制作初步GRBS实时天文报告

抽象的

我们提供了一个独立的软件工具，该工具为GRBS进行分析和评估提供了报告。最近，没有半归类工具或惯例的帮助，GRB的分析和评估;因此，检测中经过的时间，直到获取所有所生产的信息（DSS-2数据：数字化天空调查，每个天文台的高程图等）可能是30分钟。呈现的软件允许减少30秒的时间，获取电子邮件，Web和SMS报告。

1.介绍

伽玛射线暴(GRBs)最早是由Klebesadel等人报道的[1当他们研究VELA航天器获取的数据时[2］．grb是宇宙中已知的最明亮的事件。它们是伽马射线的闪光，来自天空中看似随机的地点和随机的时间，持续时间从毫秒到许多分钟。它们通常是在更长的波长(x射线，紫外线，光学，红外和无线电)的余辉发射。

最长的grb之后是x射线余辉发射。GRB事件发生在随机的天空坐标中，它们的预测是不可能的。大多数观测到的grb似乎是由于超新星爆炸(较长的grb)和双星系统坍缩(较短的grb)。grb只能在太空中探测到，因为地球的大气层会吸收伽马射线，因此我们无法在地面上观测到它们，尽管可以观测到余辉发射。

2.最近的GRB后续系统

后,Bepposax.[3.]而且高能瞬态Explorer 2（HETE-2）[4.]结果在现场，其他空间观察者喜欢钱德拉[5.),xmm -牛顿[6.正在精确地定位随伽马射线事件而来的x射线余辉发射。最近,国际伽马射线天体物理实验室（积分从esa）[7.]，费米伽马射线空间望远镜(费米)[8.),而迅速，(美国宇航局米德克斯任务)[9.正在将伽玛射线暴的探测次数增加到每年约100次。

GRB的余辉发射只能观测几天;因此，从探测到观测伽玛射线暴所需的时间必须尽量缩短。一旦上述卫星探测到伽玛射线暴，就需要对警报信息和外部条件进行迅速分析和评估。这有助于确定任何合理的后续努力是否可行，这有助于制定“机会目标”(ToO)建议。如果在调度周期中出现建议所涵盖的瞬态事件，则对观察进行调度。GRB的分析和评估最初是手工进行的(天文台、仪器、高程图、每个天文台的太阳和月球位置等)。这使得接收GRB警报和产生这种“后续”输出之间的时间间隔长达30分钟。然而，使用新技术可以使它们半自动化，时间不超过30秒，这有助于开始获取图像，在一些情况下，在爆发开始3分钟后[10.］．

类似于GRB光学余辉的快速响应分析[11.[这项工作已针对优化技术。已经开发了半自动计划和例程，以促进更快，更高效的GRB随访。它们与其他实时，在线，自动数据分析系统：靴子一起使用[12.］．

3.实时天文报告软件

GRB后续观测的关键问题之一是响应时间。GRB光学余辉的快速衰减可以使其在数小时内消失在能见度以下，这就对任何后续观测的快速响应时间提出了很高的要求。

为了使GRB ToO运行成功，必须满足一些条件。这里列出了一些在运行过程中必须考虑或解决的常见问题:

(我)可见性:是否可以通过望远镜观测到GRB场，到太阳/月球的距离等;(2)望远镜可用性：必须确定哪些望远镜实际上可用于太激活：夜晚保留技术时间，超出批准的太程序，等等;（iii）错误域的大小:错误域的大小在不同的局部范围内可能有很大的不同，这就需要仔细考虑;（iv）消光:grb场在天空中相对于银河系平面的位置对于评估成功跟踪的机会非常重要;(v)向观测者提供grb场图，确保观测位置正确。

一种使grb报告的应用程序已经开发在Instituto de Astrofísica de Andalucía [13.］．它简化并自动化GRB TOO OFORMARION所涉及的某些程序。此应用程序在卫星本地化警报的基础上提供关于给定GRB的快速和详细信息。它有助于为应该执行过度激活的快速决策，帮助形成可靠的基础。

该应用程序支持ToO研究项目BOOTES-1 [14.]，Bootes-2 [15.]和靴子 - IR [16.］．

它是一个公共领域的软件，虽然目前没有网站下载该软件，但可以发送电子邮件到scastillop@gmail.com以获得源代码/应用程序，详细的安装、部署和运行说明，以及任何类型的支持。

