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¿Qué es TOPCAT?

TOPCAT es un visualizador gráfico interactivo y editor de datos tabulares. Su objetivo es proporcionar la mayoría de las facilidades que los astrónomos necesitan para el análisis y la manipulación de catálogos de fuentes y otras tablas, aunque también puede usarse para datos no astronómicos. Comprende varios formatos diferentes de importancia astronómica (incluidos FITS, VOTable y CDF) y se pueden agregar más formatos.

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Se usa en Radioastronomía y el software es un Observatorio Virtual, ya que se descargan grandes volúmenes de datos, multidimensionales, pudiendo crear representaciones no solo en 3D, sino en mas dimensiones del espacio profundo.

Ofrece una variedad de formas de ver y analizar tablas, incluido un navegador para los datos de las celdas, visores para obtener información sobre los metadatos de tablas y columnas, y facilidades para la visualización interactiva sofisticada interactiva de 1, 2, 3 y más dimensiones, y cálculos. Estadísticas y tablas de unión utilizando algoritmos de coincidencia flexibles. Usando un lenguaje de expresión basado en Java potente y extensible, se pueden definir nuevas columnas y seleccionar los subconjuntos de fila para un análisis separado. Los datos de tabla y los metadatos se pueden editar y la tabla modificada resultante se puede escribir en una amplia gama de formatos de salida.

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Es una aplicación independiente que funciona bastante bien sin conexión de red. Sin embargo, debido a que utiliza los estándares del Observatorio Virtual (VO), puede cooperar sin problemas con otras herramientas, servicios y conjuntos de datos en el mundo de VO y más allá.

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El programa está escrito en Java puro y disponible bajo la Licencia Pública General de GNU , aunque parte del código de la biblioteca es LGPL. Se ha desarrollado principalmente en el Reino Unido dentro de varios proyectos del Reino Unido y Euro-VO (Starlink, AstroGrid, VOTech, AIDA, GAVO, GENIUS, DPAC) y bajo las subvenciones de PPARC y STFC. Sus instalaciones de procesamiento de tablas subyacentes son proporcionadas por los paquetes relacionados STIL y STILTS .

(ver ejemplo)

Caracteristicas

La siguiente es una lista de las principales capacidades del programa. Los hipervínculos son a las partes relevantes del documento de usuario.

Los formatos de entrada de tabla compatibles incluyen:

  • FITS TABLE (tabla ASCII) o BINTABLE (tabla binaria) extensiones
  • VOTABLES en cualquiera de las variantes de formato (TABLEDATA, FITS, BINARY, BINARY2) o versiones
  • Tablas ASCII en una serie de variaciones
  • Archivos CDF
  • Valores Separados por Comas
  • Resultados de consultas SQL en bases de datos relacionales.
  • Formato IPAC
  • Archivos GBIN

los formatos de salida compatibles incluyen:

  • Se adapta a BINTABLE (tabla binaria)
  • VOTABLES en cualquiera de las variantes de formato (TABLEDATA, FITS, BINARY, BINARY2) o versiones
  • Texto ASCII simple
  • Valores Separados por Comas
  • Nueva tabla exportada a una base de datos relacional compatible con SQL
  • Formato IPAC
  • Elemento HTML TABLE
  • tabularEntorno laTeX

Documentación

SUN / 253 , el documento del usuario, proporciona el tutorial completo y la documentación de referencia para TOPCAT . Esto está disponible dentro del programa en tiempo de ejecución a través del sistema de ayuda sensible al contexto y de búsqueda, o en los siguientes formularios dentro de la distribución o en la web:

Capturas de pantalla

Puedes ver capturas de pantalla de TOPCAT en acción en los siguientes lugares:

  • La galería TOPCAT es una página que contiene muchas capturas de pantalla.
  • La página de gráficos de TOPCAT V4 muestra algunas características de las ventanas de trazado de nuevo estilo introducidas en la versión 4 (marzo de 2013)
  • La página de capturas de pantalla de TOPCAT V3 muestra algunas de las características introducidas en la versión 3 (agosto de 2007)
  • El apéndice de ventanas de SUN / 253 detalla todas las ventanas de TOPCAT con ilustraciones
  • Hay un montaje (bastante desactualizado) de algunas de las ventanas que TOPCAT proporciona a continuación; haga clic en él para una versión de tamaño completo

STILTS

El paquete hermano de TOPCAT es STILTS , el conjunto de herramientas STIL. STILTS ofrece muchas de las mismas facilidades que TOPCAT (y algunas adicionales) en forma de herramientas de línea de comandos, que pueden invocarse desde el indicador de línea de comandos de Unix / DOS, o desde Jython.

