Integración de archivos y herramientas radioastronómicas en la arquitectura del observatorio virtual
- Autores: Juan De Dios Santander Vela
- Directores de la Tesis: Lourdes Verdes-Montenegro Atalaya (dir. tes.), Enrique Solano Márquez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2009
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Manuel López Soler (presid.), Jaime Perea Duarte (secret.), Jesús Martín-Pintado (voc.), Mark B, Taylor (voc.), Stéphane Leon Tanne (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El nacimiento de la astrofísica se produce cuando se pasa de la medición de los movimientos periódicos de los cuerpos celestes a la interrogación de luz por medio de la espectroscopía, Una forma más poética de decirlo sería afirmar que la astrofísica es la ciencia del análisis extremadatamente cuidadoso de la luz de los cuerpos celestes.
Desde hace tiempo, ese análisis se realiza de forma digital, pero sin que exista una uniformidad entre los datos proporcionados por cada tipo de observatorio, y ni siquiera entre observatorios del mismo tipo. Dado que la tendencia actual en la astrofísica nos dirige hacia el análisis multifrecuencia de los objetos celestes (utilizando observatorios que barren el espectro electromagnético desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, pasando por el infrarrojo, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos-X), pero cada una de esas bandas de información se obtiene con instrumentos y observatorios diferentes (por ejemplo, es imposible observar rayos-X o rayos gamma si no es desde un telescopio espacial), se hace necesario uniformar la forma de expresar información científica dentro del mundo de la astrofísica.
Además, y tal y como expresa la cita de Arthur C. Clarke que da entrada a esta tesis, es posible encontrar información que no se esperaba en los datos guardados. Sin embargo, dado que la capacidad de generación de información de los detectores astronómicos viene también dominada por la Ley de Moore, el incremento de la cantidad de información guardada es exponencial, por lo que de nuevo se hace necesario establecer un cambio en la forma de tratar los datos astrofísicos.
Necesitamos, pues, una infraestructura que permita el acceso distribuido y uniforme (tanto en protocolos de acceso, como en la descripción de la información) a los datos que pueda necesitar el astrónomo, pero también que proporcione servicios de análisis remoto que minimicen al máximo la necesidad de transferir cantidades ingentes de información entre el archivo y la estación de trabajo.
Esa infraestructura, basada en tecnología de servicios web, tecnología grid, y en la descripción de datos mediante modelos de datos basados en XML, se conoce como Observatorio Virtual, y viene desarrollándose desde 2001, y fue validada en 2002 con el desarrollo del Astrophysical Virtual Observatory (AVO), una aplicación que era capaz de mostrar imágenes que se obtenían a partir de diferentes archivos, y de dibujar sobre esas imágenes las localizaciones de medidas y observaciones tomadas por otros observatorios. Desde nuestro grupo de investigación se lidera el proyecto AMIGA (Análisis del Medio Interestelar de Galaxias Aisladas), que pretende realizar una caracterización estadística multifrecuencia de un conjunto de más de mil galaxias seleccionadas por un estricto criterio de aislamiento, lo que garantiza que se han visto libres de interacciones con galaxias de tamaño comparable durante el último millar de millones de años. Debido a que las propiedades que nos interesan son las del hidrógeno neutro y gases en estado molecular como H_2 o CO, las longitudes de onda de radio son de particular interés para nosotros.
El desarrollo del Observatorio Virtual, sin embargo, ha venido dominado por la zona de luz visible, que es en la que contamos con mayor experiencia, pero también en la que existía un mayor número de archivos ya disponibles. El propósito de esta tesis, por tanto, es la de proporcionar un marco en el cual se puedan crear archivos radioastronómicos, y se puedan integrar en el Observatorio Virtual. Veremos que es necesario ampliar los modelos actualmente existentes dentro del Observatorio Virtual para poder acomodar los datos radioastronómicos, y aprovecharemos para proporcionar modelos de datos de observaciones más genéricos que los existentes.
Además, es necesario poder integrar las actuales herramientas de análisis radioastronómicas con el Observatorio Virtual. En esta tesis, desarrollamos un mecanismo para la incorporación al Observatorio Virtual tanto de aplicaciones para las que se dispone de código fuente como para aquellas que no pueden manipularse.
Dicho mecanismo de compatibilidad con el Observatorio Virtual vuelve a utilizar técnicas básicas de computación remota como XML-RPC para establecer un sistema de mensajería entre diferentes módulos basado en un modelo de publicación/subscripción, tanto de proceso de datos como de acceso al Observatorio Virtual. Se reduce así al mínimo la intervención en las aplicaciones, que sólo deben incorporar un pequeño módulo de mensajería, dependiendo del resto de módulos para el descubrimiento y manipulación de datos del Observatorio Virtual.
Como efecto secundario de esta modularidad, y la existencia de los mecanismos de publicación/subscrípción, se crea un mecanismo para la creación de módulos de funcionalidad dinámicamente descubribles, y que permite la extensión de cualquier aplicación que soporte la suscripción a una serie de mensajes ya establecidos.
Por último, procedemos a validar el desarrollo de la tesis mediante el desarrollo e integración en el Observatorio Virtual de dos archivos radioastronómicos, para los radiotelescopios DSS-63 de 70m, ubicado en Robledo de Chavela (Madrid), e IRAM 30m de Pico Veleta, en Sierra Nevada (Granada), y la integración en el observatorio virtual de una herramienta para espectroscopía, massa (MAdrid Simple Spectral Analysis).
