Ранее в этом году астрономы натолкнулись на увлекательное открытие: тысячи черных дыр, вероятно, существуют около центра нашей галактики.
Рентгеновские снимки, которые позволили сделать это открытие, были сделаны не с помощью сверхсовременного телескопа. Они сделаны старыми телескопами - некоторые данные были собраны почти 20 лет назад.
Исследователи обнаружили черные дыры, изучая старые, давно за архивированные данные.
Эволюция астрономии
Шестьдесят лет назад типичный астроном работал в основном в одиночку или в небольшой команде. Вероятно, они имели доступ к значительно большему наземному оптическому телескопу в своем родном учреждении.
Их наблюдения в основном ограничивались оптическими длинами волн - более или менее то, что может видеть глаз. Это означало, что они пропускали сигналы от множества астрофизических источников, которые могут излучать невидимое излучение с низкочастотного радио вплоть до высокоэнергетических гамма-лучей. По большей части, если вы хотели заниматься астрономией, вы должны были быть академическим или эксцентричным богатым человеком, имеющим доступ к хорошему телескопу.
Старые данные хранились в виде табличек или опубликованных каталогов. Но доступ к архивам из других обсерваторий мог быть затруднен - и это было практически невозможно для любительских астрономов.
Сегодня существуют обсерватории, которые охватывают весь электромагнитный спектр. Эти более современные обсерватории, которые больше не эксплуатируются отдельными учреждениями, обычно запускаются космическими агентствами и часто являются совместными усилиями во многих странах.
С наступлением эпохи цифровых технологий почти все данные являются общедоступными вскоре после их получения. Это делает астрономию очень демократичной - любой, кто хочет, может проанализировать практически любой набор данных. (Вы тоже можете даже посмотреть данные Чандры, которые привели к обнаружению тысяч черных дыр!)
Эти обсерватории создают ошеломляющее количество данных. Например, космический телескоп Хаббла, работающий с 1990 года, произвел более 1,3 миллиона наблюдений и каждую неделю передает около 20 ГБ необработанных данных, что впечатляет для телескопа, впервые спроектированного в 1970-х годах.
Сравнительные данные
Архивы астрономических данных уже впечатляюще велики. Но все скоро взорвется.
Каждое поколение обсерваторий обычно в 10 раз более чувствительно, чем предыдущее, либо из-за улучшенной технологии, либо потому, что миссия просто больше. В зависимости от того, как долго проходит новая миссия, он может обнаруживать в сотни раз больше астрономических источников, чем предыдущие миссии на этой длине волны.
Например, сравните раннюю обсерваторию гамма-излучения EGRET, которая полетела в 1990-х годах, и флагманскую миссию NASA Fermi, которой в этом году исполняется 10 лет. EGRET обнаружил только около 190 источников гамма-излучения в небе. Ферми обнаружила более 5000.
Большой синоптический обзорный телескоп, который в настоящее время строится в Чили, будет представлять собой изображение всего неба каждые несколько ночей. Это будет настолько чувствительно, что он будет генерировать 10 миллионов оповещений в день на новых или преходящих источниках, что приведет к каталогу более 15 петабайт через 10 лет.
Квадратный Километровый массив, когда он будет завершен в 2020 году, станет самым чувствительным телескопом в мире, способным обнаруживать радиолокационные станции аэропорта чужих цивилизаций до 50 световых лет. Всего за один год работы он будет генерировать больше данных, чем весь интернет.
Эти амбициозные проекты будут проверять способность ученых обрабатывать данные. Изображения должны быть автоматически обработаны - это означает, что данные должны быть уменьшены до размера или преобразования в готовый продукт. Новые обсерватории подталкивают оболочку вычислительной мощности, требуя средств, способных обрабатывать сотни терабайт в день.
Полученные в результате архивы - все доступные для поиска - будут содержать в 1 миллион раз больше информации о том, что может быть сохранено на вашем типичном резервном диске 1 ТБ.
Новый этап развития астрономии
Данные свободного доступа сделают астрономию более открытой наукой, чем когда-либо прежде. Благодаря интернет-архивам, учебным сообществам и новым инициативам, граждане могут теперь участвовать в науке. Например, с помощью компьютерной программы Einstein@Home каждый может использовать время простоя своего компьютера для поиска быстро вращающихся нейтронных звезд.
Увлекательное время для ученых тоже. Такие события, как типичное слияние галактик - это именно то, что кажется - может занять сотни миллионов лет. Все, что мы можем сделать, - это моментальный снимок, как один неподвижный кадр из видео аварии автомобиля.
Однако есть некоторые явления, которые бывают в более короткие сроки, всего за несколько десятилетий, лет или даже секунд. Так ученые обнаружили эти тысячи черных дыр в новом времени. Также как недавно они поняли, что рентгеновское излучение от центра близлежащей карликовой галактики исчезает с момента первого открытия в 1990-х годах. Эти новые открытия описывают то, что в архивных данных, охватывающих десятилетия, будет найдено больше нового.
