Курс посвящен численным методам и инструментам, применяемым для анализа больших объемов данных, поступающих от современных астрофизических экспериментов. Подробно рассмотрены данные экспериментов WMAP и Planck по анизотропии микроволнового изучения, а также данные детектора гамма-излучения Fermi LAT.

План курса

1. 
   Введение
   
   • 
     обзор астрофизических экспериментов современной эпохи;
     
   • 
     объемы данных и форматы хранения;
     
   • 
     задачи обработки, вычислительная сложность;
     
   • 
     базовый и специальный инструментарий.
     
2. 
   Форматы данных
   
   • 
     базовые сведения про астрономические системы координат;
     
   • 
     системы измерения времени и как преобразовать;
     
   • 
     единицы измерения светимости и потока;
     
   • 
     системы пикселизации HTM, HEALPIX, GLESP, их преимущества и недостатки в прикладных задачах;
     
   • 
     пикселизация пособытийных данных с учетом приборной функции; операции над дискретной картой, репикселизация;
     
   • 
     форматы хранения FITS, ASCII, custom binary, СУБД – способы доступа в разных ОС и языках программирования;
     
3. 
   Анализ данных WMAP/PLANCK по анизотропии микроволнового излучения
   
   • 
     введение в физику анизотропии CMB;
     
   • 
     принцип работы WMAP; его технические характеристики;
     
   • 
     данные, упорядоченные по времени (time-ordered data), их структура;
     
   • 
     фоновые излучения, способы исключить;
     
   • 
     функция отклика прибора, ее возможная асимметрия вперед-назад;
     
   • 
     введение в группу алгоритмов быстрого преобразования Фурье (FFT);
     
   • 
     FFT на сфере, его особенности;
     
   • 
     FFT на неполной сфере и сложности, связанные с неполнотой;
     
   • 
     построение спектра мощности микроволнового излучения;
     
   • 
     построение ILC карты;
     
   • 
     моделирование спектра мощности (CAMB);
     
   • 
     статистический анализ карты – негауссовость, статистическая анизотропия;
     
4. 
   Анализ данных гамма-телескопа Fermi LAT
   
   • 
     структура данных и информации и спутнике;
     
   • 
     набор утилит Fermi;
     
   • 
     построение спектров источников;
     
   • 
     операции над картой неба, пример: Fermi Bubbles;
     
   • 
     экспозиция; анализ переменности неба;
     
   • 
     поиск вспышек;
     
   • 
     поиск гамма-пульсаров;