下一步给出了软件规范，设计和实现的细节。

3.1。规格

列出了软件的功能和要求。

(1)输入数据
(我)警报类型:用数字标识(2)正确的提升和拒绝GRB（iii）GRB警报开始时间（iv）错误框(v)GRB Id (GRB触发器)。

输入数据由其他软件提供:rts2[17.，通过插座接收卫星发出的警报[18.]并使输入数据存储在关系数据库中。

(2)输出数据
(我)报告标题根据警报类型：
积分_wakeup，SWIFT_XRT_POSITION,
INTEGRAL_OFFLINE, FERMI_GMB_GND_POS,
swift_bat_grb_position，fermi_lat_grb_pos_upd。
SWIFT_FOM_OBSERVE,
(2)报告时间（iii）从GRB检测到报告生成的时间（iv）Grb银河系统坐标(v)从lambert投影映射的值:E(BV) Au, Ab, Av, Ar, Ai, Aj, Ah, Ak(vi)月亮和太阳赤经和赤纬;太阳- grb和月球- grb的距离，月球相位(七)具有批准的西班牙语的观察者，也是针织，望远镜，仪器等(八)每个天文台的GRB高度 - 方位图(第九)ESO网上数字化巡天图(2n版本，dss-2)的FITS和JPEG图像[19.(红色，ir，蓝色)工具。

所有报告信息都可以通过网页，电子邮件和短信（不是如此详细）。

3.2。设计与实现

这个应用程序运行在GNU/Linux 2.6.16.9 i686中。在一个基本图中，显示了软件的一般工作(图1）：当检测到GRB时，该应用程序由RTS2（提供输入数据）执行，并输出三种类型的报告。

该系统由多个模块组成。其中一些可以同时运行;其他人需要从其他模块接收数据。

系统最相关的模块如下：

(我)制作标题报告:给定GRB的类型，报告GRB的标题;(2)银河系统坐标：它报告了GRB赤道坐标的银河坐标;（iii）距离太阳月球到GRB：给定阳光和月球的赤道坐标，计算从GRB到Sun和Moon的距离;（iv）月亮，太阳RA，和DEC:计算太阳和月亮的赤道坐标;(v)天文台高程图:计算数据库中每个天文台(已知经纬度)的GRB高程图;(vi)月期：定期和时间，报告月亮阶段;(七)列出天文台、仪器等等:给出日期和时间，报告每个天文台的每台望远镜，观察者是谁，安装的仪器，批准的ToO计划，等等;(八)Dss-2:给定赤道坐标和视场，返回该区域的数字天空图像;(第九)报告时间：它返回刚刚创建报告时的日期和时间;(x)dust_getval:计算E(Bv）灭绝值;（xi）数据库天文台、仪器等等:它不是一个模块，只是一个向其他模块提供数据的数据库;(十二)时间过去了GRBDetection-Report Tongination：从GRB检测到创建本报告的时间。

模块的执行顺序如图所示2．箭头表示两个模块之间的依赖关系:它离开提供数据的模块，在使用它们的模块中结束。没有箭头的模块意味着它不需要数据，也不向其他模块提供数据。

接下来，图中显示了上图的更详细工作3.．它提供了每个模块的附加信息:使用的技术在括号中报告，输入和输出的图形路径，等等。每一个模块从左边获取输入数据并从右边生成输出数据。输入数据的应用程序在图的左侧，生成的报告在图的右侧。

数据库存储所有观察员/研究人员，仪器，望远镜，观察者，以及在“安排时间表”之间的不同表和相互关系中的国家时间观察。这些数据确定哪些望远镜实际上可用于来到即将来临的过度激活。

最重要的实体是“计划时间表”，它在其他表中的数据之间建立了空间和时间实体关系。因此，当检测到GRB时，应用程序将查询数据库，并为每个天文台，仪器安装，安装的所有望远镜进行详细报告，也是如此。数字4.表示简化的实体关系模型:

