LIneA reúne seu time por um dia para debater resultados científicos

18 de dezembro de 2015 | LIneA

Como tradicionalmente ocorre ao fim de um ano, pesquisadores afiliados ao LIneA participaram de uma grande reunião virtual para discutir os resultados de suas últimas análises nos distintos projetos científicos das colaborações internacionais Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV, que possui 3 experimentos diferentes: ManGa, APOGEE e eBOSS) e o Dark Energy Survey. Como os pesquisadores estão espalhados em diferentes instituições no Brasil e exterior, foi usado um sistema de conferência via web para realizar a reunião. Os coordenadores dos grupos científicos apresentaram uma visão geral dos projetos, e os estudantes e pós-doutorandos mostraram os resultados mais específicos de suas análises. Boa parte do ferramental de análise usa infraestrutura do Portal Científico do LIneA ou se encontra em fase de adaptação para utilizá-lo.

No levantamento SDSS-IV, os envolvidos no projeto ManGa apresentaram mapas da população estelar e da cinemática do gás obtidos através de um pipeline de análise sendo desenvolvido por eles (ver exemplo na Figura 1). Recentemente o LIneA incorporou em seu banco de dados 6 terabytes de cubos de dados do levantamento ManGa que ainda está em curso.

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Figura 1 – Mapas para uma galáxia com medidas de seu fluxo luminoso (à esquerda) e da taxa de formação de estrelas (à direita).

O levantamento DES também tem produzido vários resultados científicos como a procura por subestruturas da Via Láctea, estudo da evolução de galáxias, procura por aglomerados de galáxias, entre outros temas. Em particular, a determinação de redshifts fotométricos para as galáxias do levantamento DES é um elemento chave para as análises nos diversos grupos de trabalho científicos, especialmente aqueles que querem verificar como o Universo e seus constituintes evoluíram com o tempo. A maior parte dos algoritmos de determinação de redshift fotométrico usa técnicas de inteligência artificial para “aprenderem” a partir de amostras de milhares de galáxias com redshifts espectroscópicos como calcular milhões de redshifts fotométricos (ver Figura 2).

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Figura 2 – Gráfico de redshifts fotométricos vs. redshifts espectroscópicos obtido na fase de treinamento de algoritmos para determinação de redshifts fotométricos usando o Portal Científico do DES, que está em constante aprimoramento pelos times de tecnologistas e pesquisadores do LIneA.

Como o volume de dados da fotometria do DES é bastante grande, envolvendo centenas de milhões de galáxias e estrelas, e cada um destes objetos com centenas de propriedades medidas, a fim de otimizar o processamento dos dados, em particular no cálculo de redshifts fotométricos, utilizamos o sistema de arquivos de alto desempenho Hadoop. Além disso, uma ferramenta produz catálogos sob medida para um fim científico, juntando propriedades relevantes produzidas pelo DES (ex. fotometria, máscaras) e LIneA (ex. redshift fotométrico) disponibilizando em um banco de dados acessível através de uma interface. Esses resultados são integrados no chamado Catálogo de Valor Agregado (Value-Added Catalog, VAC), os quais estão sendo exportados para o NCSA para o consumo pela colaboração DES. Um exemplo de aplicação desses VACs é a procura por aglomerados de galáxias como os apresentados na Figura 3. Essa visualização foi produzida a partir da ferramenta Target Viewer, que exibe imagens co-adicionadas do DES e integradas a catálogos de objetos, como aglomerados de galáxias, existentes no portal.

Figura 3 – Dois aglomerados de mesma riqueza (pode-se traduzir riqueza como o número de galáxias contidas no aglomerado e que servem como um indicador da sua massa) são vistos a diferentes distâncias, o da esquerda mais próximo que o da direita. A visualização desse tipo de objetos é facilitada pela ferramenta Tile Viewer desenvolvida pelo time de TI do LIneA. As linhas verdes são produzidas pela ferramenta para indicar o centro destes aglomerados, que por sua vez foram identificados através de um pipeline incorporado ao Portal Científico.

Outro tema que está dando bastante ibope é a recente descoberta pelo DES de novas estruturas na Via Láctea e sua vizinhança. Já noticiamos estas descobertas, e elas podem ser vistas em descoberta de novos aglomerados estelares da Grande Nuvem de Magalhães e novas companheiras da Via-Láctea.

O ano de 2015 foi muito produtivo, e a medida que os levantamentos avançam, novas descobertas interessantes serão feitas. Que venha 2016!

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