.44 kpc
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########################################################################
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 Cluster ID : 50157
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             : 388.15 kpc
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########################################################################
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 Cluster ID : 74577
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########################################################################
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 Cluster ID : 93100
 Cluster redshift :  0.40
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             : 367.45 kpc
 Largest radius of cluster member :  0.83
########################################################################

In [ ]: