天文データサービスの利用方法・利用例
川口 俊宏
2015年2月27日(金)1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)

天文データサービスの利用方法・利用例
川口 俊宏
2015年2月27日(金)1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)

1. NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) http://ned.ipac.caltech.edu/■系外天体のデータベース、様々な換算ツールを集めたサイト■今日は例として3つの利用法を紹介します。

1. NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) http://ned.ipac.caltech.edu/■系外天体のデータベース、様々な換算ツールを集めたサイト■今日は例として3つの利用法を紹介します(1a) 天体名から検索(1b) 座標変換(2) 赤方偏移と距離の換算、視角と大きさの換算

1a1b2

1a. 天体名からNEDで情報を得る
http://ned.ipac.caltech.edu/forms/byname.html
前のページの1aと書かれている箇所をクリックすると、右のページに移動する。
ここに天体名を入れて、リターンを押す(又は、Submit
Queryをクリック)。
間違った名前を書き入れると、間違い方を指摘(次頁) 。

1a. 間違った天体名を入力した時の例: 「IRAS05555+5」の場合

カタログ毎の天体名記載方法が書かれているので、それを見て、気付く1a. 天体名からNEDで情報を得る: 放射スペクトル分布 (SED) 編
目的例A： この天体は、どういうスペクトルをしているのかおおよそ知りたい。
目的例B: モデル計算で放射スペクトルを計算した時に、観測データと比較したい。(下図)(Kawaguchi et al. 2004)
四角点と太点線が観測データ

1a. 天体名からNEDで情報を得る: SED編
天体名に、TonS180を入れて、リターンを押すと下図に移動する。

赤方偏移、後退速度、位置(RA, Dec)など基礎情報1a. 天体名からNEDで情報を得る: SED編
天体名に、TonS180を入れて、リターンを押すと下図に移動する。

ここをクリッククリックすると、別タブが開く(下図)放射スペクトル分布の概形確認

各データ点の基となっている文献リスト。
右端の青字をクリックするとその文献を観れる見易い表示に変更して、スペクトルの概形を確認する：
縦軸はFnu [Jy]で表示される。
どの波長域で主にエネルギーを放射しているのかをわかり易くする
ため、
Y=log(Fnu)(Jy)から
Y=log(NuFnu)(W/m2)に変えて、Plot Again
をクリック(次頁)1a. 天体名からNEDで情報を得る: SED編
「目的例A： どういうスペクトルをしているのかおおよそ知りたい。」にはこれで十分かもしれない。
例えば、ジェットの放射が卓越している天体なのか、銀河中心核の降着円盤とコロナの放射が卓越しているのか、母銀河の放射が卓越しているのかなどの判断。

しかし、論文にはこのままでは使えない。

1a. 天体名からNEDで情報を得る: SED編
「目的例A： どういうスペクトルをしているのかおおよそ知りたい。」にはこれで十分かもしれない。
例えば、ジェットの放射が卓越している天体なのか、銀河中心核の降着円盤とコロナの放射が卓越しているのか、母銀河の放射が卓越しているのかなどの判断。

しかし、論文にはこのままでは使えない。
このあたりをクリック(次頁)拡大図が表示される。(1/2) 近赤外線・可視光・紫外線の拡大図観測された条件(視野サイズなど)や観測日が異なりすぎるデータ点を同列に扱ってしまうと、論文に使える図にならない。

結局、条件や(光度の時間変動の影響を最小化するため)観測日が近いデータ点を元文献にあたりながら選ぶ作業が必要。

拡大図が表示される。(2/2) Ｘ線放射スペクトルの拡大図
観測波長域(エネルギー帯域)が横バーの意味。実際のスペクトルが傾いていたり、折れていたり(例: broken power-law)すると、この図では読み取りづらい。

?

?

結局、文献リストを一つ一つクリックして、適切なデータを選んでいく。
選んだデータ点を使って、グラフを描いて、論文での使用に耐える図を作成する。

「目的例B: モデル計算で放射スペクトルを計算した時に、観測データと比較したい。」
が達成される。
<実習>

1a. 天体名からNEDで情報を得る: 形態 (Morphology) 編
目的例A: その天体がどのような形態を持っているか、ざっくり観たい。
点源なのか？ 銀河の形態が観えるのか？
目的例B： 円や正方形ではない視野を持つ観測装置を用いて観測する
時に、どういう角度(Positon Angle)で装置視野を配置すれば、科学的成果が最大化されるか検討する。

目的例A: その天体がどのような形態を持っているか、ざっくり観たい。
点源なのか？ 銀河の形態が観えるのか？
天体名を記入してリターンを押して最初に表示されるページの、ここをクリック(次頁)。又は、、、

又は、同じページの一番下の、外部へのリンク群から、興味ある波長、適切な空間分解能のデータを選ぶ。

例えば、ここ(2MASS, Ks band image)をクリックすると、次頁のように近赤外線画像が観れる。(この天体の場合、点源に観えてしまい、あまりワクワクはしませんが。)
この天体は形態を鑑賞するには適していないので、別の天体での例をさらに後に示します。

TonS180の近赤外線(2MASS)画像

天体名の欄に、NGC1068を記入しリターン。結果ページの最下段が下図。

Sloan Digital Sky Survey (SDSS)で観測・公開されている領域だと、ここにリンクが表示されます。クリックすると、次頁のようにリンク先に飛びます。

