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脉冲星和中子星/访问和处理脉冲星数据集

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现在许多脉冲星数据集可供公众访问。这些包括来自望远镜的原始数据文件以及处理后的数据文件。当然这些数据文件可供一般使用,但请考虑以下问题

  • 对于来自射电望远镜的许多原始观测,数据质量信息已丢失。例如,在观测过程中可能发生了一些问题,但没有记录在数据中。
  • 许多人花费了很长时间进行观测。请确保,如果可能,您要表彰观测者
  • 现代软件包可能无法理解旧的数据格式
  • 您可能花费很长时间处理一些公共数据,然后发现有人在您之前发表了该工作。

与射电望远镜相关的dataset

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原始数据

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原始数据文件是在观测过程中由后端仪器产生的。它们通常需要某种形式的处理(如RFI 抑制或校准)。

帕克斯望远镜

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除了少数情况(由主任决定)外,帕克斯射电望远镜的数据在观测后 18 个月内公开。2010 年初,ANDS-CSIRO-ATNF 脉冲星数据管理项目通过澳大利亚国家数据服务 (ANDS) 获得资助,以建立脉冲星射电天文数据的档案库。该项目于 2011 年 3 月正式完成,但仍在继续进行工作,以检索旧数据集以纳入档案库。当然,档案库还包括最近对望远镜的观测。

数据以集合的形式存储在档案库中。每个集合包含一个特定观测项目一个学期的所有数据。例如,集合

P855-2013OCTS

包含 2013 年 10 月学期获得的 P855 项目的所有数据。项目代码可以通过Opal 网站识别。以下项目具有普遍意义

项目代码 描述
P140 少数毫秒脉冲星的精确脉冲星计时(被帕克斯脉冲星计时阵列项目取代)
P262 早期针对年轻脉冲星的脉冲星计时程序
P282 在球状星团 47 船帆座中计时和搜索脉冲星
P417 间歇性脉冲星的研究
P455 双脉冲星的计时
P456 帕克斯脉冲星计时阵列项目
P574 脉冲星计时和 GLAST/费米任务
P595 PULSE@Parkes 项目数据
P630 高时间分辨率大学调查 (HTRU)

每次观测都可以用多个后端仪器记录。每个后端仪器可以为每次观测记录一个或多个文件。即使每个后端都可以在其本机格式中生成文件,但出于存档目的,所有文件都转换为 PSRFITS 格式。文件扩展名定义了观测类型

扩展名 含义
.cf 校准文件
.sf 搜索模式文件
.rf 折叠模式文件
.FTp 已处理为在频率、时间和极化方面求和的文件

文件名中的第一个字符表示用于记录数据的后端

初始字符 含义
a 帕克斯数字滤波器组系统 1 (PDFB1)
f 模拟滤波器组系统
n CPSR2 波段 1
m CPSR2 波段 2
r 帕克斯数字滤波器组系统 2 (PDFB2)
s 帕克斯数字滤波器组系统 3 (PDFB3)
t 帕克斯数字滤波器组系统 4 (PDFB4)
w 宽带相关器

可以通过在CSIRO DAP 网站中搜索特定集合来下载整个数据集合(假设观测不在禁运期内)。更常见的是,可以搜索来自特定脉冲星或特定天空位置的观测。目前数据通过网络工具下载。这限制了可以实际下载的数据量。

处理后的数据

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名称和访问 描述 来源
来自长波阵列的数据档案 来自长波阵列的数据 Stovall 等人 (2015)
来自 Reardon 等人 (2015) 的 PPTA 脉冲星数据集 由 Reardon 等人 (2015) 发表的帕克斯脉冲星计时阵列数据集的处理。该集合包含脉冲星计时模型、到达时间和噪声模型。 Reardon 等人 (2015)
Madison 等人的引力波记忆搜索数据集 该集合包含为 Madison 等人产生的数据集。这篇论文描述了使用脉冲星计时阵列进行的多功能定向引力波搜索,并利用了实际的帕克斯脉冲星计时阵列 (PPTA) 数据以及模拟数据集 Madison 等人 (2015)
NANOGrav 九年数据集 来自 NANOGrav 的 TEMPO 和 TEMPO2 兼容计时数据集 Arzoumanian 等人 (2015)
PPTA 脉冲轮廓 使用帕克斯脉冲星计时阵列数据(如 DAP 中存储的那样)处理的脉冲轮廓。结果是 24 个毫秒脉冲星(在三个观测频段中)的高信噪比轮廓。 Dai 等人 (2015)
IPTA 数据挑战 1 使用 IPTA 数据挑战 1 模拟的脉冲星计时数据集 F. Jenet, M. Keith, KJ. Lee
帕克斯脉冲星计时阵列数据发布 1 该集合包含来自帕克斯脉冲星计时阵列 (PPTA) 项目的数据。该项目利用了来自 CSIRO 帕克斯射电望远镜的射电脉冲星观测。这里提供的数据是 PPTA 项目的第一个数据发布。它包含 20 个毫秒脉冲星的脉冲到达时间和计时模型。 Manchester 等人 (2013)
NANOGrav 5 年数据集 包含 TEMPO 和 TEMPO2 格式文件的 NANOGrav 5 年脉冲星计时数据集 Demorest 等人 (2012)

来自空间望远镜的数据

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以下目录对脉冲星天文学家来说很有意义

目录 描述
ATNF 脉冲星目录 所有已发布脉冲星的参数
ATNF 故障目录 故障数据库
乔德雷尔班克故障目录 故障数据库

使用虚拟天文台

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虚拟天文台 (VO) 工具提供对许多天文学领域目录和数据库的访问。到目前为止,脉冲星社区对 VO 的使用很少,但随着新的大型数据集和目录以及多波段研究项目的出现,这种情况可能会改变。数据和目录由虚拟天文台注册表提供。ATNF 发布注册表提供了有关 Parkes 数据档案的信息。

表访问协议 (TAP) 查询

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假设我们想要识别 Parkes 数据档案中所有可用的观测结果,这些观测结果也可以使用 FAST 望远镜进行观测。FAST 望远镜的赤纬限制为 -16 度,因此我们需要识别赤纬更高的观测结果。TOPCAT 实用程序非常适合此类查询。下载并运行 TOPCAT 后,单击 VO 菜单栏并选择“表访问协议 (TAP) 查询”。然后需要找到正确的数据库——在关键字框中键入“ATNF pulsar”并单击“提交查询”。这将允许您识别 ATNF 发布注册表。然后可以“输入查询”。目前,ADQL 可用作查询语言。相关的 ADQL 查询是

SELECT projid,filename,date_obs,ra_angle,dec_angle,collection_fedora_PID FROM observation WHERE dec_angle > -16 and PUBLISHED = 1

提交此查询将返回...

使用虚拟机和云计算进行处理

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目前,世界各地的每个脉冲星小组都有自己的计算机系统,他们安装各种软件包,将感兴趣的数据集复制到他们的磁盘,然后进行分析。因此,脉冲星天文学家最终会花费大量时间在数据传输、软件安装以及寻找资金购买更强大的机器上。

虚拟机提供了一种方法,可以在其中预先安装软件包和管道,然后在任何系统上运行。例如,在 Linux 操作系统下运行脉冲星软件包的虚拟机可以在 Windows 笔记本电脑上运行。

也可以在其他地方运行的虚拟机上运行管道和软件。用户甚至可能不知道这些计算机或数据在物理上位于何处。

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