astropy

Astropy 是現代天文研究的基礎 Python 函式庫，旨在簡化複雜的數據分析、數值運算與檔案處理。它是天文物理學家、研究助理與處理觀測數據的數據科學家不可或缺的工具。透過標準化社群的核心功能，Astropy 確保了科學工作流程中的互操作性與可重現性，從基本的坐標轉換到複雜的宇宙學模擬皆能勝任。無論您是在分析大型星表、處理原始望遠鏡影像，還是計算宇宙擴張，此技能都能提供高效執行這些任務所需的程式介面。

• 坐標轉換：支援 ICRS、銀道坐標系 (Galactic)、FK5、地平坐標系 (AltAz) 等，實現天體參考框架間的無縫轉換。

• 物理單位與量值：提供自動單位轉換（如 Jy 轉 mJy，秒差距轉公里）並具備強大的量綱一致性檢查。

• FITS 檔案操作：完整支援 FITS 格式（Flexible Image Transport System）的讀取、寫入與修改，包含影像數據與二進位表格標頭。

• 宇宙學建模：內建標準模型（如 Planck18、WMAP9），支援計算光度距離、回溯時間與哈伯參數。

• 時間系統：精確管理多種時間尺度（UTC、TAI、TT、TDB）與格式（JD、MJD、ISO），適用於天文事件同步。

• 表格數據處理：進階表格操作，支援帶單位的欄位、篩選、合併與跨大規模星表的交叉匹配。

• WCS 轉換：實現像素與世界坐標間的映射，用於天文影像註冊與分析。

• 當處理天文 FITS 數據、計算光程時間或進行星表比對時，請使用此技能。

• 輸入通常為觀測遙測數據、影像檔案 (FITS) 或天文星表；輸出則包含轉換後的坐標數據、物理測量陣列或分析結果表格。

• 針對效能要求較高的任務，建議結合 NumPy 與 SciPy 使用；並務必確認單位一致性，以避免天體物理運算中的常見錯誤。

• 限制：雖然 Astropy 高度可擴充，但使用者在定義自訂宇宙學參數時，應根據當前的觀測基準進行驗證。