Otros recursos relacionados con el código

Ejemplos y tutoriales

El tutorial más actualizado (2019) muestra TOPCAT y STILTS con ejemplos usando datos de Gaia DR2:

  • Scriptde ASTERICS VO School # 4 (construido a partir de un repositorio , puede adaptarlo)

Un ejemplo anterior (2016) utiliza Gaia DR1:

Algunos tutoriales más antiguos están disponibles también:

Fuente : http://www.star.bris.ac.uk, y FDV.

Época de Reionización

La Época de Reionización (EOR) se refiere al período en la historia del universo durante el cual el medio intergaláctico predominantemente neutral fue ionizado por el surgimiento de las primeras fuentes luminosas. Estas fuentes pueden haber sido estrellas, galaxias, quásares o alguna combinación de los anteriores. Al estudiar la reionización, podemos aprender mucho sobre el proceso de formación de estructuras en el universo y encontrar los vínculos evolutivos entre la distribución de materia notablemente suave en los primeros tiempos revelados por los estudios de CMB y el universo altamente estructurado de galaxias y cúmulos de galaxias. a los desplazamientos al rojo de 6 y por debajo. El demodulador de baja frecuencia está diseñado para proporcionar información detallada sobre las condiciones en el medio intergaláctico durante e inmediatamente antes del EOR.

El siguiente diagrama proporciona una buena representación gráfica de la historia del universo y el lugar donde se encuentra la época de la reionización en la imagen general. Después del Big Bang, el Universo era una sopa caliente, pero rápidamente refrescante de partículas fundamentales. Después de unos pocos cientos de miles de años, las cosas se enfriaron lo suficiente como para que los protones y los electrones pudieran combinarse para formar hidrógeno neutro. Este fue un evento bastante repentino, y permitió que el brillo térmico del plasma de la bola de fuego, tal como existía inmediatamente antes del evento de formación de hidrógeno, se irradiara por todo el universo sin las interacciones constantes con las partículas cargadas del plasma ahora ausente. Este resplandor, desplazado al rojo por un factor de aproximadamente 1100, es lo que ahora observamos como el Fondo de Microondas Cósmico (CMB) en todas las direcciones.

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A medida que avanzaba el colapso de las estructuras, se desarrollaron variaciones de temperatura. Gradualmente, la radiación energética emitida por las primeras fuentes causó el calentamiento local y luego la ionización del hidrógeno en el Universo. Comenzaría con “burbujas” de plasma ionizado que rodean las fuentes más energéticas. A medida que las burbujas crecieron y se hicieron más numerosas, posiblemente comenzaron a superponerse, y más y más del medio neutro quedó expuesto a la fuerte radiación ionizante, que viaja sin obstáculos a través de las regiones ionizadas. La fase final de la reionización del Universo pudo haber ocurrido rápidamente. Tan pronto como la mayor parte del Universo fue reionizada, la luz en muchas longitudes de onda pudo escapar de las galaxias y quásares primitivos, revelando el Universo distante que vemos hoy con telescopios ópticos e infrarrojos.Después de que el Universo se volvió neutral, se volvió inobservable en gran parte del espectro electromagnético. Cualquier radiación de longitud de onda corta que pudiera haber sido emitida fue absorbida rápidamente por el gas atómico, y comenzó un largo intervalo conocido como la Edad Oscura. Lentamente, el colapso gravitatorio de las regiones sobrecargadas, las mismas regiones que podemos ver en la huella de CMB de tiempos anteriores, condujo a la formación de una estructura cada vez más pronunciada en el medio neutro y, finalmente, las primeras estrellas, galaxias y quásares comenzaron a formarse. El mecanismo exacto y la naturaleza de esta formación, pobremente constreñidos por la observación, es un tema de mucha investigación y gran importancia. Sabemos cómo se veía el Universo en el momento de la CMB, y sabemos cómo se ve ahora, pero ¿cómo pasó de uno a otro?

La reionización se completó aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, lo que corresponde a un desplazamiento al rojo de aproximadamente 6,5. Antes de ese tiempo, las observaciones se hacen rápidamente más difíciles. En general, uno debe esperar encontrar objetos aislados, muy luminosos, cuya radiación de una forma u otra consiga llegar a nosotros a través de un medio cada vez más neutral. Quizás la mejor esperanza para una investigación más general y completa de estas épocas tempranas es la línea de transición hiperfina de 21 cm de hidrógeno neutro, desplazada al rojo a frecuencias por debajo de 200 MHz. Las observaciones sensibles de emisión y absorción en esta línea pueden sondear profundamente en las épocas de recalentamiento y reionización, y brindarnos una vista detallada de la densidad, temperatura y campo de velocidad del material. Obtendríamos una vista, no solo de objetos luminosos aislados y del material que se encuentra frente a ellos, Pero de grandes volúmenes del Universo en los desplazamientos al rojo objetivo. Dicha visión produciría un tesoro de información a partir de la cual deducir la historia temprana de la formación de la estructura y el origen de las estrellas, galaxias, cúmulos y quásares que vemos hoy.

Fuente:  MIT Haystack Observatory

info@haystack.mit.edu