バーチャル天文台標準規約の紹バチャル天文台標準規約の紹介と運用への取り組み、そしてサイエンスの実践

国立天文台 天文データセンター 白崎裕治

バーチャル天文台
最小限の構成要素
 データサービス
y 天文デ
天文データベース＋標準インターフェイス
タベ ス＋標準インタ フェイス

 データサービスのデータベース
y 標準化されたメタデータ＋自動収集システム
標準デ集 上記二つを利用してデータを自在に発見・取得可能にするアプリケーション
y クライアント型アプリ
y サーバ型アプリ
y 両者の中間型？

バーチャル天文台アーキテクチャ
レジストリ
サ ビス
サービス
新たに登録された

URL … にアクセスしてください。

サービス情報をください。

すばる望遠鏡のデータはどこにありますか？

公開用
公開用
レジストリ レジストリ
レジストリレジストリ

バーチャル天文台基本規約
1. メタデータ記述のフォーマット
2 データ記述のフォーマット
2.
デ タ記述のフォ マ ト
3. メタデータ公開のための IF
4. メタデータ検索 IF
5 データ検索5.
デ タ検索 IF
6. 基本データモデル

データ利用をより向上させるための規約
私はこんなデー
タを持ってます。
アクセス URL
は … です。

データサービス

かに星雲の画像か星雲 画像をください。
URL … からダウンロードしてください。

1. ストレージ利用のための IF
2. 解析サービス実行 IF
3. …

ストレージ
ストレジサービス

解析サービスVO インターフェイスの実例
インタ フ イスの実例

リソースメタデータの内容 リソース識別情報
y 識別 ID、タイトル
ID タイトル …
 発行情報● データ公開責任者、データ作成責任者
デ タ公開責任者 デ タ作成責任者● データの発行日、バージョン名 …
 データの内容に関する情報
デ タの内容に関する情報● データの説明文、利用目的・対象者種別● 観測にかかわる情報（装置名、波長域、観測領域等）
観測にかかわる情報（装置名 波長域 観測領域等）
 データアクセスに関する情報
y アクセス URL
y インターフェイスの仕様種別
 その他のリソース毎の固有情報

メタデータフォーマット例<Resource updated=“2006-01-04”<Rd t d “2006 01 04” xsi:type="SimpleImageAccess">it"Si l I
A">
<title>Sloan Digital Sky Survey DR4 - Images</title><shortName xsi:type="xsd:string">SDSSDR4</shortName><identifier xsi:type="xsd:anyURI">ivo://sdss
xsi:type= xsd:anyURI >ivo://sdss.jhu/services/SIAPDR4-images</identifier>jhu/services/SIAPDR4 images</identifier><curation><publisher ivo-id="NOT PROVIDED">The Johns Hopkins Univer</publisher><contributor>U Chicago,<contributor>U.
Chicago Fermilab
Fermilab, IAS
IAS, JPG
JPG, JHU
JHU, LANL
LANL, MPIA
MPIA, MPA
MPA, NMSU
NMSU, UU.
Pittsburgh, Princ</contributor><version>DR4</version>/curation</curation><content><subject>Images</subject><description>Thep
Sloan DigitalgSkyy Survey
y is … </description>p<referenceURL>http://www.sdss.jhu.edu/</referenceURL><contentLevel>Research</contentLevel></content><interface xsi:type="ns9:ParamHTTP"><accessURL>
http://casjobs.sdss.org/vo/DR4SIAP/SIAP.asmx/getSiapInfo?&FORMAT=image/fits&BAN
DPASS=ugriz& </ns8:accessURL></interface></Resource>Publishing Registry：データベース公開のためのデ タベ ス）のためのデータベース）
 OAI-PMH
OAI PMH (Open Archives Initiative)●●

図書情報の交換などでも利用されている。
htt gett による XML 文書の交換
http JVO の Publishing Registry に登録されている全メタデータを取得
デy http://jvo.nao.ac.jp/publishingRegistry1.0/oai.pl?ve
p jjp pg g yprb=ListRecords&metadataPrefix=ivo_vor
y from, until パラメータにより登録時刻による選択的取ラメ タにより登録時刻による選択的取得も可能。
 全世界 14 拠点でメタデ
拠点でメタデータの配信
タの配信Searchable Registry : 検索用メタデータ
データベース
 検索インターフェイスは SOAP Web Service

キーワード検索検索● 詳細条件指定：SQL の Where 節● リソース
リソ ス ID による検索
 ポータルサービス等がユーザに代わってサービスを見 ける
見つける ユーザが自分で SOAP Client を書いて使ってももちろんよい。
●

データ検索 http get / post によるパラメータ指定検索
y 主要な検索パラメ
主要な検索パラメータ名を定義
タ名を定義
y POS, SIZE, FORMAT, QUERY…
y http://jvo.nao.ac.jp/siap/sxds.do?pos=34.2,-5.0&size=0.01
http://jvo nao ac jp/siap/sxds do?pos=34 2 -5 0&size=0 01
 検索結果は VOTable フォーマット
● 観測データ検索（画像、スペクトル）の場合観測データのメタデータとその URL● カタログデータ（テーブル）検索の場合は条件を満たす部
カタ グデ タ（ブ ）検索 場合は条件を満たす部
分テーブル

VOTable
VOTABLEDESCRIPTION

TABLE@ID, @name, @ref, @ucd, @utype, @nrows

DESCRIPTIONCOOSYS…

FIELD...

