TOCats

09/12/2019 Pagina a cura di Luciano Nicastro - Aggiornata il 17/09/2024

Il cielo (180 gradi – centro galattico marcato), con la densità di oggetti nel catalogo Gaia EDR3, con e senza posizione delle stelle più brillanti.

TOCats è un servizio di accesso veloce a vari cataloghi di oggetti osservati in tutte le bande dello spettro elettromagnetico. Gli utenti possono accedervi attraverso un’interfaccia web (TOCatsweb) o direttamente dai loro applicativi. Il progetto è nato da una collaborazione di OAS Bologna con l’Osservatorio Astrofisico di Torino (da cui il nome) iniziata con le attività preliminari alla messa in orbita del satellite dell’ESA Gaia. TOCats può inoltre gestire e rendere accessibili dati astronomici di varia natura, come immagini e spettri.

TOCats fa uso di tecniche di frammentazione gerarchica (o ad albero) della sfera celeste, in particolare usando gli schemi HTM e HEALPix (vedere riferimenti). Ogni catalogo è in realtà costituito da più tabelle: quella madre, che contiene tutti gli oggetti e le informazioni relative, e un certo numero di tabelle figlie, ottenute appunto dividendo il cielo in tasselli di varie dimensioni. In ognuno viene identificato l’oggetto più brillante, che ne diventa il rappresentante, e il numero di oggetti presenti.

TOCats usa la segmentazione HEALPix con una suddivisione iniziale della sfera in (tipicamente) circa 21.5 milioni di tasselli (ordine = 10, Nside = 1,024) per arrivare a 768 tasselli (ordine = 3, Nside = 8). In tutte le tabelle, inclusa quella madre gli oggetti vengono indicizzati usando il codice univoco del tassello in cui si trovano. Tutti i cataloghi, e i metadati che li descrivono, si trovano all’interno di un database relazionale (MySQL) che fa uso della libreria originale DIF (Dynamic Index Facility) per poter velocemente identificare gli oggetti che si trovano in una data zona di cielo, indipendentemente dal numero di oggetti presenti in un catalogo (oggi non di rado 1 o più miliardi).

Cataloghi e dati astronomici sono accessibili direttamente da qualsiasi script abbia la capacità di gestire il protocollo HTTP. E’ inoltre possibile ospitare cataloghi e dati astronomici ad accesso privato relativi, ad esempio, a progetti di ricerca che vogliono rendere visualizzabili e confrontabili gli oggetti studiati con quelli dei vari cataloghi e survey pubbliche. Infatti TOCatsweb usa Aladin Lite v3 per la visualizzazione degli oggetti sulla sfera celeste, un tool che permette di gestire immagini di survey pubbliche e private.

Per un dato catalogo TOCatsweb sceglie automaticamente la tabella in cui andare a cercare gli oggetti sulla base dell’area di cielo che si sta visualizzando: più è grande più saranno grandi i tasselli da utilizzare per la ricerca, che quindi risulta sempre veloce. Quando poi l’area risulta paragonabile o inferiore al tassello più piccolo utilizzato nella frammentazione, allora si accede alla tabella madre. Questo approccio garantisce che il tempo di accesso rimane comunque molto breve, tranne nel caso di presenza nell’area di decine-centinaia di migliaia di oggetti. In questo caso il tempo di attesa è comunque quasi unicamente dovuto alla formattazione e invio dei dati.

Un approccio identico è utilizzato da Aladin Lite per la segmentazione delle immagini del cielo visualizzate (HiPS: Hierarchical Progressive Surveys), motivo per cui le tabelle figlie vengono anche chiamate HiPS Cats.
L’utente è comunque sempre libero di scegliere in quale tabella fare la ricerca: quella madre o una di quelle figlie.
L’interfaccia permette anche la visualizzazione dei dettagli degli oggetti e crea dinamicamente link diretti ad archivi di dati/immagini a partire dalle coordinate dell’oggetto o del cielo a cui si sta guardando.

Ancora più interessante a la possibilità di associare agli oggetti di un dato catalogo uno o più plugin (lato server) che ne aumenti le caratteristiche. Un esempio semplice è quello di visualizzare lo spettro dell’oggetto (se disponibile) o scaricare l’immagine in cui si trova quell’oggetto. I plugin possono essere scritti in qualsiasi linguaggio.

TOCats è VO-compliant, in quanto di norma ritorna la lista di oggetti in formato VO-table; ma si può optare anche per JSON, TSV, CSV, HTML.

Nota:

Singoli utenti o progetti che volessero gestire i propri dati con TOCats possono contattarmi via email.

Per maggiori informazioni: