ヴァーチャル天文台(VO)とはMasatoshi Ohishi / NAOJ & Sokendai
大石雅寿 / 国立天文台 & 総合研究大学院大学
masatoshi.ohishi@nao.ac.jp

Supported by• JSPS“Core to Core Program” (2004~2009)• MEXT Grant-in-Aid“Information Explosion” (2001~2011)• National Institute for Informatics“CSI Program” (2007~ )• NAOJ
January 25, 2010

JVO講習会 20102

現代天文学の要請• 宇宙開闢後の物理• 銀河形成の謎• 大規模構造形成の謎• 宇宙の平均密度の決定
etc.
→ 均質なサーベイデータを用いた統計的処理が必須
January 25, 2010

JVO講習会 20103

VO -- 観測的研究の流れを加速する研究インフラストラクチャ• 課題設定・計画立案• 望遠鏡による観測• データ処理– 較正，選択，結合，，，• データ解析– 物理量の導出– 考える– 現象の理解• 論文出版
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4

JVO講習会 2010データ
↓
情 報
↓
知 見↓
理 解↓
（学問の）進歩Data Resources in NAOJ
• Subaru 8.2m Optical-Infrared Telescope• Kiso 105cm Schmidt Camera
Nobeyama 45m• Okayama 188cm Optical Telescope• Nobeyama 45m Radio Telescope• Nobeyama Millimeter Array• Nobeyama Radioheliograph
Subaru• VERA• ALMAData Resources in JAXA/ISAS• ASCA X-ray astronomy satellite• YOHKO solar physics satellite• Ginga X-ray astronomy satellite• HALCA VLBI satellite• Geotail geomagnetosphere satellite ASCA
• Akebono aurora observation satellite• AKARI Infrared satellite• SUZAKU X-ray satellite
YOHKO• HINODEHALCA

Planned Data Resources• ALMALSST• JWST• LSST• LOFAR• SKA• Thirty MetreTelescope• Giant Magellan Telescope• European Extremely Large Telescope

JWST

ALMA

SKA

TMT

Data Productivity• Nobeyama Radio ：~1TB/yr• Subaru@Hawaii ：~20TB/yr• AKARI (IR satellite by JAXA)：several 100 GB in total• ALMA(under construction) ：~PB/yr• LSST (US, planned)：~30 PB/yr(~ 100 TB/night)
Utilization of excellent multi-λ (survey) data
Digitized & Archived Æ Databases
JVO講習会 2010
January 25, 20108

超大量データ時代の天文学• 観測データ，シミュレーションデータのオンラ
インデータベースへのアクセス• 多波長天文学，観測と理論の比較• 本当の意味での統計的データ処理• 大量データからの新知見の発見→ オンラインデータ解析，データマイニング，etc.
January 25, 2010

JVO講習会 20109

世界の天文データベース• NASA National Space Science Data
Center – COBE, IUEデータの公開• NASA Goddard Space Flight Center – 高
エネルギー天文衛星データの公開• Infrared Processing and Analysis Center –IRASデータの公開• Space Telescope Science Institute – HST
データの公開January 25, 2010

JVO講習会 201010

世界の天文データベース(つづき)• 文献データベース － ADS• CDS (Centre de Donnes Astronomique deStrasbourg) ー 天体カタログの頒布，SIMBADの運営
1972年~

January 25, 2010

JVO講習会 201012

Virtual Observatory (VO)
デジタル化された天文データを観測し，そのデータを解析・処理することにより天文学的知見を生み出す抽象化された観測装置
いつでも，どこからでも，天候などに左右されずに観測することができる研究インフラ
大量データの統計処理を容易に実行することによって，天文研究の質的転換を目指す
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JVO講習会 201013

観測アイデア

実望遠鏡でのデータ

検解

アイデア

析

研究発表

観測
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データ

索解

析

電網望遠鏡での観測

JVO講習会 201014

実望遠鏡での観測
観測手順を思い起こそう
１）観測用ターミナルに，天体の座標，観測波長（周波数），観測方法などを入力
２）観測開始＝データが取れるのを待つ
３）データ取得終了＝計算機画面にデータが現れる
４）そのデータを計算機で解析する５）成果を論文として発表する

January 25, 2010

JVO講習会 201015

ヴァーチャル天文台での観測観測手順を思い起こそう
１）検索用ターミナルに，天体の座標，観測波長（周波数），観測方法などを入力
２）検索開始＝データが取れるのを待つ
３）データ取得終了＝計算機画面にデータが現れる
４）そのデータを計算機で解析する
５）成果を論文として発表する

January 25, 2010

JVO講習会 201016

VIRTUAL
1 (表面または名目上はそうでないが)事実上の，実質上の，実際(上)の2 【光】 虚像の (←→ real)[ラテン語] ｢力のある｣の意[研究社 新英和・和英中辞典より]
January 25, 2010

