[論文レビュー] The ASDC SED Builder Tool description and Tutorial

G. Stratta, M. Capalbi+4 more|arXiv (Cornell University)|Mar 3, 2011

Astrophysics and Cosmic Phenomena被引用数 13

ひとこと要約

ASDC SED Builder は、ASI 科学データセンターで開発されたウェブベースのツールであり、Swift、Fermi、AGILE、NED、SDSS、2MASS などのローカルおよび外部カタログからの多波長データを統合することで、天体物理的対象物のスペクトルエネルギー分布（SED）を構築・可視化・分析することを可能にします。カウントレートからフラックスへの変換には機器応答関数を用い、銀河系吸収補正を適用し、解析的モデル（例：SSC）によるフィッティングを可能にするとともに、ユーザー指定の赤方偏移での静止フレーム SED の可視化が可能で、結果は ASCII または PNG ファイルとしてエクスポート可能です。

ABSTRACT

The ASDC SED Builder (http://tools.asdc.asi.it/SED/) is a web based program developed at the ASI Science Data Center to produce and display the Spectral Energy Distribution (SED) of astrophysical sources. The tool combines data from several missions and experiments, both ground and space-based, together with catalogs and archival data. In the current version (v1.3) the obtained SEDs can be compared with theoretical expectations and with the sensitivity curve of several widely known instruments. The displayed data can also be fitted to simple analytical functions. Providing a cosmological redshift, the SED can be visualized in rest-frame luminosities. The tool provides transparent access to ASDC-resident catalogs (e.g. Swift, AGILE, Fermi etc.) as well as to external archives (e.g. NED, 2MASS, SDSS etc.) covering the whole electromagnetic spectrum, from radio to TeV energies. Proprietary data can also be properly handled. The intent of this document is to provide a brief description of the main capabilities of the ASDC SED Builder. Specific details on the graphical interface and on the functionalities can be found in the appendix to this document which provides a tutorial to the tool.

研究の動機と目的

• 電磁スペクトル全域にわたる多様な多波長データを統合して SED を構築するための統合的でウェブベースのプラットフォームを提供すること。
• 同期放射自己コンプトン（SSC）放射などの理論的発光モデルや、標準テンプレート（例：QSO、楕円銀河）と観測 SED を比較可能にするための機能を提供すること。
• 機器応答関数と銀河系吸収補正を用いて、機器のカウントレートから物理単位へのフラックス変換を支援すること。
• 多項式関数によるスペクトルフィッティングを可能にし、主な天文機器の感度曲線を可視化すること。
• 登録済みユーザーが SED や分析セッションを安全に保存・共有・エクスポートできるようにすることで、データの永続性と共同作業を促進すること。

提案手法

• ツールは Java ベースのウェブインターフェースと MySQL データベースを用いて、ASDC 所有のカタログ（例：Swift、Fermi、AGILE）および外部アーカイブ（例：NED、SDSS、2MASS）からのデータを管理・照会する。
• ソースの座標または名前を基に、複数のカタログから自動的にフラックスデータを取得し、検索半径やフィルタリングオプションをカスタマイズ可能である。
• カウントレートデータは、機器応答関数と仮定されたスペクトルモデルを用いてフラックス密度に変換され、銀河系吸収は W3P モデルを介して適用される。
• ツールは 2 種類の SSC 発光モデルをサポートする：破綻したパワーロー法に基づく解析的近似と、カスタマイズ可能な電子エネルギー分布を許容する数値的手法。
• ユーザーは SED の一部に多項式フィッティングを適用してピークフラックスを推定でき、SED を機器の感度曲線と比較し、プロットの外観（対数/線形軸、色、フレームタイプ）をカスタマイズできる。
• 特権データはセキュアな「ユーザー データ」領域を介してアップロード・管理でき、登録済みユーザーにはアクセス制御と共有オプションが提供される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 多様な宇宙および地上望遠鏡ミッションからの多波長データは、どのようにして特定の天体物理的対象物の一つの整合的 SED に統合できるか？
• RQ2 観測 SED はどの程度、SSC 発光モデルなどの理論的発光モデルと一致するか？また、解析的アプローチと数値的アプローチの間で、正確性と性能にどのような差があるか？
• RQ3 機器のカウントレートから得られるフラックスは、機器応答関数と吸収補正を用いて、物理単位に信頼性高く変換できるか？
• RQ4 赤方偏移は SED の解釈にどのような影響を及ぼすか？また、静止フレームのランクパワーを効果的に可視化するにはどうすればよいか？
• RQ5 ユーザーは、共同作業やアーカイブ用途のために、SED や分析セッションを効率的に保存・共有・エクスポートできるか？

主な発見

• ASDC SED Builder は、Swift、Fermi、AGILE、NED、SDSS、2MASS を含む 15 以上のミッションおよび調査から、電波から TeV エネルギーにわたりデータを効果的に統合している。
• 機器応答関数と W3P 銀河系吸収モデルを用いることで、カウントレートから物理単位へのフラックス変換が高精度で実現されている。
• 解析的 SSC モデルは、シンクロtron放射および逆コンプトン放射の高速な近似を提供するが、数値的 SSC モデルは柔軟な電子分布入力を許容し、より高い正確性を実現する。
• 多項式フィッティングにより、SED のセグメントにおけるピークフラックス値の正確な特定が可能であり、最大フラックス値はインターフェース上で動的に表示される。
• VO準拠のデータエクスポートが VO テーブル形式を通じて可能であり、登録済みユーザー間での安全なデータ共有が可能で、特権データはデフォルトで所有者のみがアクセス可能である。
• SED ビルダーは機器の感度曲線の可視化を可能にし、さまざまなエネルギー帯域における源の成分の検出可能性を評価するのを支援する。