さらにここをクリックすると、綺麗な天体画像が出てきます。

「0.396” / pixel, １辺が512pixelの画像」という情報から、１辺が203秒 (約3.4分角)であることがわかります。

「目的例A: その天体がどのような形態を持っているか、ざっくり観たい。」には、これらで十分であることが多いのですが、実際の研究では、これらでは不十分なこともあります。
目的例B:円や正方形ではない視野を持つ観測装置を用いて観測する
時に、どういう角度(Positon Angle)で装置視野を配置すれば、科学的成果が最大化されるか検討する。
その場合は、天体を扱っている文献リストから、空間分解能やスペクトル情報の有無を考慮しながら、文献を調べる。
以下に、 IRAS 05262+4432 を天体名に記入して調べた例を示します。

結果の図の、最初の方に表示される、「Refs」の下の数字をクリックします。
この数字は、文献数を意味していて、この天体での「23」という数字は、23編の論文でこの天体が触れられていることを意味します。

23編の論文の、著者とタイトル(の最初のみの)一覧が表示されるので、吟味して選びます。

例えば、Ohta et al. 2007,Kawaguchi et al.
2008をクリックすると、論文の、著者とタイトルの全表示とAbstractがみれます。

さらに詳しく観る意義がありそうだったら、「ADS abstact」の青字をクリック

各論文を調べることで、この銀河には腕構造やリングなど、複雑な構造をしていること(右図)、銀河中心部数kpcでの銀河回転は、回転軸が(ほぼ)南北を向いていること(右下図)、などがわかります。

観測装置の長径を観たい構造に合わせて設定して観測し、成果を最大化します。

おまけ１：また、この「Refs」のリンク先に表示される文献リストは、自分が興味のある天体が、これまでどういう研究がされてどこまでわかっているのかを事前に把握する際にも、多用します。自分(達)がやろうとしている事がすでに過去の文献で研究されていないかどうかを調べられます。

おまけ２：多数の天体に対して自動データ取得を試みる手段もあります。
Batch Job:
https://ned.ipac.caltech.edu/help/batch.html
データ要求の文法例も記載されています。

1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)

1b. 座標変換
昔の文献だと座標をB1950で表記されていたりする。
最近の観測データ(J2000表記)の値と合わせて検討したい時などに、このサイトで変換する。
右赤丸印をクリックすると、次頁。

1bInput欄に、変換前の座標を記入する。記入文法がわからなければ、Helpをクリックすると例が表示されます。
例えば、RA=26h7m23s , DEC = 79d23m90s を記入し、Calculateをクリックすると、J2000表記での座標が表示される(J2000B1950も可)。

1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)

2. 赤方偏移--距離--宇宙年齢換算
http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html

右の赤丸印をクリックした後、「CosmologicalCalculator I」
をクリックする。

2

クリック先が右下図のサイト。いろいろと利用法はあると思われますが、ここでは2つの例を示します。

①
ここに、赤方偏移を記入する。
例えば、z=7.085を入れる。
(higest-z QSO;
Mortlock et al.
2011)
その後、「Flat」をクリック。次頁のような結果が示される。

結果：
宇宙年齢13.72Gyrのうち、0.759Gyrの時代を観ている。

発展例1： 例えば、109太陽質量の巨大ブラックホールを形成するのに最短でも1Gyrかかる巨大ブラックホール形成機構は、この観測結果から、否定される。
発展例2: 仮に、巨大ブラックホールを形成するのに0.6Gyrかかる巨大ブラックホール形成機構は、赤方偏移いくら以上でのクェーサー探査を行えば良いか?
 z=8.45 で、age = 0.6Gyr② 想定している天体が、点源か(感度計算が楽)？ 拡がっているか？

ここに、赤方偏移を記入するのは先ほどと同じ。
例えば、z=0.02。その後、「Flat」をクリック。結果は下。
結果: 410pc / 1秒角@ 86Mpcの距離
例：0.3秒の角度分解能を持つ装置での観測では、10pcの大きさの天体は点源。

1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)

カタログ検索サイト: VizieR
作成元(フランス):
http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR
日本でのミラーサイト: http://vizier.nao.ac.jp/viz-bin/VizieR
日本語での説明(下記): http://dbc.nao.ac.jp/viz_manuals/vizier_J.html

カタログ検索サイト: VizieR
作成元(フランス):
http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR
日本でのミラーサイト: http://vizier.nao.ac.jp/viz-bin/VizieR

例えば、活動銀河核のカタログとして著名なVeron夫妻のカタログを探す。
ここに、Veron と記入し、「Find」をクリック

結果：カタログを含む、Veronさんを著者に含む論文の一覧が表示される

探したいのは、Quasars and Active Galactic Nuclei **th Editionと書かれているもののうち、一番新しいもの。この中では、13th Editionが一番新しそう。ここをクリックすると、カタログ内からインタラクティブに天体を絞れる(次頁)。こちらをクリックすると、テーブルの書式が整理されていたり、全データをftpで落せる(次々頁)。

以上です。
実習の時間帯に、もう少し具体的な使い方の練習を行います。

1. NED (系外天体データベース)
1a. 天体名から情報を集める
1b. 座標変換
2. Cosmological calculator
3. VizieR (カタログ・表検索)