下面有一个列表库以及该工具所需的软件，并简要描述每个工具所执行的操作。

(我)rts2, Remote Telescope System，是一个集成的开源包，用于在Linux操作系统下的远程天文台控制。它运行本工作中提供的软件并提供输入数据(见章节)3.1)．呈现的软件未提供RTS2。 (2)Perl (20.]：它是一个高级，通用，解释的动态编程语言。Perl借用来自其他编程语言的功能，包括C，SH，AWK和SED。它旨在是实用的和支持编程范式。快速启动，强大的功能和真正的灵活性是选择该编程语言来实现系统的原因。主模块（以及几乎所有系统，80％）用Perl编写，也是辅助或辅助功能（从shell输出中提取参数，制作基础或主要报告，高程图等）。（iii）阿斯特罗:MoonPhase (21.:返回月球在某一特定时间的相位信息。（iv）Libnova for C, c++[编译]22.]：通用，双精度，天体力学，天体学和瓦斯科学库。在这项工作中，它用于计算GRB到太阳和月亮，太阳位置，月亮位置，月相，水平和赤道坐标的距离（GRB，Sun，Moon）等。 (v)dss-2(天空数字化测量):ESO/ST-ECF数字化天空测量(dss)应用程序是一个远程客户端程序，从安装在ESO上的覆盖整个天空的dss图像服务器中提取随机的天空部分。提取的图像以标准FITS格式发送，并包含任何像素位置可视化适当天体坐标所需的所有标题关键字。此远程客户端应用程序允许将批处理作业的创建集成到其他应用程序软件中。因此，一旦rts2提供了grb的赤道坐标和误差大小，所提供的软件就执行这个远程客户端，从dss获取图像，帮助识别天空中的grb。 (vi)dust_getval [23.:给定银河经度和纬度，它返回变红的值E(BV)。

3.3。输出报告格式

输出报告分为五个部分（见图5.）：

(我)直接从GRB.．在本节中，数据将直接从RTS2提供的输入中提取;所以基本上，该软件仅生产格式化的文本：GRB，类型，触发NUM，错误，日期和时间赤道坐标。 (2)很容易从GRB计算出来．从rts2接收的数据被用来计算其他参数，而没有过度的复杂性。（iii）查询数据库．数据库返回，每个天文台的每个望远镜，负责望远镜的观测者/工作人员，安装的仪器，批准的ToO方案，电话和联系信息。（iv）升降图．对于单个望远镜的指向限制的知识是非常重要的，特别是在计划长时间观测的时候。(v)DSS的图片．他们帮助观察者识别天空上的GRB或新物体。

3.4。输出数据示例

GRB 070704呈现了报告生成的电子邮件和SMS警报的一些示例（见图6.和7.)．报告生成的网页类似于电子邮件，有不同的段落格式，所以网页示例不包括在本节。

（一种）

（b）

将从电话号码“SX233755S发出的GRB 070704发出的SMS消息661703_20:08, 04/07 "，编码如下:

SX：简化伽马线暴标题。简化后的GRB标题为 INTEGRAL_WAKEUP输入输出; 积分_offline.如果; swift_bat_grb_position.某人; SWIFT_XRT_POSITIONSX; swift_fom_observe.SF; FERMI_GBM_GND_POS成品; fermi_lat_grb_pos_upd.佛罗里达州233755:在小时，分钟和秒内右提升。 661703：以度、分、秒表示的赤纬。20:08:UT伽马线暴。04/07：GRB日期（它应该是今年）。

4。结论

由于γ射线突发的瞬态和固有的不可预测性质，它具有奇异的重要性，以便在警报之前最小化太响应和太多的准备时间。同时必须轻松访问所有相关信息，以便在可用的有限时间内快速设计最有效的观察策略。

已经开发了一个成功的ToO系统，该系统允许通过时间关键过程的自动化来实现这一点:警报、信息检索、ToO准备和激活。

自动化系统在大大改进的响应时间内实现。它会降低警报到过度激活的最小延迟。该系统还减少了评估每个警报的太可行性所需的显着开销时间，从而释放以前用于考虑的大量资源，并拒绝不适合的随访警报。

它允许快速GRB警报响应和随访，从警报到太激活的最小延迟，访问所有相关信息并拒绝不合适的警报。

致谢

作者感谢J. Gorosabel，Jelínek，P.Kubánek和A. de Ugarte Postigo，富有成效的讨论。这项工作得到了西班牙科技部的支持，2004-01515和AYA 2007-63677。

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