Astropia

Astropy es una colección de paquetes de software escritos en el lenguaje de programación Python y diseñados para su uso en astronomía . ^[2] El software es un paquete básico único y gratuito para utilidades astronómicas debido al uso cada vez más extendido de Python por parte de los astrónomos y para fomentar la interoperabilidad entre varios paquetes de astronomía Python existentes. ^[3] Astropy está incluido en varias distribuciones grandes de Python; es parte de los administradores de paquetes para Linux y macOS , ^{[4] [5] [6]} la distribución Anaconda Python , Enthought Canopy y Ureka. ^[7]

A principios del milenio, el Space Telescope Science Institute (STScI) comenzó a desarrollar utilidades basadas en Python para extender o sustituir las herramientas de análisis de datos astronómicos existentes en una plataforma moderna orientada a objetos . Entre los primeros proyectos se encontraban el reemplazo del lenguaje de comandos para la Image Reduction and Analysis Facility ( IRAF ) con una interfaz de Python, ^[8] y la interfaz PyFITS para el Flexible Image Transport System . ^{[9] Dado que el módulo} Numeric existente para manejar vectores y matrices en Python resultó ser inadecuado para grandes conjuntos de datos astronómicos, posteriormente se desarrolló en el STScI una nueva biblioteca mejor ajustada para tamaños de matriz grandes. Ambas bibliotecas se fusionaron en un nuevo paquete de matrices por Travis Oliphant en 2005-2006, creando NumPy , ahora el estándar de facto para el manejo de datos numéricos en Python. ^[10] En los años siguientes, los paquetes de software existentes mantenidos por el STScI como parte de su suite stsci_python también se trasladaron a NumPy. Esto, junto con el entorno informático SciPy más amplio , proporcionó una plataforma para desarrollar scripts y aplicaciones personalizados para una variedad de tareas astronómicas.

En 2011, el uso de Python en astronomía había alcanzado niveles significativos. En la reunión de Astronomía de 2012, el 42% de los asistentes prefirió Python según una encuesta informal. ^[3] A lo largo de los años se han desarrollado muchos paquetes de Python relacionados con la astronomía, aunque sin cooperación ni coordinación, lo que dio lugar a duplicaciones y a una difícil interoperabilidad entre paquetes. Tampoco había una forma sencilla de instalar todos los paquetes necesarios en el conjunto de herramientas de un astrónomo. A veces, varios paquetes más pequeños ya no se mantienen o no están disponibles. El proyecto Astropy comenzó en 2011, motivado por estas dificultades y por el deseo de unir a los desarrolladores en astronomía para coordinar el desarrollo de un conjunto unificado de módulos de Python para astrónomos y reducir la confusión de los paquetes disponibles. ^[2]

El Space Telescope Science Institute, operador del telescopio espacial Hubble , está fusionando el trabajo en Astropy en las versiones de stsci_python. PyFITS y PyWCS se mantendrán únicamente dentro de Astropy, y las versiones separadas de estos paquetes dejarán de publicarse después de la próxima versión. PyFITS se ha incluido como parte del proyecto Astropy y, como resultado, la próxima versión de STScI_Python dependerá de Astropy para la biblioteca PyFITS en lugar de usar esta versión independiente. ^[11]

• La integración de Python del Observatorio Virtual Nacional incluye soporte para la clase VOTable de Astropy ^[12]
• La Subaru Telescope Hyper Suprime-Cam, una cámara de campo ultra amplio de 900 megapíxeles ^[13]
• Un kit de herramientas de minería de datos para explorar grandes cubos de datos en radioastronomía desde instalaciones como ALMA o CARMA . ^[14]
• pcigale, el puerto a Python de CIGALE (Código que investiga la emisión de galaxias) ^[15]
• Análisis del resplandor óptico de los estallidos de rayos gamma ^[16]
• El Centro de Investigación del Archivo Científico de Astrofísica de Altas Energías (HEASARC) se refiere a Astropy como "Un paquete de núcleo único para astronomía en Python".
• El proyecto PANOPTES “hace un uso extensivo del paquete Astropy”
• Astropy ha sido aceptado en la Biblioteca de Códigos Fuente de Astrofísica – Starship Asterisk* ^[17]

