STraDiWA: A Simulation environment for astronomical transient discovery

Marianna Annunziatella (2012)

Università degli studi di Napoli Federico II

Abstract

Il lavoro svolto dalla candidata si è concentrato sulla progettazione e realizzazione di un sistema software (STRADIWA), alias pipeline in gergo astrofisico, costituito da un pacchetto di simulazione in grado di simulare in modo accurato i data stream prodotti da una tipica survey astronomica e da un framework di estrazione di cataloghi di oggetti dalle immagini simulate (alias riduzione dati in gergo astrofisico), con cui testare gli algoritmi di classificazione, basati sul machine learning. L’intero sistema è stato progettato sottoforma di un web service, un’applicazione software dinamica e interattiva, basata su tecnologie WEB 2.0, fruibile tramite un semplice browser dall’utenza remota.
Il pacchetto di simulazione, tramite file di configurazione che definiscono la configurazione dello strumento (telescopio + camera e filtri) e la strategia della survey (campionamento, tempo di esposizione, modello della PSF dell’immagine etc.), permette di produrre immagini realistiche del cielo che, oltre ad oggetti di luminosità costante (non variabili), possono contenere anche oggetti variabili simulati in base a modelli matematici. In particolare la candidata ha sviluppato un modello fisico per Cefeidi e Supernovae, due fra le più peculiari categorie di transienti fotometrici.
Il framework di estrazione di cataloghi dalle simulazioni è stato elaborato attraverso un confronto e ottimizzazione dei software di riduzione dati astronomici disponibili nella comunità (S-Extractor+PSFEx vs. DAOPHOT), riuscendo a garantire ottime prestazioni su diverse categorie di oggetti, quali stelle (oggetti puntiformi) e galassie (oggetti estesi), per i quali singolarmente i diversi tool esistenti non garantivano prestazioni uniformi. Tale parte del lavoro ha in particolare prodotto un articolo per un’importante rivista scientifica del settore (PASP), attualmente in fase di review, di cui la candidata è primo autore.

Relatori:

  • Giuseppe Longo – Università degli studi di Napoli Federico II
  • Massimo Brescia – INAF OACN
  • Amata Mercurio – INAF OACN
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