Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 181

Крупные обсерватории поддерживают собственные архивы. Вот, например, страница архива Европейской южной обсерватории: здесь можно найти результаты наблюдений на всех телескопах ESO, выполненных как по обзорным программам, так и по индивидуальным заявкам. Сюдаможно обратиться, чтобы поработать с наблюдениями на телескопах Национальной радиоастрономической обсерватории США. Свои архивы есть у «Спитцера»и «Гершеля». Интересуетесь рентгеновским диапазоном? К вашим услугам архивы XMM-Newtonи Chandra.

Существуют также консолидированные архивы. Например, в архиве IRSAвы найдёте снимки нужного вам участка неба, полученные практически на всех инфракрасных телескопах (при условии, конечно, что они были когда-либо сделаны). Вас интересуют данные наблюдений на «Хаббле»? Тогда вам можно обратиться в архив MAST, где хранятся результаты не только с этого, но и с других телескопов — например, со многих инструментов ультрафиолетового диапазона. Если вас занимает не абы что, а конкретная галактика, в архиве NEDвы найдёте нужное изображение, идя не от телескопа, а от объекта. Введите название галактики — и вы получите список её изображений с разных телескопов и в разных диапазонах.

Я часто привожу эти доводы в разговорах с альтернативными учёными. Новая «теория» может сколько угодно противоречить существующей парадигме, но она не должна противоречить наблюдениям. А наблюдений — пруд пруди: пожалуйста, скачивай и используй для подтверждения своей точки зрения. Но это, конечно, лукавство. Во-первых, использование некоторых из перечисленных ресурсов требует регистрации. Это небольшое препятствие, но оно есть. Главное же — то, что во-вторых.

Во-вторых, реальные данные наблюдений мало напоминают красивые картинки в пресс-релизах. Начать с того, что это далеко не всегда картинки; это могут быть и спектры. Далее, для хранения этих данных используются специализированные форматы, из которых более других распространён формат FITS— очень удобная штука, позволяющая вместе с результатами наблюдений сохранять метаданные о них, в том числе, что очень важно, привязку к небесным координатам, единицы измерения и пр. Существуют и менее распространённые форматы, вплоть до индивидуальных для конкретного телескопа. Если вы не разберётесь с ними, то и с данными вам сделать ничего не удастся.

Для работы с файлами в этих форматах существуют, естественно, специальные программы и библиотеки. Но у них есть общий недостаток: поскольку пишутся они «своими» для «своих», их интерфейс бывает не особенно user-friendly и часто имеет примечание типа «Мы добавили какие-то окошки, но будет лучше, если вы всё будете делать из командной строки». Не из командной строки Windows, разумеется.

Однако самая большая проблема обнаружится, когда вы разберётесь с форматами и научитесь извлекать из файла конкретные числа. Перейдя на этот уровень, вам предстоит попытаться понять, чт о эти числа означают. Как теоретик я сам частично прошёл этот путь, поэтому буду писать с опорой на собственный опыт. Итак, у меня есть теоретическая модель объекта — например, протозвезды, — которую я хочу проверить. Одним разглядыванием снимка этого не сделать: нужно убедиться, что мой теоретический объект в числах даёт столько же света, сколько и объект реальный. В идеале для сравнения с моделью хочется знать наблюдаемый поток излучения от объекта: сколько энергии, излучённой с единицы его поверхности, доходит до нас в единицу времени в единичном интервале частот. Астрономы не были бы астрономами, если бы пользовались при этом стандартными единицами и если бы все обращались к одним и тем же единицам. Кто-то даёт поток с одного пикселя, кто-то — со стерадиана. Кто-то измеряет поток в звёздных величинах, кто-то — в янских. Глянул сейчас в файл из архива «Хаббла»: там в качестве единиц измерения приведены электроны в секунду; хорошо, что они мне напрямую не нужны.

Когда мы с коллегами (такими же недотёпами-теоретиками) впервые столкнулись с этим разнотравьем, то пошли за разъяснениями… к кому? К наблюдателям, конечно. «Ой, мы не знаем, — ответили они. — Мы сами всё делаем, начиная с сырых данных».

Что ж, тоже вариант. Сырые данные доступны не везде, но у милых моему сердцу «Спитцера» и «Гершеля» их получить можно. И вот тут начинается настоящий мрак. Нужный мне полный снимок на самом деле складывается из сотен отдельных кадров. Этот был снят при такой температуре телескопа, этот был снят при сякой температуре телескопа, на этом был такой уровень фона, на этом был сякой уровень фона. На этом артефакт, этот попал на менее надёжную часть приёмника… Чтобы слепить из этих кусочков единую, приведённую к общему знаменателю картину, нужно пользоваться ещё каким-то ПО, которое документировано ещё хуже. И я стою перед выбором. Либо использую готовую мозаику кадров из архива, полностью полагаясь на алгоритм её составления (один раз это уже стало причиной для длительной озабоченности), либо трачу кучу времени и составляю снимок сам.