Existen varios videos grabados en seminarios y conferencias cuyo objetivo es ayudar a los principiantes a aprender cómo funciona Astropy. En la reunión Astronomy 4 (del 9 al 11 de julio de 2012) se realizó una sesión sobre Astropy. ^[18]

Estructuras y operaciones de datos centrales

• Clases contenedoras generalizadas para representar datos tabulares y cuadriculados como matrices o tablas multidimensionales ^[19]
• Conversiones de unidades y cantidades físicas
• Constantes físicas propias de la astronomía
• Transformaciones de coordenadas celestes y tiempo
• Compatibilidad con el sistema de coordenadas mundial (WCS), que implementa PyWCS, el contenedor Python para WCSLIB. WCSLIB es una biblioteca C que implementa el estándar WCS en el estándar del Sistema de transporte de imágenes flexible (FITS). ^{[20] [21]}

E/S de archivo

• Archivos FITS que implementan la antigua interfaz independiente PyFITS ^[22]
• Tablas del Observatorio Virtual (VO)
• Formatos de tabla ASCII comunes , por ejemplo, para catálogos en línea o suplementos de datos de publicaciones científicas
• Archivos de formato de datos jerárquicos (HDF5)

Utilidades computacionales

• Marco para transformaciones y conversiones cosmológicas
• Conjunto de herramientas para análisis estadísticos

Una parte importante del proyecto Astropy es el concepto de "paquetes afiliados". Un paquete afiliado es un paquete de Python relacionado con la astronomía que no forma parte del núcleo de Astropy pero que se ha sugerido para su inclusión como parte de la comunidad del proyecto. Dichos paquetes tienen como objetivo mejorar la reutilización, la interoperabilidad y los estándares de interfaz para los paquetes de astronomía y astrofísica de Python. Los paquetes afiliados actuales incluyen: ^[23]

• envoltura de montaje
• ginga
• APLpy
• astroML: herramientas para el aprendizaje automático y la minería de datos en astronomía
• Astrofísica: biblioteca de rutinas de astronomía IDL convertidas a Python.
• Astroplan: planificación de observaciones para astrónomos

Actualmente se están desarrollando algunos paquetes afiliados adicionales, incluidos:

• photutils: herramientas de fotometría
• Astroquery: consulta de bases de datos en línea
• specutils: utilidades de análisis espectroscópico
• kcorrect: enlaces de Python al código kcorrect de Blanton et al. 2007
• gammapy: un paquete de análisis de datos astronómicos de rayos gamma de alto nivel

• Lista de software de análisis numérico
• Software de planetario
• Lista de software del observatorio

• Sitio web oficial
• Repositorio de GitHub
• Vídeo de presentación de Scipy2013
• Resumen del cartel de ADASS
• Taller de Astropy de MPIK
• Software de actualidad – scipy.org

Libros y publicaciones científicas que citan a Astropy

• Tollerud, EJ; Greenfield, PE; Robitaille, TP (2013). "Astropy: un paquete Python comunitario para astronomía". Serie de conferencias de la ASP . 475 : 241. Código Bibliográfico :2013ASPC..475..241T.
• Simpson, Robert A.; et al. (2013). "Actas de la Cuarta Conferencia de Astronomía, Heidelberg, Alemania, 9-11 de julio de 2012". arXiv : 1301.5193 [astro-ph.IM].
• Allen, A. ; et al. (2013). "¡Saque sus códigos! ¡Saque sus códigos! (Aumentar la visibilidad y la reutilización del software)". Serie de conferencias de la ASP . 475 : 383. arXiv : 1212.1915 . Código Bibliográfico :2013ASPC..475..383A.