VO2012講習会AGNと銀河のクラスタリング解析国立天文台天文データセンター自崎裕治
• VOを殖用する利点• GUIにより世界中の天文データベースから簡単に自分が必要なデータを探し出すことができる。 •データアクセスを自動化することにより、大量の様々なデータを利用した研究が可能になる。 ・本課題では後者の研究を目指す・必要となるプログラミング技術•プロット作成、フイッティング・比較的上級者向きだが、初心者でも実施できるようサンプルプログラムを用意
▪  jc client JVO portalの機能をコマンドラインから使うツール・ STILTS Command-line tools for table/VOTable manipulation : VO-CLI Command-line Tools for the VO ■ AR Commandline Python commandline VO tools ▪ Astro Runtime Middleware that makes it simple to call VO services from programs and science scripts - VORuby RUBY language libraries for using VO Services http://www.ivoa.net/cgi-bin/twiki/bin/view/IVOA/IvoaApplications獲得目標• JVOデータ検索冒語(JVOQL)の使い方▪パラメータを変えながら何度も検索するのに便利▪ jc clientによるデータ検索方法▪ JVOポータルの検索機能をコマンドラインから利用•シェルスクリプト(bash)の書き方▪ jc clientによるJVOQL検索の自動化• ROOTによるプロット、フィッティング▪大量のデータを扱ううえで、データの可視化は重要•  ROOTはコマンドラインからプロット・フィッティングが可能。しかもフリーウエアである。 ・便い方がちよっと覚えにくい
▪　ほぼすべての銀河の中心に存在■どのようにして形成されるのかは未解決■銀河の合体がブラックホール同士の合体を務務？ ・活動銀河中心核(AGN) ▪銀河中心の超巨大ブラックホールへガス降着•太陽系程の領域から銀河全体を上回る放射▪　大量のガスが短時間でブラックホールに落ち込む必要•  銀河の合体のような激しい相互作用・AGNは銀河が密集した場所で発生？ • AGNと銀河のクラスタリング解析
・相関関数の定義・距離rにおける銀河数密度の平均数密度に対する超過比ρ(r) ξ(r) = ■視線方向に積分した射影相関関数▪銀河の距離データはないので使わない▪銀河の自己相関関数はべき関数 ξ(r) = (ro/r) γ ω(rp) = 2    ξ(rp,π)dπ = 2       rdrξ(r)(r² = r²)−0.5 = rp (r°N / T p / ∑ ∑ (1/2) Γ ((γ − 1)/2) Γ(γ/2) 1.8に固定n(rp) Fittingで受けるとLFからゴペシ
Galaxy-Galaxy galaxy-galaxy at the local Universe (Ma et al. 2009, Zahavi et al 2005, Hawkins et al. 2003) Top: Ks selected, Middle: r-band selected, Bottom: b -band selected LRG-LRG (Wake et al. 2008) upper : radio-detected LRG lower : radio-quiet LRG This work (AGN-Galaxies) A Dim AGN Bright AGN QSO-QSO SDSS (Shen et al. 2007) . SDSS (Ross et al. 2009) 20 0 (h −1 Mpc AGN-Galaxies o d Bornancini et al. 2007 Coil et al. 2007 ● Norman et al. 2009 × Hickox et al. 2009 Radio, X-ray, IR selected AGN from top to bottom 2 3 0 4 Redshift
▪  Veron-Cetty and Veron AGN/QSO catalog  (Ed.13) ▪   ivo://ivo/agn •  UKIDSS DR7カタログ(LASサーベイ) ▪ ivo://jvo/ukidss ▪ JVOのデータサービスを利用する• テーブルアップロード機能があり、AGNカタログとUKIDSSの力タログとのクロスマッチ検索が可能▪ Suprime-Camの画像は時間の都合により利用しない•利用方法は講習テキストに記述したので興味があったら自習してください。
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jc clientのインストール
▪ http://jvo.nao.ac.jp/jc  client からダウンロード展開して、install.shを実行。 ■ ~/jvo_tools/にインストールされる■ ■ VO2012講習会用パッケージのインストール▪ http://jvo.nao.ac.jp/vos2012/clusteringからダウンロード■展開して、./configure; make; make installを実行~/jvo_tools/にインストールされる■ ivo.nao.ac.ip/vos2012/cluste JVO Command Tool for Client • jc client (stable version coming soon) • jc client (ver. 120226 this is under development) Software Package for AGN Galaxy Clustering Analayis (VO2012) ● vo2012 (stable version coming soon) ● vo2012 (version 0.2) ● vo2012 (version 0.1)
•  VO2012講習会用パッケージに環境設定ファイルがあのます。 •以下のコマンドを実行してください。 $ export JVO TOOLS=/home/vo2012/jvo tools $ . vo2012-0.2/jvorc.sh ▪ピリオドをお忘れなく。 ■ $は入力する必要ありません。コマンド行のプロンプトを示しているだけです。 ▪ ~/jc_client/binがPATHに設定されるほか、ライブラリの検索パス設定などが行われます。 •サンプルファイルが以下のディレクトリにあります。 • vo2012-0.2/clustering/samples ・ ROOTのマクロやシェルクスクリプトのサンプルです。
1 $ jc passwd 2 user: <ユーザ名> 3 4 password: <パスワード> retype password: <パスワード> 5 access information has been updated.
