מוקדם יותר השנה, האסטרונומים מעדו על ממצא מרתק: אלפי חורים שחורים קיימים ככל הנראה בסמוך למרכז הגלקסיה שלנו.
תמונות הרנטגן שהאפשרו גילוי זה לא היו מאיזה טלסקופ חדש ומשוכלל. הם אפילו לא נלקחו לאחרונה - חלק מהנתונים נאספו לפני כמעט 20 שנה.
לא, החוקרים גילו את החורים השחורים על ידי חפירה בנתונים ישנים וארכיונים.
תגליות כמו אלה רק יהפכו לנפוצות יותר, שכן עידן ה"נתונים הגדולים "משנה את אופן ביצוע המדע. אסטרונומים אוספים כמות גדולה של נתונים באופן מעריכי מדי יום - עד כדי שייקח שנים לחשוף את כל האותות הנסתרים הקבורים בארכיונים.
**********
לפני שישים שנה האסטרונום הטיפוסי עבד ברובו לבד או בצוות קטן. ככל הנראה הייתה להם גישה לטלסקופ אופטי גדול-קרקע במוסד הביתי שלהם.
התצפיות שלהם היו מוגבלות לרוב לאורכי גל אופטי - פחות או יותר מה שהעין יכולה לראות. המשמעות היא שהם החמיצו אותות ממגוון מקורות אסטרופיסיים, שיכולים לפלוט קרינה בלתי נראית מרדיו בתדר נמוך מאוד עד קרני גמא עם אנרגיה גבוהה. לרוב, אם רצית לעשות אסטרונומיה, היית צריך להיות אדם עשיר אקדמי או אקסצנטרי עם גישה לטלסקופ טוב.
נתונים ישנים אוחסנו בצורה של צלחות צילום או קטלוגים שפורסמו. אבל הגישה לארכיונים ממצפות כוכבים אחרות יכולה להיות קשה - וזה היה בלתי אפשרי כמעט עבור אסטרונומים חובבים.
כיום ישנם מצפים המצפים את כל הספקטרום האלקטרומגנטי. מצפי הכוח החדישים הללו מופעלים בדרך כלל על ידי סוכנויות חלל ולעתים קרובות הם מאמצים משותפים בהם מעורבים מדינות רבות.
עם בואו של העידן הדיגיטלי, כמעט כל הנתונים זמינים לציבור זמן קצר לאחר השגתם. זה הופך את האסטרונומיה לדמוקרטית מאוד - כל מי שרוצה יכול לנתח מחדש כמעט כל מערך נתונים שעושה את החדשות. (גם אתה יכול להסתכל על נתוני צ'נדרה שהובילו לגילוי אלפי חורים שחורים!)
טלסקופ החלל האבל (נאס"א) מצפים אלה מייצרים כמות מדהימה של נתונים. לדוגמה, טלסקופ החלל האבל, שפועל מאז 1990, עשה מעל 1.3 מיליון תצפיות ומשדר כ -20 GB של נתונים גולמיים מדי שבוע, מה שמרשים עבור טלסקופ שתוכנן לראשונה בשנות השבעים. מערך המילימטר הגדול של אטקמה בצ'ילה צופה כעת להוסיף 2 TB של נתונים לארכיונים שלו מדי יום.
**********
הארכיונים של נתונים אסטרונומיים כבר גדולים באופן מרשים. אבל הדברים עומדים להתפוצץ.
כל דור של מצפה כוכבים בדרך כלל רגיש לפחות פי עשרה מהקודם, בין אם בגלל הטכנולוגיה המשופרת או בגלל שהמשימה פשוט גדולה יותר. תלוי כמה זמן משימה חדשה פועלת, הוא יכול לאתר מאות פעמים יותר מקורות אסטרונומיים מאשר משימות קודמות באורך הגל הזה.
לדוגמה, השווה את מצפה הכוכבים קרני הגמא המוקדמת EGRET, שטס בשנות התשעים, למשימת הדגל של נאס"א פרמי, שמלאה 10 השנה. EGRET זיהה רק כ -190 מקורות קרני גמא בשמיים. פרמי ראתה למעלה מ- 5, 000.
טלסקופ הסקר הסינופטי הגדול, טלסקופ אופטי שנמצא כעת בבנייה בצ'ילה, יצלם את כל השמיים בכל כמה לילות. זה יהיה כל כך רגיש שהוא יפיק 10 מיליון התראות ללילה על מקורות חדשים או חולפים, מה שמוביל לקטלוג של למעלה מ -15 פטה-בתים לאחר 10 שנים.
