• 「JVO 利用法」 の実習中には各自の Webブラウザーから JVO portal にアクセスしてもらいます。
• ブラウザーは chrome, firefox, safari のみ対応しているので、これらのいずれかを利用してください。
• Install されていない場合は次の JVO の講義の前までに install しておいてください。

JVO ALMA FITS Archive

利用方法
13:30 – 14:30
国立天文台

天文データセンター

白崎裕治

講義と実習の進め方
1. Virtual Observatory (VO) の紹介 (10分)•

Aladin, TOPCAT, JVO portal の実演 (紹介のみです）

2. JVO ALMA FITS Archive の利用方法

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•
•
•

FITS フォーマットについて(15分)
検索・データダウンロード方法
データ検索の実習 (5分)
FITS WebQL によるデータ表示方法 (15分)
FITS WebQL の使い方実習 (5分)

3. 自由実習 (10分)•

自分が利用したいデータを検索し、それらを FITSWebQL で表示させてみてください。

Virtual Observatory (VO)• 天文分野で標準化された API を実装した天文データベースから構成される検索システム
世界中にある DB を一つの巨大 DB として利用可能にするシステム
様々なデータを簡単に発見・取得することが可能となる• International VO Alliance (IVOA)
22 カ国・地域が加盟
JVO : Japanese VirtualObservatory
6 Working Groups  VO
標準仕様の策定
8 Interest Groups  分野毎での必要な機能の洗い出し。
http://www.ivoa.net/

 フランス ストラスブルグ天文データセンター (CDS) 画像データ、カタログデータを取得し表示。
• > 20,000 以上のデータセットに VO インターフェイス等によりリモート接続• 画像上にカタログデータ (天体位置情報) をオーバープロット
https://aladin.u-strasbg.fr/

国内関連データ

SubaruSuprime-CamHSCNobeyama
AKARI
SuzakuMAXI等http://www.starlink.ac.uk/topcat/

 Mark Taylor
 様々な種類のプロット
 データはローカルファイ
ルからロードする他、VOサービスからも取得可能。
 複数カタログのクロスマッチ機能など。
 VO Tool の中では最も利用されている。

JVO Portal••••

http://jvo.nao.ac.jp/portal

すばる望遠鏡、 ALMA・野辺山電波望遠鏡等の処理済みデータの配信
世界中の VO サービスへの検索実行機能
Gaia カタログデータの配信＋検索サービス
Web ブラウザー上でのデータ可視化機能

VO Crawler DB http://jvo.nao.ac.jp/portal/voc.do• 主要な VO サービスに対し全天にわたって検索実行 (Crawling)• 結果をJVO システム内の分散 DB に登録。
• 4 千万レコードを高速に検索・ソート可能。

VO Crawler DB のデモ

JVO ALMA FITS Archive から取得できる FITS デー
タは 2~4次元の画像データ。
DEC

DECRAIlRAVQU

2次元画像

3次元画像

4次元画像

Ra-Dec 方向に等間隔で測定された強度分布

異なる周波数に対応する 2次元画像を等周波数間隔で並べて格納

異なるストークスパラメータに対応する
3次元画像を格納

周波数方向に積分

ストークスパラメータ毎に別ファイルになっている場合もある。

SIMPLE = T
BITPIX = -32
NAXIS = 3
NAXIS1 = 100
NAXIS2 = 100
NAXIS3 = 100…
END

Header Unit

• 一つの FITS ファイルは複数個最初の HDUの HDU で構成される。
は Primary
HDU と呼ぶ • 一つの HDU は一つの Header
Unit と 一つの Data Unit で構成される。

(1,1,1)(2,1,1)(3,1,1)…(1.2.1)…(100,100,100)

Header/Data Unit(HDU)
Data Unit• Header Unit はアスキーフォーマットであり、複数個のキーワードレコードで構成される。
• キーワードレコードは8文字以内の keyname とその値、コメント文で構成される。
KEYNAME = value /comment

複数の HDUを何個でも続けて記述できる• Data Unit には keyname
BITPIX で指定されるタイプの数値データがバイナリ形式で記述される。

第一軸の数値列から順に並べる。

NAXIS=
4NAXIS1 =294
NAXIS2 =294
NAXIS3 =1918
NAXIS4 =1
BTYPE= ‘Intensity’
OBJECT = ‘hh1066’
BUNIT= ‘JY/BEAM’
RADESYS = ‘ICRS’CTYPE1 = ‘RA---SIN’
CRVAL1 = 1.610225E+02
CDELT1 = -4.166667E-05
CRPIX1 = 1.480000E+02
CUNIT1 = ‘deg’
CTYPE2 = ‘DEC--SIN’
CRVAL2 = -5.949444E+01
CDELT2 = 4.166667E-05
CRPIX2 = 1.480000E+02
CUNIT2 = ‘deg’

データ配列の次元と次数

Pixel座標(x,y) を赤経赤緯(Ra,Dec)
座標に変換するた
めの情報

CTYPE3 = ‘FREQ’CRVAL3 = 2.307681E+11
CDELT3 = 4.883048E+05
CRPIX3 = 1.000000E+00
CUNIT3 = ‘Hz’CTYPE4 = ‘STOKES’CRVAL4 = 1.000000E+00
CDELT4 = 1.000000E+00
CRPIX4 = 1.000000E+00
CUNIT4 = ‘’
RESTFRQ = 2.312207E+11SPECSYS = ‘LSRK’
PC1_1= 1.000000E+00
PC2_1= 0.000000E+00
PC1_2= 0.000000E+00
PC2_2= 1.000000E+00…

