허셜 우주망원경 관측데이터 다운로드하기

지난번 파이썬 관련 포스팅에서 허셜 우주망원경 관측 데이터를 분석하는 방법을 알아보았는데, 허셜 우주망원경이 관측한 데이터를 다운로드하는 방법은 소개하지 않았습니다. 이에 여기에서 이와 관련된 내용을 알아볼 것입니다.

 

허셜 우주망원경이 관측한 데이터는 ESA herschel science archive 라는 곳에 모두 저장되어 있습니다. 오픈데이터이기 때문에 누구나 접속하여 다운로드 할 수 있습니다.

ESA Herschel Science Archive

홈페이지에 접속하면 아래와 같은 화면이 나옵니다.

메인 화면에서 돋보기 모양의 SEARCH를 클릭합니다. 그럼 아래와 같은 화면이 나옵니다.

BASIC SEARCH에 Name, NAIF ID, Equatorial, Galatic, Ecliptic이 있는데, 각각 타겟의 이름, 고유 번호, 적도좌표계, 은하좌표계, 황도좌표계를 의미합니다. 어떤걸로 찾을건지 묻는겁니다.

 

보고싶은 대상의 이름을 알고 있다면, 무난하게 Name으로 찾으면 됩니다. 예를들어 지난시간에 했던 말머리성운(IC 434)를 찾고자 한다면 그냥 이름으로 찾으면 됩니다. 그럼 Target name에다가 IC 434라고 치거나, Horsehead nebula라고 영문으로 치면 됩니다. 밑에 radius는 중심 타겟 주변 반경 어디까지 찾을건지 묻는겁니다. 반경을 넓히고 싶다면야 넓히면 되는데 여기서는 궂이 건드리지 않아도 됩니다, target file은 가지고 있는 FITS 파일로 찾는거 같은데, target file은 한번도 써보진 않았습니다.

 

어쨌든 target name에 대상의 이름을 입력하고 엔터, 또는 아래에 Search를 누르면 

말머리 성운을 관측한 엄청나게 많은 데이터가 쏟아져 나옵니다. 다양한 데이터가 있는데, 우리는 허셜 우주망원경이 250um, 350um, 500um 파장대역에서 관측한 데이터를 쓸겁니다. 요 파장대역은 허셜 망원경이 가진 검출기 3개 중에 SPIRE라는 검출기로 관측한 데이터입니다. 다른 파장대역에서도 관측은 되었는데, 그건 PACS라는 검출기로 관측한 것입니다.

 

어쨌든 저희가 다운로드할 데이터는 가장 맨 위에 있는 것입니다. 바로 요놈

그럼 Observation ID 라는 곳의 숫자 바로 오른쪽에 딱 봐도 다운로드하고싶게 생긴 아이콘이 있습니다. 클릭! 그럼 아래와 같은 화면이 나옵니다.

데이터 처리수준 같은 겁니다. level3일수록 용량이 커지는데, level2_5 정도를 사용하는게 좋습니다. level2_5까지 처리한 데이터가 없으면 level2를 다운받으세요. level2_5에 체크한 뒤 다운로드했을때, 파일이 없을경우 없다고 메세지를 띄웁니다. 그럼 다시 level2_5 체크를 해제하고 Level2를 체크한 뒤 download multiple을 클릭하시면 됩니다.

 

그럼 들어보지도 못한 이상한 형식으로 압축된 파일 하나가 다운로드 됩니다. TAR이라는 파일형식인데, 겁먹지 마세요. 웬만한 압축해제 프로그램으로 다 풀수 있습니다.ㅎㅎㅎ

 

다운로드한 파일을 파이썬으로 작업하기 편한 폴더로 옮기세요. 저같은 경우, C: 드라이브에 111이라는 폴더를 만들어두고 거기에다 저장해 둡니다.

 

아무튼 작업하기 편한 폴더로 다운로드한 파일을 옮기고, 이아이의 압축을 풀면

요런 내용들이 있습니다. 겁먹지 말고 맨 위 폴더 클릭 그럼 요런 파일이 있습니다. 

겁먹지말고 level2 클릭!! 그러면 뭐가 엄청많이 나옵니다

여기서 diag라고 써있는건 무시하셔도 됩니다. 관측한 데이터는 없고, 헤더데이터만 있는것 같습니다. diag는 무시하고, 나머지 폴더 구조를 보면, PLW, PMW, PSW가 있습니다. 하나씩 보겠습니다.

• PLW : 500um 검출
• PMW :350um 검출
• PSW : 250um 검출

파장대역은 다르지만, 모두 근적외선 영역입니다. 요 파장대역은 SPIRE라는 검출기가 관측한 것입니다.

 

그 다음으로 extd라는 것이 있고, psrc라는 것이 있습니다. 이건 관측 내용은 다른데, 단위가 다릅니다. 일상적으로 많이 쓰는 단위는 아나라 궂이 모르셔도 됩니다. 참고만 하세요.

• extd : MJy/sr(메가젠스키/스테라디안)
• psrc : Jy/beam(젠스키/빔)

관측 파장에 따라 해상력이 달라집니다. 500um에서 가장 분해능이 좋지 않고, 250um에서 분해능이 가장 좋습니다. 이유는 분해능 공식을 생각하면 쉽습니다. 아래의 왼쪽 그림은 250um, 오른쪽 그림은 500um입니다. 250um에서 해상력이 더 좋은걸 볼 수 있습니다.

파장에 따른 차이를 보는것이 아니라면, 250um을 써도 됩니다. 그리고, 여기서는 어떤 단위를 써도 무관합니다만, 숫자 자체는 MJy/sr에서 더 크게 나옵니다. 그러니 extdPSW 폴더로 들어가겠습니다.

그러면 이렇게 딱 한개의 파일이 나옵니다. gz라는 파일 형식으로 되어있는데, SAO Image DS9으로 열면 한번에 열리지만, 파이썬에서는 그러지 못합니다. 이 아이의 압축을 또 풀어 줍시다. 그러면

여기서 저는 fits 파일을 읽을 수 있는 프로그램이 있어 아이콘이 저런 모양으로 나오지만, 아마 대부분 이 프로그램이 없어 그냥 하얀색 아이콘이 나올겁니다. 

 

어쨌든 여기서 저 파일의 이름도 너무 복잡하고, 폴더 주소도 너무 복잡합니다. 파이썬에서 작업하기 편하려면, 파일 이름을 바꾸어주고, 폴더 위치도 바꿔주는게 좋습니다.

 

저의 경우 파일 이름을 IC434로, 폴더는 C: 드라이브의 111 폴더로 옮기겠습니다.

 

이제 이 fits 파일을 읽을 모든 준비가 다 되었습니다. 이런 방식으로 Herschel Archive에서 데이터를 다운로드 하고, 파이썬으로 실습을 해 보시면 됩니다.

파이썬을 이용하여 허셜 우주망원경의 적외선 관측 데이터 분석하기

다음번 파이썬 포스팅에서는 이 방법으로 데이터를 다운받고, Centaurus A 은하와 M87 은하를 비교하여 다루어 보겠습니다.