HEALPix：天球を等面積ピクセルに分割するアルゴリズム

Apr 25, 2026 · design · Source ↗

概要

HEALPixは、CMB（宇宙マイクロ波背景放射）の宇宙論マップ向けに開発された等面積球面ピクセル化アルゴリズムに関するWikipedia記事。現在はGaiaを含む天文観測パイプラインで広く使われている。

HEALPix（Hierarchical Equal Area isoLatitude Pixelisation）は球面を等面積ピクセルに分割し、各ピクセル中心が等緯度リング上に配置される設計により、高速な球面調和変換を実現する。
1997年にコペンハーゲンの理論天体物理センターでKrzysztof Górskiが考案。Lambert円筒投影とCollignon投影を組み合わせたハイブリッド手法で球面を12枚の四角形ダイヤモンドファセットにマッピングする。
H=4、K=3の投影は完全な立方体に折り畳めるため（「球の立方体化」）、北極圏が正方形になるという幾何学的性質を持ち、階層的細分化が簡略化される。
FITS世界座標系標準（IAU、2006年）のHPXキーワードとして採用され、ESA Gaiaミッションでは全天カタログの天体識別に使用されている。
C、C++、Fortran90、Python（healpy、astropy-healpix）、Java、JavaScript/TypeScript、Juliaで実装が存在し、0.4ミリ秒角の分解能まで対応している。