Pixel座標(z) を周波数(f)座標に変換するための情報

Pixel座標(x,y) を赤経赤緯(Ra,Dec)
座標に変換する際の回転行列。

JVO ALMA FITS Archive

解説 ＆ 実習
1. JVO ALMA FITS Archive へのアクセス方法
2. Project 検索• データの詳細情報（メタデータ）の見方• データダウンロード方法
3. Advanced 検索

4. 検索方法の実習 (5分)
5. FITS WebQL の使い方説明
6. FITS WebQL の使い方実習 (5分)

JVO portal
http://jvo.nao.ac.jp/portal

JVO ALMA FITS Archive• 公開済みの公募観測データ (FITS データ)
ALMA Official, ARI-L の２種類

ARI-L は過去の公開データを最新のパイプラインで処理し直したもの
公開日が古い ALMA Official FITS データは必ずしも全観測周波数をカバーしているわけではない。 再解析された ARI-L データは全周波数をカバー• 特徴• シンプルな各種
検索用 GUI• FITS ファイル単位でクイックルックとダウンロード• VO 検索機能

Project コードでフィルタリング
Project code :=<year>.[12AB].<number>.[STVL]

サイエンスカテゴリー (SolarSystem, Local Universe, …)
でフィルタリングプロジェクトタイト
ルでフィルタリング

JVO 公開日時
でソート

データの詳細情報
ページへのリンク

データダウンロード
クイックルック
VO 検索機能

データセット ID や
ターゲット名、観測バンド等でフィルタリング

カラムヘッダの青色リンク文字
クリックでソート

ALMA サイエン
スポータルでこのプロジェクト
を検索

ライン検出情報

他の望遠鏡による画像データ

SIMBAD データ
ベースにある天体データの周波数範囲と観測した周波数領域に対する割合
この観測で同時に取得された周波数領域謝辞の書き方に関する情報。トップページにもあり。
空間、周波数の解像度を粗くしたデータ。
データセット ID(ALMA????????) はJVO で付与した IDであり、JVO FITSArchive での管理用の番号である。

ALMA サイエンスアーカイブでのファイル名

• ラインが検出されているデータについてはそのライン情報が表示される。
• 静止周波数への変換は FITS ヘッダの RESTFRQ キーワードの値によって行っている。ただし、数十km/s 程度の誤差があり、値が設定されていない場合もあるようである。
• 一部のデータについては SIMBAD データベースにある天体の後退速度情報をもとに変換している。
この場合ではSIMBAD から取得した NGC 253 の後退速度で変換している。
RESTFRQ による変換結果はここのリンクをクリック。
ライン同定結果はあくまでも参考情報としてとらえること。

• プロジェクト単位での検索の他、ターゲット名や周波数、ライン検出情報に基づく検索を行える。
• 詳細検索 (Advanced) では下記に示すように種々の属性で検索することができる。

天球座標範囲 による検索
データセット ID による検索ターゲット名による検索。
（PI が指定した名前であり、かならずしも天体名とは限らない。）
観測周波数による検索

FITS ファイル名による検索。（ALMAサイエンス
ポータルで配信しているファイル名)• Project Code による検索等を行いデータの情報を閲覧したりダウンロードしてみる。

• FITS WebQL の実行は次の説明の後で行うので、それ以外の機能を試してみる。
• わからないことがあればミュートを解除して質問すること。

FITS WebQL• FITS Cube データを閲覧するためのWeb アプリケーション• 制作者 : 天文データセンター
Christopher Zapart さん• Web ブラウザ上で動作• Chrome が最適、Firefox, Safariも可、IE はお勧めしない。
• データ全体をダウンロードすることなく画像やスペクトルの表示• 大きなデータをダウンロードする前にデータの中身をチェック• 必要な空間・周波数領域のデータをカットアウトしてダウンロード• 不要なデータのダウンロードを抑止

JVO portal
http://jvo.nao.ac.jp/portal

FITSWebQLv4 ボタンをクリックすると FITSWebQL が起動し対応するデータが表示される。

ビームサイズ（空間分解能）メニューバー。カーソルを画面上部に移動させると表示される。

カーソルで示される領域の拡大画像

カーソル

カーソルで示される領域の積分スペクトル表示している周波数の座標系(LSRK, REST等)REF
FRQで指定した周波数からのずれに対応する
速度

分子・原子の遷移放射周波数

表示しているスペクトル
データのダウンロード

観測者系(LSRK)
周波数、または天体の静止系
周波数(FRESTを☑ した場合)

カーソルを画面下へ移動  斜線で示す領域が表示される。 その領域内でカーソルを左右にスライド  カーソルで選択された周波数に対応する画像が表示される。

カーソルを画面下へ移動  斜線で示す領域が表示される。 その領域内で、選択する周波数範囲の開始位置にカーソル移動  左ボタン押したまま右へドラッ
ク  終了位置で左ボタンを離す。

マウスドラックによりカットアウトしたい領域を選択  ダウロード開始メッ
セージが表示される。 Yes でダウンロード開始。領域選択前に周波数領域も選択することで必要な周波数と位置のデータのみダウンロード可能。

FITS ヘッダーの表示

全 FITS データのダウンロード

画像のカラーマッ
プと階調変更y軸の自動スケール on/off

リアルタイムでスペクトルや画像をアップデート
画面のカラーモード変更

等高線表示

分子・原子遷移放射周波数の表示

画面右上のヘルプメニューからユーザーガイドを表示できる。

• FITS WebQL のデモ用データリストから好きなデータを選んで閲覧してみる。
• わからないことがあればミュートを解除して質問すること。

• 自由にデータを検索したり、 FITS WebQL でデータを見てみる。
• わからないことがあればミュートを解除して質問すること。