Šodien Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III) izdod visu laiku lielāko debesu digitālo krāsu attēlu, un tas ir bezmaksas visiem. Cik liels? Iet iekšā un uzzini ...
Saskaņā ar Amerikas astronomijas biedrības paziņojumu presei, attēls ir izveidots pēdējo desmit gadu laikā no plkst
miljoniem 2,8 megapikseļu attēlu, tādējādi izveidojot krāsainu attēlu, kas ir vairāk nekā triljons pikseļu. Tikai kā tas ir saistīts? Pat liela formāta profesionāla CCD kamera ražos tikai aptuveni 11 miljonus pikseļu un patiešām lielu ekrānu, lai to apskatītu - bet šis terapikseļu attēls ir tik liels un detalizēts, ka, lai to apskatītu pilnā izšķirtspējā, būtu nepieciešami 500 000 augstas izšķirtspējas televizoru. Vai varat iedomāties?! “Šis attēls sniedz iespējas daudziem jauniem zinātniskiem atklājumiem turpmākajos gados,” iesaucas Bobs Ničols, Portsmutas Universitātes profesors un SDSS-III sadarbības zinātniskais pārstāvis.
No kurienes radās šis milzīgais astrofoto? Jaunais attēls ir centrālais elements, kurā šodien SDSS-III sadarbībā tika publiskoti dati, kas notika Amerikas Astronomijas biedrības 217. sanāksmē Sietlā. Šī jaunā informācija kopā ar iepriekšējiem datu izlaidumiem, uz kuriem tā balstās, sniedz astronomiem visplašāko priekšstatu par jebkad radītajām nakts debesīm. SDSS dati jau ir izmantoti, lai atklātu gandrīz pusmiljardu astronomisku objektu, ieskaitot asteroīdus, zvaigznes, galaktikas un tālos kvazārus. Mūsdienās tiek izlaistas arī jaunākās, precīzākās visu šo objektu pozīcijas, krāsas un formas. (Laiks atjaunināt mūsu programmatūras programmas!) “Šis ir viens no lielākajiem ieguldījumiem zinātnes vēsturē,” saka profesors Maiks Blantons no Ņujorkas universitātes, kurš vada datu arhīva darbu SDSS-III. Blantons un daudzi citi zinātnieki vairākus mēnešus strādāja, lai sagatavotu visu šo datu izlaišanu. "Šie dati būs mantojums visiem laikmetiem," skaidro Blantons, "tā kā mūsdienās joprojām tiek izmantoti iepriekšējie vērienīgie debesu apsekojumi, piemēram, 1950. gadu Palomar Sky Survey." Un kurš no mums nav izmantojis programmu POSS, lai apstiprinātu kaut ko redzētu vai varbūt negaidīti pieķertu astrofotogrāfijai? "Mēs sagaidām, ka SDSS datiem būs šāda veida glabāšanas laiks," komentē Blantons.
Tad kad tas viss sākās? Attēls tika izveidots 1998. gadā, izmantojot toreiz lielāko pasaules digitālo kameru: 138 megapikseļu attēlveidošanas detektoru, kas atradās šim mērķim paredzētā 2,5 metru teleskopa aizmugurē Apache Point observatorijā Jaunmeksikā, ASV. Pēdējā desmitgadē Sloan Digital Sky Survey ir noskenējis trešdaļu no visām debesīm. Tagad šī attēlveidošanas kamera tiek pārtraukta, un tā pamatoti kļūs par daļu no pastāvīgās kolekcijas Smitsonianā, atzīstot tās ieguldījumu astronomijā. “Ir bijis brīnišķīgi redzēt zinātniskos rezultātus, kas iegūti no šīs kameras,” saka Konnijs Rokosi, Kalifornijas universitātes Santakrusas astronoms, kurš 1990. gados sāka strādāt pie kameras kā bakalaura students kopā ar profesoru Džimu Gunnu. Prinstonas universitātes astronomijas zinātņu doktore un SDSS-I / II projekta zinātniece. Visa Rockosi līdzšinējā karjera ir līdzīga SDSS kameras vēsturei. “Ir mazliet rūgta sajūta redzēt šo kameru pensionāru, jo es ar to strādāju gandrīz 20 gadus,” viņa saka.
Bet ko tālāk? Pateicoties tik neticamai izšķirtspējai, milzīgais attēls veidos stūrakmeni jauniem Visuma apsekojumiem, izmantojot SDSS teleskopu. Šie apsekojumi ir balstīti uz citiem datu veidiem, piemēram, spektriem - astronomisku paņēmienu, kurā izmanto specializētus instrumentus, lai sadalītu zvaigznes vai galaktikas gaismu tā komponentu viļņu garumos. Spektru var izmantot, lai atrastu attālumus līdz tālām galaktikām un dažādu īpašību (piemēram, temperatūru un ķīmisko sastāvu)
zvaigžņu un galaktiku tipi. “Mēs esam modernizējuši esošos SDSS instrumentus, un mēs tos izmantojam, lai izmērītu attālumus līdz vairāk nekā miljonam šajā attēlā atklāto galaktiku,” skaidro Deivids Šlēgels, Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas astronoms un jaunās SDSS-III galvenais izmeklētājs. Barona svārstību spektroskopiskais pētījums (BOSS). Šlēgelis
paskaidro, ka attāluma mērīšana līdz galaktikām prasa daudz laika, nevis tikai to fotografēšanu, bet pretī tas sniedz detalizētu trīsdimensiju karti par galaktiku izplatību telpā. Tas ir tāds precizitātes veids, par kuru mēs pirms pieciem gadu desmitiem varēja tikai sapņot.