JVO講習会 201017VOのアーキテクチャ

January 25, 2010

JVO講習会 201018

世界のVOプロジェクト• NVO (USA), Euro-VO (EU), AstroGrid(UK), JVO (Japan)• India, Italy, (ESA,) Canada, France,
Germany, Canada, Spain, China• Russia, Hungary, Brazil, Korea, Australia
VOを連携する標準方式の策定グループ→ International Virtual Observatory Alliance (IVOA)

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JVO講習会 2010

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IVOAにおける標準化• 連携DBへの検索言語 (VOQL)• OAI-PMHを用いたメタデータへのアクセス法• 画像，スペクトル等の取り出し法：
SkyNode, SIAP, SSAP, STC, etc.
• DB内の属性名の統一化：
UCD (Unified Contents Descriptions)• 出力形式：VOTable (XML)FITSを包含• 等
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JVO講習会 201020

January 25, 2010

JVO講習会 201021

様々なVOへのアクセス方法• ポータルJVO, NVO• VOツール– 各種ツールの呼び出しも可能• 専用ワークベンチ
AstroGrid

January 25, 2010

(Image, Spectra, Catalog)– Aladin (I, C (S))– TOPCAT (C)– VOSpec (S)– SPLAT (S)– Specview (S)– VOPlot (VOTable)– VisIVO (theory)–JVO講習会 201022

Overview of the JVO Portal Service
LDAP
解析
解析
解析
Analysis
Servers

Grid
SystemAuth.
SDSS

JVO
InvokeMDS

PortalSkyNode
1.0…

Web Service
HTTP Get
FTP
LDAP
P. Reg.
January 25, 2010

User
Storage

QSO
Subaru2MASSData Service

S. Reg.

Other VOs
Registry
JVO講習会 2010

P. Reg.

SIAP/SSAPSkyNode
0.7.4 23

JVO Portal

http://jvo.nao.ac.jp/portal/24

JVO講習会 2010

January25,
2010Astronomical Virtual Observatories~ DataGrid ~Canada VO

China VO

More than 4000 resources, including Subaru SupCAM andHDS, are accessible
Images, spectra, and catalog data can be retrieved
January 25, 2010

JVO講習会 201025

Access to the SuprimeCAM Data
•On-DemandMosaicing of images
and calibrations•Pre-processedmosaic images arealso accessible•More than a few
Tera bytes of dataJanuary25,
2010

Mostly used/downloaded
from the JVO portal

JVO講習会 201026

Links to external resources

January25,2010JVO講習会 201027

JVOアクセス統計 (2009 March)
1TB

JVO公式運用開始
January 25, 2010

JVO講習会 2010

•最大1TB/月の国内外からのデータ要求•SupCAMデータへのアクセスが多い
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January 25, 2010

JVO講習会 201029

VOSpec: SED generator

Access toSpectral Line
Databases
via SLAP

JVO講習会 201030

VO-enabled Papers~170 Refereed Papers that have
“Virtual Observatory” in its abstract
More than 1300 papers mentioning“Virtual Observatory”

January 25, 2010

JVO講習会 201031

褐色矮星の発見：SDSS/2MASS
discoveries likethis much easier if
databases jointly
queryable

January 25, 2010

JVO講習会 201032II型クェーサーの発見

January 25, 2010

JVO講習会 201033

科学的成果：活動銀河核(AGN)の成長と周囲銀河密度の関連~1000 AGNs -- SupCAM+UKIDSS
データ収集が数ヶ月Æ1日： 研究効率を大幅に加速

フラットな分布

銀河の⽋損

Clustering at > 99% confidence level
January 25, 2010

JVO講習会 201034

ALMA (Atacama Large Millimeter Array)
production rate ~ a few PBytes per year

The ACA System• Twelve (12) 7-meter diameter antennas (18 stations)• Four (4) 12-meter diameter antennas (4 stations)• ACA CorrelatorJVO講習会
in AOS2010
building
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Access Protocol for Data Cubes
SIAP
2-D image data

Before the end of 2010

SIAP2
Data Cube(3D/4D)
SSAP
spectra andtime-domain data

2D imagex Frequency/wavelength
x Time (x Polarization)
CutoutImage
Frequency
P-V diagram
photon listetc.

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JVO講習会 201036

Quality Controlled Data

VO Interface

多波長データの活用

January25, 201037

JVO講習会 2010

ALMAによる科学的成果の最大化

他分野への波及効果• ICSU（国際科学会議）
Strategic Coord.
Comm. on Info. &Data• 地球物理，農業，環境，天文等のデータを世界規模で共有（途上国に提供）するためのフレーム
ワーク作り

January 25, 2010

JVO講習会 201038

January 25, 2010

JVO講習会 201039