PARAM…
M…

PARAM...

INFO…
RESOURCE…
DESCRIPTION
INFO
INFO...

GROUP...
LINK...
DATA
FIELD@ID @unit,@ID,@unit @datatype,@datatype @precision@precision, @width@width,@ref, @name, @ucd, @utype, @arraysize, @type

COOSYS...

DESCRIPTIONPARAMPARAM...

VALUES

LINK...

LINK

TABLE...
RESOURCE...

DATA
TABLEDATA | BINARY | FITS

VOTable の例<?xml version="1.0"?><VOTABLE version="1.1"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://vizierxsi:noNamespaceSchemaLocation
http://vizier.u
ustrasbg.fr/xml/VOTable-1.1.xsd"><DEFINITIONS><COOSYS ID="J2000" equinox="2000." epoch="2000."yq
system="eq_FK5"/></DEFINITIONS><RESOURCE name="myFavouriteGalaxies"><TABLE name="results"><DESCRIPTION>Velocities and Distanceestimations</DESCRIPTION><PARAM name="Telescope" datatype="float"
ucd="TEL_SIZE" unit="m"value="3.6"/><FIELD name="RA" ID="col1" ucd="POS_EQ_RA_MAIN"
ref="J2000" datatype="float"
width="6" precision="2" unit="deg"/><FIELD name="Dec" ID="col2" "POS_EQ_DEC_MAIN"
ref="J2000"
f "J2000" ddatatype="float"t t"fl t"
width="6" precision="2" unit="deg"/><FIELD name="Name" ID="col3" ucd="ID_MAIN"
datatype="char" arraysize="8*"/><FIELDFIELD name="RVel""RV l" ID="col4"
ID " l4" ucd="VELOC_HC"
d "VELOC HC"
datatype="int"width="5" unit="km/s"/><FIELD name="e_RVel" ID="col5" ucd="ERROR"
datatype="int"width="3" unit="km/s"/>__<FIELD name="R" ID="col6" ucd="PHYS_DISTANCE_TRUE"
datatype="float"
width="4" precision="1" unit="Mpc"><DESCRIPTION>Distance of Galaxy, assuming
H=75km/s/Mpc</DESCRIPTION></FIELD><DATA><TABLEDATA><TR><TD>010.68</TD><TD>+41.27</TD><TD>N 224</TD><TD>297</TD><TD>5</TD><TD>0.7</TD>
</TR>
<TR>
<TD>287.43</TD><TD>-63.85</TD><TD>N6744</TD><TD>839</TD><TD>6</TD><TD>10.4</TD>
</TR>
<TR>
<TD>023.48</TD><TD>+30.66</TD><TD>N 598</TD><TD>182</TD><TD>3</TD><TD>0.7</TD></TR></TABLEDATA></DATA></TABLE></RESOURCE></VOTABLE>

運用 の取り組み
運用への取り組み
データサービスの拠点をいかにして増やしていくか
VO でデータ公開したいという要望にどう答えているかバ チャル天文台参加方法
バーチャル天文台参加方法
 保有するデータをバーチャル天文台で流通させてより多くの人達に使 てもら たより多くの人達に使ってもらいたい ３種のアプローチを提案
種 ア
チを提案
y VO プロジェクトに一任
y 検索サービスのみ VO プロジェクトに委託、データ本体はプロバイダーの計算機からダウンロードy VO プロジェクトが開発したツールキットを利用して検索サ ビスもデ タ本体もプロバイダの計算機上で動か索サービスもデータ本体もプロバイダの計算機上で動かす もちろん、ツールキットに相当するものを自分達
もちろん ツ ルキ トに相当するも を自分達で開発してもよいが、http サーバーを自分達で作ったりはしないのと同様非現実的実例１：VOプロジェクト 任タイプ
実例１：VOプロジェクト一任タイプ
 南アフリカ望遠鏡データベース
南ア リカ望遠鏡デ タ
 データベースを運用するための拠点が未整備。
 マゼラン雲の画像データをマゼラン雲の画像デ タを JVO システム上で公開
 データ保有者側はデータリダクションやカタログ作成など、非グ作成な、非 VO 的作業を的作業をしてもらう。
う。
 JVO 側で VO 標準インターフェイスによる検索サービスの立ち上げと 画像取得の http イ索サービスの立ち上げと、画像取得のンターフェイスを実装
 データ量がデ タ量が 1TB 程度以下なら可能程度以 なら 能実例２：VO検索サービスのみ VO プロジェ
クトに委任 その１
 北大

