Transcript 発表資料

全天Ｘ線監視装置 MAXI
地上データ処理システムの開発 Ⅲ
ー 突発天体発見システムの開発 ー
中村 一尋、大塚 康浩、根來 均 (日本大学）
冨田 洋 (JAXA/TKSC)
土屋 雄一郎、吉田 篤正（青山学院大学）
小浜 光洋(理化学研究所)
突発天体発見システムの開発
• γ線バースト→数秒～
• X線新星→数時間～
• AGN→数日～
このような様々な突発天体や、特異な変動を
示す天体を発見するシステムの開発である。
１．Motivation
MAXIは突発天体を様々なタイムスケールで発見し世
界に速報することが目的である。
この目的のために２つのことが求められる。
１．天球をメッシュ状に切り可視化＆アニメーション。
２．リアルタイムで下りてきたデータをリアルタイムで処
理し、速報する。
（非常に明るい天体は、視野に入ってから世界に速
報するまでの時間→数秒が目標！）
MAXIでの最大目標の一つである。
２．Mesh
突発天体発見のためには２つの方法が考えられる。
• カタログ比較法
過去の衛星のX線カタログを元に、MAXIとの観測
データをシュミレーションし、実際のデータと比較
→観測初期に用いる
• MAXI観測データ比較法
ある一定期間以上のMAXIの観測データと最新の
データとの比較
→観測中期から後期に用いる
3.Splitting The Sky
２つのフリーソフトがある。
• HEALPix
主にCOBE、WMAP、
PLANCK等のCMB衛
星で用いられている。
・対応言語：C、C++、
JAVA、Fortran９０
・グラフィック：IDL、他のフ
リーソフト
・Read/writeはFITS
フォーマット
• HTM
主に国立天文台、GAIA、
SDSSなどのデータベー
スに組み込まれている。
・対応言語：C、C++、JAVA
・グラフィック：JAVA３D
HEALPix
１ピクセル
ピクセル数
pix  12 N
2
ピクセル面積
3 3600 1
 pix 
 1' N
インデックスの振り分け
HEALPixで約５日分のphotonを
約１°×１°の大きさのビンに入れた場合
• MAXIの空間分解能が約１°×１°
１２２８８ピクセル
HTM
ピクセル数
Area
Low
Area
High
(arcmin^2)
(arcmin^2)
10
14
29
8,388,608
11
3
7.3
33,554,432
12
0.86
1.8
134,217,728
13
0.21
0.45
536,870,912
14
0.05
0.11
2,147,483,648
15
0.01
0.028
8,589,934,592
20
1.3E-05
2.8E-05
8,796,093,022,208
25
1.0E-08
2.1E-08
9,007,199,254,740,922
N
pix
pix  8 4
ピクセル面積は様々
で一定ではない
N
4.Benchmarks
HTM ｖｓ HEALPix
各イベント数に応じたピクセルに入れる時間
Vec→Pix
約12288pix
HTM
1e4
Photon
0.38s
HEALPix 0.14s
PentiumM 512MB
OS:FedoraCore3
言語：C
Data:天球上に一様乱数
1e5
Photon
3.35s
1e6
Photon
16.86s
1e7
Photon
154.85s
1.52s
6.63s
62.04s
HEALPixのほうが早い！
等面積 ＋ 処理速度
↓
HEALPixに決定。
５．Animation
クリックすると
１ピクセルの光度曲線
さらに過去のphoton 過去のphoton
最新のphoton
PGPLOTによるアニメーションの試作バージョン
６．Nova Search
１秒毎にリアルタイムで下りてきたデータ
↓ １秒以内
リアルタイムに処理する。
満たしている。
MAXIで予想される１秒間のX線イベント数１万
↓
これも満たしている。
非常に明るい天体は視野に入ってから
数秒以内に速報が目標！
７．課題
Visual的問題
• 毎秒1ピクセルごとに全部描くのは困難？！
• １毎秒では処理は一台のPCのみ。
• １min、１hour、１０hours、１day、１０day、
１month毎の実現性の確認。
• ピクセルとピクセルの間に入った場合の処理