На неки начин, поље астрономије се брзо мења. Снимамо слике, погледамо како су се променили. Разбијамо светло у његове различите боје, тражећи емисију и апсорпцију. Чињеница да то можемо брже и даље, револуционирала је наше разумевање, али не и основну методологију.
Али у последње време, поље се почело мењати. Дани усамљеног астронома на окулару већ су прошли. Подаци се узимају брже него што се могу обрађивати, складиштити на лако доступне начине, а огромни међународни тимови астронома раде заједно. На недавном Међународном састанку астронома у Рио де Жанеиру, астроном Раи Норрис из Аустралијске научне и индустријске истраживачке организације (ЦСИРО) разговарао је о овим променама, колико могу ићи, шта можемо научити и шта можемо изгубити.
Опсерваторији
Један од начина на који су астрономи одавно променили поље је тако што прикупљају више светлости, омогућавајући им да завире дубље у свемир. За то су потребни телескопи са већом снагом прикупљања светлости и последично већим пречницима. Ови већи телескопи такође нуде корист од побољшане резолуције, тако да су предности јасне. Као такви, телескопи у фазама планирања имају називе који указују на огромне величине. ЕСО-ови „Овер Вхелминглили Ларге Телесцопе“ (ОВЛ), „Ектремели Ларге Арраи“ (ЕЛА) и „Скуаре Километер Арраи“ (СКА) све су то огромни телескопи који коштају милијарде долара и који укључују ресурсе бројних нација.
Но како величине лете, тако се повећава и цена. Опсерваторији већ оптерећују буџете, посебно у јеку глобалне рецесије. Норрис каже, „Изградња још већих телескопа за двадесет година коштаће значајног дела богатства нације, а мало је вероватно да ће било која нација или група нација поставити довољно висок приоритет астрономији да финансира такав инструмент. Тако астрономија можда достиже максималну величину телескопа који се може разумно изградити. "
Дакле, уместо фиксације на снагу и резолуцију светлости, Норрис сугерише да ће астрономи морати да истражују нова подручја потенцијалног открића. Историјски су на овакав начин учињена велика открића. Откривање прагова гама-Реја десило се када је наш осматрачки режим проширен на распон високих енергија. Међутим, спектрални опсег је тренутно прилично добро покривен, али остали домени и даље имају велики потенцијал за истраживање. На пример, како су развијени ЦЦД-ови, време експозиције за слике је скраћено и откривене су нове класе променљивих звезда. Још краћа изложеност створила је поље астеросеизмологије. Са напретком у технологији детектора, ова доња граница могла би се гурнути још више. С друге стране, складиштење слика током дужег времена може омогућити астрономима да детаљније истражују историју појединих објеката него икада раније.
Приступ подацима
Последњих година многе од ових промена су гурнуте напредним великим истраживачким програмима као што су 2 Мицрон Алл Ски Сурвеи (2МАСС) и Алл Ски Аутоматед Сурвеи (АСАС) (само да набројимо две бројне бројне анкете великих размера). Помоћу ових великих складишта унапред прикупљених података астрономи су у могућности да приступе астрономским подацима на нови начин. Уместо да предложе време телескопа и да се надају да ће њихов пројекат бити одобрен, астрономи имају повећан и несметан приступ подацима. Норрис предлаже да, уколико се овај тренд настави, следећа генерација астронома може да обави огромне количине посла, чак и да није директно посетила опсерваторију или планирала вођење посматрања. Уместо тога, подаци ће бити прикупљени из извора као што је Виртуална опсерваторија.
Наравно, и даље ће постојати потреба за дубљим и специјализованијим подацима. У том погледу, физичке опсерваторије ће и даље видети употребу. Већ сада велики део података узетих из чак циљаних посматрања води у астрономски јавни домен. Док тимови који дизајнирају пројекте и даље добијају прве податке, многи опсерваторији објављују податке на бесплатно коришћење након одређеног времена. У многим случајевима то је довело до тога да је други тим прикупио податке и открио нешто што је првобитном тиму промакло. Како Норрис каже, „велико астрономско откриће се дешава након што се подаци објаве другим групама, које су способне да додају вредност подацима комбинујући их са подацима, моделима или идејама које можда нису биле доступне дизајнерима инструмената“.