Saskaņā ar paziņojumu presei, BOSS sāka datu vākšanu 2009. gadā un turpināsies līdz 2014. gadam, skaidro Šlēgelis. Kad tas būs pabeigts, BOSS būs lielākā visu laiku izveidotā galaktiku trīsdimensiju karte, paplašinot sākotnējo SDSS galaktiku aptauju daudz lielākā Visuma tilpumā. BOSS mērķis ir precīzi izmērīt, kā tā saucamā “tumšā enerģija” ir mainījusies nesenajā Visuma vēsturē. Šie mērījumi palīdzēs astronomiem izprast šīs noslēpumainās vielas būtību. "Tumšā enerģija ir lielākais mūsdienu zinātnes atziņu aspekts," saka Šlēgelis, "un SDSS turpina rādīt ceļu, cenšoties izdomāt, kas tajā ir!" Papildus BOSS, SDSS-III sadarbībā tika pētīts simtiem tūkstošu zvaigžņu īpašības un kustības mūsu Piena ceļa galaktikas ārējās daļās. Aptauja, kas pazīstama kā Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration jeb SEGUE, sākās pirms vairākiem gadiem, bet tagad ir pabeigta SDSS-III pirmā gada ietvaros.
Vajag vairāk? Saistībā ar šodien parādīto attēlu, SEGUE astronomi atbrīvo arī visu laiku plašāko ārējās galaktikas karti. "Šī karte tika izmantota, lai izpētītu zvaigžņu izplatību mūsu galaktikā," saka Rockosi, SEGUE galvenais izmeklētājs. “Mēs esam atraduši daudz zvaigžņu straumi, kas sākotnēji piederēja citām galaktikām, kuras mūsu Piena Ceļa gravitācija saplosīja. Mēs ilgi domājām, ka galaktikas attīstās, apvienojoties ar citām; SEGUE novērojumi apstiprina šo pamata attēlu. ”
Tātad, kas ir nākamais? SDSS-III līdz 2014. gadam veic arī divus citus mūsu galaktikas apsekojumus. Pirmais, ko sauc par MARVELS, izmantos jaunu instrumentu, lai atkārtoti izmērītu spektrus aptuveni 8500 tuvumā esošām zvaigznēm, piemēram, mūsu pašu saule, meklējot indikatora signālus, ko rada lielais Jupiters- kā planētas, kas riņķo ap tām. Paredzams, ka MARVELS varētu atklāt aptuveni simts jaunu milzu planētu, kā arī potenciāli atrast līdzīgu skaitu “brūno punduru”, kas atrodas starpposmā starp masīvākajām planētām un mazākajām zvaigznēm. Otrais pētījums ir APO galaktiskās evolūcijas eksperiments (APOGEE), kurā tiek izmantots viens no lielākajiem infrasarkano staru spektrogrāfiem, kas jebkad uzbūvēts, lai veiktu pirmo sistemātisko zvaigžņu izpēti visās mūsu galaktikas daļās; pat zvaigznes mūsu galaktikas otrā pusē aiz centrālās izliekuma. Šādas zvaigznes parasti ir grūti pētīt, jo to redzamo gaismu aizēno liels daudzums putekļu mūsu galaktikas diskā. Tomēr, strādājot garākos, infrasarkano viļņu garumos, APOGEE var tos izpētīt ļoti detalizēti, tādējādi atklājot to īpašības un kustības, lai izpētītu, kā tika salikti dažādi mūsu galaktikas komponenti. “SDSS-III ir pārsteidzoši daudzveidīgs projekts, kas izveidots, balstoties uz sākotnējo SDSS un SDSS-II aptauju mantojumu,” rezumē Nikols. “Šis attēls ir simtiem cilvēku darba gadu desmitiem kulminācija, un tas jau ir radījis daudzus neticamus atklājumus. Astronomijai ir bagātas tradīcijas padarīt šādus datus brīvi pieejamus sabiedrībai, un
mēs ceram, ka visi to izbaudīs tik daudz, cik mums. ”
Es ticu, ka mēs…
(SDSS-III datu izlaišanas astoņnieks (DR8) ir atrodams vietnē http://www.sdss3.org/dr8. Visi dati, kas publicēti kā DR8 daļa, ir brīvi pieejami citiem astronomiem, zinātniekiem un sabiedrībai. Tehnisko žurnālu raksti kas apraksta DR8 un SDSS-III projektu, atrodas arXiv e-Print serverī (http://arxiv.org).)
Kredīti: Amerikas astronomijas biedrības paziņojums presei, M. Blantons un SDSS-III.
