Bazı açılardan, astronomi alanı hızla değişen bir alan olmuştur. Fotoğraf çekiyoruz, nasıl değiştiklerini görüyoruz. Emisyon ve emilim arayışıyla ışığı farklı renklerine bölüyoruz. Bunu daha hızlı ve daha uzak mesafelere yapabilmemiz, anlayışımızı kökten değiştirdi, ancak bazal metodolojide değil.
Ancak son zamanlarda, alan değişmeye başladı. Mercekteki yalnız gökbilimcinin günleri çoktan gitti. Veriler işlenebildiğinden daha hızlı alınıyor, kolay erişilebilir yollarla saklanıyor ve devasa uluslararası gökbilim ekipleri birlikte çalışıyor. Rio de Janeiro'daki son Uluslararası Gökbilimciler Toplantısında Avustralya’nın Milletler Topluluğu Bilimsel ve Endüstriyel Araştırmalar Örgütü'nün (CSIRO) gökbilimcisi Ray Norris bu değişiklikleri, ne kadar ileri gidebileceklerini, ne öğrenebileceğimizi ve ne kaybedebileceğimizi tartıştı.
Gözlemevleri
Gökbilimcilerin alanı uzun zamandır değiştirmesinin yollarından biri, daha fazla ışık toplayarak uzayın derinliklerine bakmalarını sağlamaktır. Bu, daha fazla ışık toplama gücüne ve daha sonra daha büyük çaplara sahip teleskoplar gerektirdi. Bu daha büyük teleskoplar ayrıca gelişmiş çözünürlük avantajı sunar, böylece avantajlar netleşir. Bu nedenle, planlama aşamalarındaki teleskopların muazzam boyutları gösteren isimleri vardır. ESO'nun “Aşırı Whelmingly Büyük Teleskopu” (OWL), “Son derece Büyük Dizi” (ELA) ve “Kare Kilometre Dizisi” (SKA), milyarlarca dolara mal olan ve sayısız ülkeden kaynak içeren devasa teleskoplardır.
Ancak boyutlar yükseldikçe, maliyet de artar. Gözlemevleri, özellikle küresel bir durgunluğun ardından bütçeleri zorlamaktadır. Norris, “Yirmi yıl içinde daha da büyük teleskoplar inşa etmek bir ulusun servetinin önemli bir kısmına mal olacak ve herhangi bir ulusun veya ulus grubunun böyle bir enstrümanı finanse etmek için astronomiye yeterince yüksek bir öncelik vermesi olası değil. Bu nedenle astronomi, makul şekilde inşa edilebilecek maksimum teleskop boyutuna ulaşıyor olabilir. ”
Bu nedenle, Norris, ışık toplama gücü ve çözünürlüğünün sabitlenmesi yerine, gökbilimcilerin yeni potansiyel keşif alanlarını keşfetmeleri gerektiğini önermektedir. Tarihsel olarak, büyük keşifler bu şekilde yapılmıştır. Gama Işını Patlamaları'nın keşfi, gözlemsel rejimimiz yüksek enerji aralığına genişletildiğinde gerçekleşti. Bununla birlikte, spektral aralık şu anda oldukça iyi kapsanmaktadır, ancak diğer alanların hala büyük bir araştırma potansiyeli vardır. Örneğin, CCD'ler geliştirildikçe, görüntüler için pozlama süresi kısaltılmış ve yeni değişken yıldız sınıfları keşfedilmiştir. Daha kısa süreli maruziyetlerde bile asterozizmoloji alanı yaratılmıştır. Dedektör teknolojisindeki ilerlemelerle, bu alt sınır daha da ileri itilebilir. Öte yandan, görüntülerin uzun süre stoklanması, gökbilimcilerin tek nesnelerin tarihini her zamankinden daha ayrıntılı bir şekilde keşfetmelerine izin verebilir.
Veri Erişimi
Son yıllarda, bu değişikliklerin birçoğu 2 Micron All Sky Anketi (2MASS) ve All Sky Otomatik Anketi (ASAS) gibi büyük anket programları tarafından ileri sürülmüştür (çok sayıda büyük ölçekli anketin ikisini belirtmek için). Önceden toplanan bu büyük veri depolarıyla, gökbilimciler astronomik verilere yeni bir şekilde erişebilirler. Gökbilimciler, teleskop zamanı önermek ve daha sonra projelerinin onaylanmasını ummak yerine, verilere artan ve serbest bir şekilde erişiyorlar. Norris, bu eğilim devam ederse, yeni nesil gökbilimcilerin doğrudan bir gözlemevini ziyaret etmeden veya bir gözlem koşusu planlamadan çok miktarda iş yapabileceğini öne sürüyor. Bunun yerine, Sanal Gözlemevi gibi kaynaklardan veriler alınacaktır.
Tabii ki, daha derin ve daha uzmanlaşmış verilere hala ihtiyaç duyulacaktır. Bu bağlamda, fiziksel gözlemevleri hala kullanılmaya devam edecektir. Zaten, hedeflenen gözlem çalışmalarından bile alınan verilerin çoğu, onu astronomik kamu malı haline getiriyor. Projeleri tasarlayan ekipler hala ilk veriyi alırken, birçok gözlemevi ayrılan bir süreden sonra verileri ücretsiz kullanım için serbest bırakır. Birçok durumda bu, başka bir ekibin verileri almasına ve orijinal ekibin kaçırdığı bir şeyi keşfetmesine yol açtı. Norris'in belirttiği gibi, “veriler, enstrüman tasarımcıları tarafından erişilememiş olabilecek veriler, modeller veya fikirler ile birleştirerek verilere değer katabilen diğer gruplara bırakıldıktan sonra çok fazla astronomik keşif gerçekleşir.”