金属欠乏星データベース
 VO 上にも公開し、より多くの人に使ってもらいたい。
 自ホストのサービスも使ってほしい。
 検索条件として使われそうなデータのみを JVO システム上に展開し、 VO サービスを立ち上げ。
 検索結果に北大データベースの参照 URL を含めることにより、北大のサービスへも利用者を誘導 VO サービスを自ホストで立ち上げなくても、VOへの参加が可能になり、自ホストへの呼び込みも期待される。
期待される実例３： VO検索サービスのみ VO プロ
ジェクトに委任 その２
 埼玉大

ガンマ線バースト観測カメラ
 撮りためた膨大なデ撮りためた膨大なデータ
タ ((~15TB)
15TB) を有効利用してもらうため VO で公開したい。
 データ本体は埼玉大でホストしてもらう。
デ タ本体は埼玉大でホストしてもらう データ検索のためのメタデータリストを作ってもらい JVO システム上に展開。
 検索サ
検索サービスはビスは JVO でホストする。
 膨大なデータを VO で公開する場合に有効実例４：VOプロジェクトが提供する Toolkit を利用して、自ホストでに VO サービス展開
 宇宙線研 SDSS データベース
 Toolkit を利用した VO サ
サービス立ち上げ試験
ビス立ち上げ試験 サービスの立ち上げ自体は宇宙線研の担当者にお願い。マニュアルにそって実施してもらった。
お願
アルにそ実施し もら た
 約半日の作業で VO サービスの起動に成功。
 ただし、インタラクションがいくつか必要だった マニュアルを改訂して対応た。マニュアルを改訂して対応。
 データセンターなどの機関での利用を期待。

VO を使ったサイエンスケを使ったサイエンスケースス
 大量のデータを使った研究大量 デ タを使 た研究
y レアなイベント（天体）を見つける
y 多数のサンプルにもとづく宇宙の平均像を探る

 自分の観測したデータを補足するためのデータを探す
y X線観測の研究者が可視光データを参照する
X線観測の研究者が可視光デ タを参照する

 本観測前の事前準備
y 過去にとられたデータをみて観測プランを練る

JVO グループで計画・実行中のサイエンステーマ
 QSO環境から銀河形成シナリオを検証（白崎） 晩期型星の分類（田中） 大質量星生成コアの探査（大石） SED に基づく銀河種別の分類（水本）QSO環境から銀河形成シナリオを検証 階層的銀河の形成モデル:
y 小銀河が合体を繰り返し大銀河へ成長
小銀河が合体を繰り返し大銀河 成長
y 銀河中心への物質降着 Æ QSO の進化 これまでの観測:
y z < 1.0
y せいぜい数十個の統計にもとづく議論

 我々の目的:y より遠方 z = 1.0 ~ 3.0
y 高統計 (N > 1000)y QSO と周辺銀河の分布を理論モデルと比較、検証と周辺銀河の分布を理論 デ と比較 検証

方法

既知の QSO/AGN カタログy ~100,000 個 (SDSS, 2dF 等)

Subaru 8
8.2m
2m 望遠鏡による深い撮像デ望遠鏡による深い撮像データ
タ
y 暗い銀河まで検出
y JVO の並列計算システムにより全画像データを解析済み

UKIDSS (近赤外) カタログも利用
y z > 1.2 の銀河検出に有効

QSO 周辺の、すばるの画像を検索する SQL を実行
SELECT qso.*, img.*
FROM ivo://jvo/vizier/VII/235:qso_veron_2006 qso,ivo://jvo/subaru/spcam:spcam
jpp_mos_view AS imgg
WHERE qso.z >= 1.0 AND qso.z < 1.2ANDimg.regiong g= Circle((qso.raj2000,((qj,qqso.dej2000),j), 0.01))

すばる画像が見つかった QSO について UKIDSS データを検索 すばる画像からカタログ作成、UKIDSS カタログとマージ
 QSO からの角距離ごとに銀河数をカウント
検索されたサン ル 赤方偏移分布
検索されたサンプルの赤方偏移分布
z < 4 の QSO 約 1,000個
JVO を利用することにより、これだけの数のQSO Deep 画像を 日足らずで取得可能
を一日足らずで取得可能

Density (Mpc-2)
D

Density ((Mpc-2)

結果 ((z < 1.1))

Distance (Mpc)

Di tDistance(M(Mpc))

一桁高いサンプル数で桁高いサンプル数で QSO 周辺への銀河のクラスタリングを検出結果 (z > 1.1)

一桁高いサンプル数だが銀河のクラスタリングは検出されず観測時間の短いデータが多いため？
可視光で暗く、近赤外でも UKIDSS の感度以下？
より詳細な解析を実施中

まとめ
 VO 標準インタ
標準インターフェイスを利用したフェイスを利用した Web ポ
ポータル
タルを開発し、基本的な機能を実装したものが稼働開始した。
 データコンテンツの充実が現在の課題である。
 データを持っているグループが簡単に VO に参加できるようなシステムを確立するのが急務
 VO を使うことによってこれまでは実現が難しかった研究が簡単にできることになることを実演していくことも必要