מערך הקילומטר המרובע, כאשר יושלם בשנת 2020, יהיה הטלסקופ הרגיש ביותר בעולם, מסוגל לאתר תחנות רדאר לשדה תעופה של תרבויות חייזריות שנמצאות במרחק של עד 50 שנות אור משם. בשנת פעילות אחת בלבד היא תפיק יותר נתונים מכל האינטרנט.
פרויקטים שאפתניים אלו יבדקו את יכולתם של המדענים להתמודד עם נתונים. יש לעבד תמונות באופן אוטומטי - כלומר, יהיה צורך להפחית את הנתונים לגודל הניתן לניהול או להפוך למוצר מוגמר. המצפים החדשים דוחפים את מעטפת הכוח החישובית, ודורשים מתקנים המסוגלים לעבד מאות טרה-בתים ליום.
הארכיונים שהתקבלו - הכל ניתן לצפייה בפומבי - יכילו מיליון פעמים יותר מידע על מה שניתן לאחסן בדיסק הגיבוי הטיפוסי של 1 TB.
**********
מבול הנתונים יהפוך את האסטרונומיה למדע שיתופי ופתוח יותר מאי פעם. בזכות ארכיוני אינטרנט, קהילות למידה חזקות ויוזמות הוצאות חדשות, אזרחים יכולים כעת להשתתף במדע. לדוגמה, באמצעות תוכנית המחשב, כל אחד יכול להשתמש בזמן סרק של המחשב שלו כדי לעזור בחיפוש אחר גלי כבידה מתנגשות בין חורים שחורים.
זו תקופה מרגשת גם עבור מדענים. אסטרונומים כמוני לומדים לעיתים קרובות תופעות פיזיות על טווחי זמנים כל כך פרועים מעבר לחיי האדם האופייניים, שהצפייה בהם בזמן אמת פשוט לא תתרחש. אירועים כמו מיזוג גלקסי טיפוסי - וזה בדיוק איך שזה נשמע - יכולים לארוך מאות מיליוני שנים. כל מה שאנחנו יכולים לתפוס הוא תמונת מצב, כמו מסגרת סטילס בודדת מתוך סרטון של תאונת דרכים.
עם זאת, יש כמה תופעות המתרחשות על טווחי זמן קצרים יותר, אורכות רק כמה עשורים, שנים ואף שניות. כך גילו המדענים את אלפי החורים השחורים במחקר החדש. כך גם נוכחו לאחרונה כי פליטת הרנטגן ממרכז גלקסיית הגמדים הסמוכה הולכת ונמוגה מאז שנתגלתה לראשונה בשנות התשעים. תגליות חדשות אלה מציעות כי ניתן למצוא יותר בנתונים ארכיוניים שנמשכים עשרות שנים.
מטוס דלק חם עם חור שחור המונע בגלקסיה הסגלגלה הענקית M87. (NASA, ESA, E. Meyer, W. Sparks, J. Biretta, J. Anderson, St. Sohn, and R. van der Marel (STScI), C. Norman (University Johns Hopkins), and M. Nakamura (Academia Sinica )) בעבודה שלי אני משתמש בארכיוני האבל כדי ליצור סרטים של "מטוסים", פלזמה במהירות גבוהה שנפלטת בקורות מחורים שחורים. השתמשתי בלמעלה מ- 400 תמונות גולמיות שנמשכו 13 שנים כדי ליצור סרט של המטוס בגלקסיה M87 הסמוכה. הסרט ההוא הציג לראשונה את תנועות הפלזמה המתפתלות, מה שמרמז כי למטוס יש מבנה סלילי.
עבודה מסוג זה הייתה אפשרית רק מכיוון שצופים אחרים, למטרות אחרות, פשוט תפסו תמונות של המקור בו התעניינתי, עוד כשהייתי בגן. ככל שהתמונות האסטרונומיות יהפכו לגדולות יותר, לרזולוציה גבוהה יותר ורגישות יותר ויותר, מחקר מסוג זה יהפוך לנורמה.
מאמר זה פורסם במקור ב- The Conversation.
איילין מאייר, עוזרת לפרופסור לפיזיקה, אוניברסיטת מרילנד, מחוז בולטימור
