Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter

24.08.2014 11:50


P. Škoda z AsÚ se podílí na vývoji programového balíku SPLAT-VO (SPLAT=SPectraL Analysis Tool), multiplatformního nástroje určeného k zobrazování a zpracování spekter. V průběhu let byl tento nástroj doplněn o protokoly umožňující získávat data z celosvětového archívu Virtuální observatoře (proto extenze -VO v názvu programu). SPLAT-VO je volně dostupným nástrojem pro profesionální zacházení s elektronickými spektry umožňující práci na zajímavých projektech i astronomům, kteří nedisponují vlastními dalekohledy.

Astronomové se již dávno nezabývají pouze pozorováním, dnes bychom spíše řekli ziskem observačních dat, ale čím dál větší skupina z nich zpracovává a analyzuje data získaná jinými kolegy, ale i pracovníky na observatořích v jiné části světa. K tomu nejčastěji využívají již hotové programové balíky (např. IRAF, MIDAS a další v případě spektroskopických dat) nebo si astronom vytváří svůj vlastní zakázkový software, který používá buď sám, nebo malá skupina uživatelů kolem tvůrce. Sem bychom zařadili např. DOSovský program SPEFO, vyvinutý na AsÚ J. Hornem, který je některými astronomy dodnes používán. Avšak ani ty standardní programové balíky nevznikly samy od sebe, ale obvykle se vyvinuly z programů psaných astronomickými profesionály, které se osvědčily větší skupině uživatelů a jejich vlastní vývoj pak často přebrali ne-astronomičtí vývojáři (avšak stále s dohledem astronomů).

Historie programu SPLAT-VO je podobná. Z původně jednoduchého programu pro zobrazování a jednoduché zpracování spektrálních dat, psaného na míru pro skupinu britských astronomů, časem vznikl robustní softwarový balík určený na zpracování nejen lokálních naměřených dat, ale i s přístupem do celosvětových databází napozorovaných spekter. Z pouhého zobrazovače spekter se stal nástroj, který umožňuje provádět se spektry aritmetické operace, odstraňovat jejich chyby, prokládat profily spektrálních čar a měřit jejich radiální rychlosti, spektrální čáry identifikovat a statisticky zpracovávat. Kromě kvalitního výstupu vhodného pro použití ve vědeckých publikacích umožňuje spektra i animovat, což je vhodné pro názorné zobrazení například časového vývoje profilů spektrálních čar nebo neradiálních pulsací. Na vývoji tohoto programu se podílí i Petr Škoda z AsÚ, který má v projektu funkci vědeckého poradce a koordinátora vývoje, a také jeho student D. Andrešič z VŠB-TU Ostrava. SPLAT-VO dnes využívají nejen astronomové, ale své uživatele si našel i v jiných oborech, používán je např. na Ústavu plazmové fyziky AVČR.

Jednou z nejdůležitějších vlastností SPLAT-VO je však jeho přímé napojení na spektroskopické databáze Virtuální observatoře prostřednictvím standardizovaných formátů. To umožňuje jednak porovnávat lokálně naměřená spektra se spektry téhož objektu z jiných observatoří nebo dokonce se spektry pocházejícími z numerických modelů. Jednak ale dává astronomům účinný nástroj k analýze již existujících a uložených spekter zajímavých objektů. Stačí jen znát jejich označení, polohu na obloze nebo alespoň přibližné okolí, zadat prostřednictvím SPLAT-VO dotaz do Virtuální observatoře, případně pouze kliknout na hvězdu v uživatelském rozhraní, a jsou-li požadovaná měření k dispozici, dojde k jejich stažení do počítače a dále je možné s nimi pracovat jako se spektry vlastní provenience. Vědecké studie založené na spektroskopických datech lze tak provádět doslova z obýváku bez toho, aby astronom musel disponovat vlastním dalekohledem.

SPLAT-VO je software s aktivním vývojem, neustále jsou doplňovány nové funkce (v minulosti byly na popud P. Škody doplněny některé užitečné funkce, jimiž disponuje právě stařičké SPEFO), dochází k rozšiřování programu i pro možné zpracování fotometrických dat nebo datových kostek. Důležité také je, že program je kompletně otevřený, open source, takže kdokoli má možnost si nejen SPLAT-VO stáhnout a beze strachu používat, ale může i nahlédnout do jeho zdrojových kódů, poučit se z nich a třeba do nich i přispět.

Stránka programu: http://star-www.dur.ac.uk/~pdraper/splat/splat-vo/
Reference: Škoda P. a kol., Spectroscopic Analysis in the Virtual Observatory Environment with SPLAT-VO, Astronomy and Computing in press (2014), arXiv:1407.1765
Kontakt: RNDr. Petr Škoda, CSc., skoda@sunstel.asu.cas.cz