■
以下のコマンドを実行してみます。
1 2 3 4 5 --help show this help -v,--verbose increase verbosity 6 COMMAND: 7 abort abort executing tool 8 conf configure account 9 copy21 download files from VOSpace 10 11 12 4のcopy2v upload files to VOSpace delete alias of remove dummy print informations for debug get alias of copy?] $ jc --help usage: jc [GLOBAL_OPT] ... COMMAND [COMMAND_OPT] ... COMMAND_ARG ... GLOBAL_OPT:
•実習テキストを読みながら各自で進めてください。 ▪わからないことがありましたらお気軽に質問してください。 ・課題１～５までを順番に実施してください。 ▪シェルスクリプを書く課題がありますが、どうしてもできない場合はsamplesディレクトリにあるスクリプトを使ってもOKです。 ・その場合はスクリプトを読んでみてください。
課題1. jcコマンドを用いて、赤方偏移が0.3から0.4までのAGNのうち、UKIDSSデータが存在するAGNについて、その座標と赤方偏移のデータを取得する。また、数個のAGNについて、その周辺0.2度以内のUKIDSSデータを取得する。 ■一度に多数のデータを取得することはできない（ことが多い）。検索を分割して実行。まずはAGNのデータのみ取得。 ■下記のJVOQLをファイルに保存、jc clientで検索実行■ SELECT DISTINCT agn.name, agn.z, agn.ra, agn.dec FROM ivo://jvo/agn:veron_2010 agn, ivo://jvo/ukidss:catalog_dr7 AS ir WHERE agn.z >= 0.3 and agn.z < 0.4座票の近きで二つの内タログ交流合AND distance((ir.ra2000, ir.de2000), (agn.ra, agn.dec)) < 0.01 $ jc search -i agn.sql -o agn.xml検索実行→ VOTable $ jc select -F, -o agn.csv agn.xml VOTable → CSV (カンマ区切りのテー
▪ 個々のAGNについてその周辺の銀河カタログを取得。下記のJVOQLをファイルに保存、jc clientで検索実行■ SELECT ID, SOURCE_ID, RA2000, DE2000, MAG_K FROM ivo://jvo/ukidss:catalog_dr7 AS t WHERE REGION( 'CIRCLE 42.861667 1.252222 0.2' ) AND (mergedClass = 1 OR mergedClass = -3) AND MAG_K > 0 AND kppErrBits <= 255 AND SURVEY = 'las' AGNの座標を中心とする背径0.2度の前期5 6 ▪  jc clientで検索実行、VOTable → CSV変換1 2 $ jc search -i search-ukidss.sql -o ukidss.xml $ jc select -F, -o ukidss.csv ukidss.xml ・以上の検索を数個のAGNについて実行してみる。課題2
課題2.課題1で取得したUKIDSSデータをプロットし、欠損領域があるかを確認すること。また、agn-catalog-coverageを用いて欠損率を求めてみること。 ▪取得した銀河データの空間分布をプロットして、欠損領域がないかを確認します。 ROOTを利用します。以下のコマンドを実行してみます。 ■ 1 $ cat ukidss.csv | grep -v "#" | awk -F, '{print $3,$4}' > radec.dat 2 $ root -l 3 root [0] double x,y; 4 root [1] TNtuple *nt = new TNtuple("", "", "x:y"); 5 root [2] ifstream data("radec.dat"); 6 root [3] while (data>>x>>y) { nt->Fill(x, y);} 7 root [4] nt->Draw("y:x"); 8 Info in <TCanvas::MakeDefCanvas>: created default TCanvas with name ci 9 root [5]課題2 (続き) •サンプルディレクトリにあるplot-map.Cを実行するともう少し見栄えのよいプロットが作成できます。 • 欠損領域の割合と銀河の数密度をAGNからの距離毎に求めます。配布したプログラムを利用します。 