Bu nedenle Nelson, gökbilimcilerin bu şekilde verilere katkıda bulunmalarını teşvik etmeyi önerir. Genellikle birçok yayın üzerine bir araştırma kariyeri inşa edilir. Ancak bu, yalnızca az miktarda yayın üreten tek bir projede büyük miktarda zaman harcayanları cezalandırma riski taşır. Bunun yerine Nelson, gökbilimcilerin topluma yayılmasına yardımcı oldukları veri miktarıyla da tanınacakları bir sistem önermektedir, çünkü bu aynı zamanda kolektif bilgiyi de arttırır.
Veri işleme
Otomatik veri alma yönünde açık bir eğilim olduğu için, ilk veri işlemenin çoğunun da olması oldukça doğaldır. Görüntüler astronomik araştırmaya uygun hale gelmeden önce görüntüler gürültü için temizlenmeli ve kalibre edilmelidir. Birçok teknik, sıkıcı olan daha fazla işlem gerektirir. Kendim bunu, katıldığım on haftalık bir yaz stajı kadar deneyimledim, düzinelerce görüntü için yıldızların noktaya yayılma işlevine profilleri takma ve ardından bir şekilde kusurlu olan yıldızları manuel olarak reddetme (örneğin, çerçevenin kenarına çok yakın ve kısmen kesilmiş).
Bu genellikle tomurcuklanan astronomlara süreçlerin ardındaki mantığı öğreten değerli bir deneyim olsa da, otomatik rutinler tarafından kesinlikle hızlandırılabilir. Gerçekten de, astronomların bu görevler için kullandığı birçok teknik, kariyerlerinde erken öğrendikleri tekniklerdir ve güncelliğini yitirmiş olabilirler. Bu nedenle, otomatik işleme rutinleri, mümkün olan en iyi verilere izin vermek için mevcut en iyi uygulamaları kullanmak üzere programlanabilir.
Ancak bu yöntem kendi tehlikeleri olmadan değildir. Böyle bir durumda, yeni keşifler aktarılabilir. Önemli ölçüde olağandışı sonuçlar, bir algoritma tarafından enstrümantasyondaki bir hata veya bir gama ışını grevi olarak yorumlanabilir ve daha fazla dikkate alınması gereken yeni bir olay olarak tanımlanmak yerine reddedilebilir. Ek olarak, görüntü işleme teknikleri yine de tekniklerin kendisinden eserler içerebilir. Gökbilimciler tekniklere ve tuzaklarına en azından biraz aşina değilse, yapay sonuçları bir keşif olarak yorumlayabilirler.
Veri madenciliği
Oluşturulan verilerdeki büyük artışla birlikte, gökbilimciler bunları keşfetmek için yeni araçlara ihtiyaç duyacaklar. Zaten, Galaxy Zoo gibi programlarla verileri uygun tanımlayıcılarla etiketleme çabaları olmuştur. Bu tür veriler işlendikten ve sıralandıktan sonra, gökbilimciler bilgisayarlarında ilgilenilen nesneleri hızlı bir şekilde karşılaştırabilirler, oysa daha önce gözlemlenen çalışmalar planlanacaktır. Norris'in açıkladığı gibi, “Şimdi bir gözlem planlamaya giden uzmanlık, bunun yerine veritabanlarına bir baskın planlamaya ayrılacaktır.” Lisans derslerim sırasında (2008'i sona eren, bu yüzden son zamanlarda), astronomi bölümlerinin sadece bilgisayar programcılığında tek bir ders almaları gerekiyordu. Norris'in tahminleri doğruysa, benim gibi öğrencilerin gözlemsel tekniklerde (hala film fotoğrafçılığı ile ilgili bazı çalışmaları içeren) aldıkları derslerin yerini muhtemelen daha fazla programlama ve veritabanı yönetimi alacaktır.
Bir kez organize edildiğinde, gökbilimciler daha önce görülmemiş ölçeklerdeki nesne popülasyonlarını hızlı bir şekilde karşılaştırabileceklerdir. Ek olarak, çoklu dalga boyu rejimlerinden gözlemlere kolayca erişerek, nesneleri daha kapsamlı bir şekilde anlayabileceklerdir. Şu anda, gökbilimciler bir ya da iki spektrum aralığında yoğunlaşma eğilimindedir. Ancak çok daha fazla veriye erişim sayesinde, bu, gökbilimcileri daha fazla çeşitlendirmeye veya işbirliği içinde çalışmaya zorlayacaktır.
Sonuçlar
İlerleme potansiyeline sahip olan Norris, yeni bir Altın Gökbilim Çağı'na girebileceğimiz sonucuna varıyor. Veriler çok kolay ulaşılabilir olduğu için keşifler her zamankinden daha hızlı gelecektir. Doktora adaylarının programlarına başladıktan kısa bir süre sonra en ileri araştırmaları yapacağını tahmin ediyor. İleri lisans öğrencilerinin ve bilgili uzmanların neden işe yaramayacağını soruyorum.
Yine de tüm olasılıklar için verilere kolay erişim, çatlakları da çekecektir. Zaten, beceriksiz sahtekarlıklar benim için tırnak arayan dergileri sürüyor. Saçmalıklarını haklı çıkarmak için kaynak materyale ve tuhaf analizlerine işaret edebildiklerinde ne kadar kötü olacak? Bununla mücadele etmek için, gökbilimcilerin (tüm bilim adamları gibi) halkın sosyal yardım programlarını geliştirmesi ve halkı keşiflerin gelmesi için hazırlaması gerekecektir.