Као такав, Нелсон препоручује охрабривање астронома да допринесу подацима на овај начин. Истраживачка каријера често се гради на броју публикација. Међутим, то ризикује кажњавање оних који троше велику количину времена на један пројекат који само мало објављује. Уместо тога, Нелсон предлаже систем по којем би астрономи такође стекли препознавање по количини података које су помогли да се објаве у заједници, јер то такође повећава колективно знање.
Обрада података
Пошто постоји јасан тренд ка аутоматском узимању података, сасвим је природно да и већина почетне обраде података може бити добра. Пре него што су слике погодне за астрономска истраживања, слике се морају очистити од буке и калибрисати. Многе технике захтевају даљу обраду која је често напорна. И сама сам то доживела током десетонедељног летњег стажирања које сам похађала, укључивала сам понављајући задатак намештања профила на тачку ширења звезда за десетине слика, а затим ручно одбацивањем звезда које су на неки начин биле погрешане (попут нпр. сувише близу ивице оквира и делимично одсечен).
Иако је ово често драгоцено искуство које научава будуће астрономе закључивању процеса, то се свакако може убрзати аутоматизованим рутинама. Заиста, многе технике које астрономи користе за ове задатке су оне које су научили већ током каријере и можда ће бити застареле. Као таква, аутоматска рутина обраде могла би се програмирати тако да користи тренутне најбоље праксе како би се омогућили најбољи могући подаци.
Али овај метод није без властитих опасности. У таквој инстанци могу се пренети нова открића. Значајно необични резултати могу се интерпретирати алгоритмом као недостатком инструментације или ударом гама зрака и одбити уместо да буду идентификовани као нов догађај који захтева додатно разматрање. Уз то, технике обраде слике могу и даље садржавати артефакте из самих техника. Ако астрономи нису бар донекле упознати са техникама и њиховим замкама, они могу вештачке резултате протумачити као откриће.
Претрага података
Са огромним порастом генерираних података, астрономима ће требати нова средства да би их истражили. Већ су уложени напори да се подаци означе одговарајућим идентификаторима помоћу програма као што је Галаки Зоо. Једном када се такви подаци обраде и разврстају, астрономи ће брзо моћи да упореде објекте који су од интереса за своје рачунаре, док би претходно планирали проматрање трчања. Како Норрис објашњава, „стручност која сада иде у планирање опсервације биће уместо тога посвећена планирању налета у базе података.“ Током мог преддипломског курсева (завршавајући 2008, тако још увек нови), магистри астрономије били су потребни само за један курс из рачунарског програмирања. Ако су Норрисова предвиђања тачна, полазници курсева попут мене похађали су технике посматрања (која су још увек садржавала неке радове који укључују филмску фотографију) вероватно ће бити замењени са више програмирања и администрације базе података.
Једном када буду организовани, астрономи ће моћи да брзо упореде популације објеката на вагама које никада раније нису видели. Поред тога, једноставним приступом опажањима из различитих режима таласне дужине моћи ће да се добије свеобухватније разумевање објеката. Тренутно су астрономи склони да се концентришу у једном или два опсега спектра. Али с приступом толико већем броју података, то ће приморати астронома да се даље диверзификује или да сарађује.
Закључци
Са свим потенцијалом за напредак, Норрис закључује да можда улазимо у ново златно доба астрономије. Открића ће доћи брже него икад, јер су подаци тако лако доступни. Шпекулише да ће кандидати за докторат радити врхунска истраживања недуго након што започну своје програме. Питам зашто напредни студенти и информирани лаици не би тако добро.
Ипак, за све могућности, лак приступ подацима ће привући и појаве пукотина. Већ неспособне преваре гомилају часописе тражећи моје цитате. Колико ће још горе бити када могу указати на изворни материјал и своју бизарну анализу да би оправдали своје глупости? Да би се борили против тога, астрономи (као и сви научници) мораће да побољшају своје јавне програме информисања и припреме јавност за открића која предстоје.