AGNの座標Options Help $ agn-catalog-coverage -r 42.861667 -d 1.252222 --size 17.3 --mask-rmax 4.0 < radec.dat > earea.dat r_middle earea bad_fract arcsec arcmin2 -- 0 8.650000 2.472172e-01 0.000000 1 25.950000 7.835394e-01 0.000000 0 250000 1.305899e+00 0.00000 2 .550000 1.828259e+00 0.000000 4 .850000 2.350618e+00 0.00000 3 150000 2.872978e+00 0.00000 3 .450000 3.395337e+00 0.00000 544.950000 1.645433e+01 0.00000 562.25000 1.697669e+01 0.00000 24 579.55000 1.749905e+01 0.00000 19 596.850000 1.802141e+01 0.000000 32 614.15000 1.466350e+01 0.209249 38 36 631.45000 1.906613e+01 0.000000 25 648,750000 1,958848e+01 0,000000 31 38 666.05000 1.565591e+01 0.221519 37 39 683.35000 2.063320e+01 0.000000 22 40 700.650000 1.613815e+01 0.237168 33 41 717.950000 1.363584e+01 0.370980 25 42 735.25000 2.220028e+01 0.000000 0 ■ AGNからの距離のビン幅(arcsec) ■ 0.1 Mpcに対応する角度■電布プログラムcosmic-distanceを利用影聞3
RLLLLLLLLLLLLL
課題3. 次の作業を行うスクリプトを作成する。 1.引数によりAGNの座標と赤方偏移、作業ディレクトリ名をスクリプトに変数として与えられること。 2.スクリプト実行開始時に引数で与えられた作業ディレクトリを作成し、そこに移動しそこで検索などの作業が行われること。 3. AGNから半径0.14度の範囲のUKIDSSデータを取得すること。取得したUKIDSSデータのうち、赤経、赤緯、等級について抜き出し radecmag.datというファイルにスペース区切りで天体毎に一行ずつ書き出すこと。 4.取得したUKIDSSデータから欠損率を求め、earea.datというファイル名で保存すること。 5. UKIDSSデータから数密度分布をAGNからの射影距離の関数として求め、 hist.datというファイル名で保存すること。 6.  UKIDSSデータの天球分布と数密度分布をグラフ化し、png形式で保存すると。
と。 7. AGNの座標、赤方偏移、観測バンド(今回はK)をsummary.datに出力する。フォーマットは一行ごとに<KEYWORD>: <VALUE>形式で記述すること。それぞれ、次のキーワードを使用すること：RA, DEC, REDSHIFT, BAND。課題1で検索されたAGNのうち、100個程度について、このスクリプトを実行し、数密度分布を求めるスクリプトを作成し実行する。 • 100個のAGNについて統治敏密度分布を求めるために、上記の処理を行うたクリブトを作成し、硬行します。 ■課題2で求めた欠損率で補正した銀河数密度分布をAGNからの距離の喪数として求めます。 ・  catalog-densityを利用します。 RRRRRRRRRRRRR課題4.課題3で求められた数密度分布をagn-density-add.shを用いて足し合わせ平均化する。 • 課題３で作成された100個のディレクトリのリストをファイルに書登用します。 1 $ ls -d agn_??? > list.dat ■配布スクリプトagn-density-add.shにディレクトリリストを引数として与えて実行する。 1 $ agn-density-add.sh -l list.dat •足し合わされた結果がhist-add.datというファイルに作成されます。
課題5．課題4で求めた平均化された数密度分布をプロットする。また、相関関数フィッティングによって相関距離を求める。 ■サンプルディレクトリにあるfit-density.Cを利用します。 ▪ hist-add.datに書かれているAVE  DEN  60の値(左から2番目)を第引数に、第二引数にはフィットする範囲(AGNからの距離の最大値) ED 118 CALLS 119 TOTAL CY=61 ERROR MATRIX ACCURATE NAME VALUE ERROR SIZE DER 3.01021e-05 1.24625e-03 p0|9.41010e+00 5.83351e-01 2 p1 7.75979e+00 4.67590e-02 1.40621e-06 3.73505e-02 3 p2 3,29598e-03 AVE DEN PK: 0.398565 0.00237241 168 AVE DEN 10: 0.417478 0.00248499 168 AVE DEN 60: 0.553724[0.00329598]168石具取締(Mpc) # AVE DEN 80: 0.636316 0.00378759 168