Почетком ове године астрономи су наишли на фасцинантан налаз: Хиљаде црних рупа вероватно постоје у близини центра наше галаксије.
Рендгенски снимци који су омогућили ово откриће нису били од врхунског новог телескопа. Нису их узели ни недавно - неки подаци су прикупљени пре готово 20 година.
Не, истраживачи су открили црне рупе копајући старе, дуго архивиране податке.
Открића попут овог постаће само чешћа, јер се доба „великих података“ мења како се ради са науком. Астрономи свакодневно прикупљају експоненцијално већу количину података - толико да ће требати године да се открију сви скривени сигнали закопани у архивима.
**********
Пре шездесет година типични астроном углавном је радио сам или у малом тиму. Вероватно су имали приступ одговарајућем великом земаљском оптичком телескопу у својој матичној институцији.
Њихова запажања су у великој мери ограничена на оптичке таласне дужине - више или мање онога што око може да види. То је значило да су пропустили сигнале из мноштва астрофизичких извора, који могу емитовати невидљиво зрачење из веома нискофреквентног радија, све до високоенергетских гама зрака. Ако сте највише желели да се бавите астрономијом, морали сте да будете академска или ексцентрична богата особа са приступом добром телескопу.
Стари подаци су чувани у облику фотографских таблица или објављених каталога. Али приступ архивама других опсерваторија могао би бити тежак - а астрономима аматерима то је практично било немогуће.
Данас постоје опсерваторије које покривају цео електромагнетни спектар. Ове врхунске опсерваторију обично више не покрећу свемирске агенције и често су заједнички напори који укључују много земаља.
Доласком дигиталног доба готово сви подаци су јавно доступни убрзо након што су добијени. То астрономију чини веома демократском - свако ко жели да анализира готово сваки скуп података који чине вест. (Ви такође можете погледати податке о Цхандри који су довели до открића хиљада црних рупа!)
Свемирски телескоп Хуббле (НАСА) Ове опсерваторије генеришу задивљујућу количину података. На пример, свемирски телескоп Хуббле, који ради од 1990. године, направио је преко 1, 3 милиона посматрања и сваке недеље преноси око 20 ГБ необрађених података, што је импресивно за телескоп први пут осмишљен 1970-их. Велики милиметарски низ Атацама у Чилеу сада очекује додавање 2 ТБ података у своје архиве сваки дан.
**********
Архиви астрономских података су већ импресивно велики. Али ствари ће ускоро експлодирати.
Свака генерација опсерваторија обично је најмање 10 пута осетљивија од претходне, било због побољшане технологије било због тога што је мисија једноставно већа. У зависности од тога колико дуго траје нова мисија, она може открити стотине пута више астрономских извора од претходних мисија на тој таласној дужини.
На пример, упоредите рану опсерваторију гама зрака ЕГРЕТ, која је летела деведесетих година прошлог века, са НАСА-ином главном мисијом Ферми, која ове године навршава 10 година. ЕГРЕТ је на небу открио само око 190 извора гама зрака. Ферми је видео преко 5.000.
Велики синоптички истраживачки телескоп, оптички телескоп који се тренутно гради у Чилеу, сликаће цело небо сваких неколико ноћи. Биће толико осетљив да ће генерирати 10 милиона упозорења по ноћи на новим или прелазним изворима, водећи до каталога од преко 15 петабајта после 10 година.
Скуаре Километер Арраи, када буде довршен 2020. године, биће најосетљивији телескоп на свету, способан да детектује аеродромске радарске станице ванземаљских цивилизација удаљених до 50 светлосних година. У само годину дана активности генерисаће више података него цео Интернет.
Ови амбициозни пројекти тестираће способност научника да обрађују податке. Слике ће се морати аутоматски обрадити - што значи да ће податке требати смањити на управљиву величину или трансформисати у готов производ. Нове опсерваторије гурају омотницу рачунске снаге, захтевајући уређаје способне за обраду стотина терабајта дневно.
Архиве резултирајуће - све које се могу претраживати јавно - садржаће милион пута више информација од онога што се може сачувати на типичном резервном диску од 1 ТБ.
**********
Наноси података учиниће да астрономија постане сараднија и отворенија наука него икад раније. Захваљујући интернет архивима, робусним заједницама за учење и новим иницијативама за информирање јавности, грађани сада могу учествовати у науци. На пример, помоћу рачунарског програма, свако може да користи време рада у рачунару да помогне у претрази гравитационих таласа од сударања црних рупа.
То је узбудљиво време и за научнике. Астрономи попут мене често проучавају физичке појаве на временским размацима тако дивље изван типичног људског животног века да их гледање у стварном времену једноставно неће догодити. Догађаји попут типичног спајања галаксија - како то управо и звучи - могу потрајати стотине милиона година. Све што можемо да снимимо је снимак, попут једног јединственог кадра из снимка саобраћајне несреће.
Међутим, постоје неке појаве које се дешавају у краћим временским размацима, који трају само неколико деценија, година или чак секунди. Тако су научници открили хиљаде црних рупа у новој студији. Тако су недавно схватили да емисија рендгенских зрака из центра оближње патуљасте галаксије бледи од када је први пут откривена у 1990-има. Ова нова открића сугеришу да ће се током архивских података у деценијама пронаћи више.
Млаз врућег гаса са црном рупом у џиновској елиптичној галаксији М87. (НАСА, ЕСА, Е. Меиер, В. Спаркс, Ј. Биретта, Ј. Андерсон, СТ Сохн и Р. ван дер Марел (СТСцИ), Ц. Норман (Универзитет Јохнс Хопкинс) и М. Накамура (Ацадемиа Синица )) У свом раду користим Хуббле архиве за прављење филмова „млазева“, плазме велике брзине избачене у греде из црних рупа. Користио сам преко 400 сирових слика у 13 година да снимим филм о млазном зраку у оближњој галаксији М87. Тај филм је по први пут показао гибање плазме, што сугерише да млаз има спиралну структуру.
Оваква врста рада била је могућа само зато што су други посматрачи, у друге сврхе, једноставно снимили слике извора који ме занимао још у вртићу. Како астрономске слике постају веће, веће резолуције и све осетљивије, ова врста истраживања постаће норма.
Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион.
Еилеен Меиер, доцентица физике, Универзитет Мериленд, округ Балтиморе
