Plaz kozmičnih dogodkov: Observatorij Vera Rubin objavil prva opozorila o spremembah na nočnem nebu

24. februarja je Observatorij Vera Rubin pričel javno objavljati t.i. znanstvena opozorila o spremembah zaznanih na nočnem nebu. V prvi noči delovanja sistema za opozorila je ustvaril okoli 800.000 opozoril: med njimi so opozorila o gibanju asteroidov, eksplozijah zvezd in drugih oddaljenih kozmičnih dogodkih. Ko bo sistem popolnoma operativen, pričakujejo, da bo ustvaril do sedem milijonov opozoril na noč.

Čeprav so astronomske raziskave sprememb na nebu potekale že doslej, observatorij Rubin deluje na povsem novi velikostni skali. S svojim 8,4-metrskim primarnim zrcalom in največjo digitalno kamero, ki je bila doslej narejena za astronomijo (ima 3200 milijonov slikovnih točk), pregleduje velika območja neba z izjemno globino in hitrostjo. Rezultat bo največja količina astronomskih podatkov doslej.

V Centru za astrofiziko in kozmologijo (CAC) Univerze v Novi Gorici (UNG) se raziskovalci in raziskovalke že več let pripravljajo na plaz astronomskih podatkov o spremembah na nebu. Prof. dr. Andreja Gomboc, vodja sodelovanja CAC UNG pri observatoriju Rubin ob tem mejniku pravi: „Količina in kvaliteta podatkov z observatorija Rubin je izjemna. Opozorila o spremembah, ki jih prejemamo sedaj, so šele začetek opazovanja dinamičnega vesolja 'v živo'.“

Observatorij Rubin, ki se nahaja na Cerro Pachón v Čilu, je ameriški projekt, pri katerem sodelujejo tudi raziskovalne skupine iz drugih držav. Letos spomladi bo pričel izvajati 10 let trajajoč pregled neba “Legacy Survey of Space and Time” (LSST), v okviru katerega bo vsakih nekaj noči posnel celotno južno nebo. Vsakih 40 sekund bo posnel novo sliko, ki jo avtomatiziran sistem v slabih dveh minutah primerja s prejšnjimi opazovanji istega dela neba in izda opozorila o vsem, kar se je na njem spremenilo (premaknilo, postalo svetlejše ali temnejše).

Proučevanje kozmičnih eksplozij in črnih lukenj

Raziskovalci in raziskovalke v CAC UNG proučujejo t.i. tranzientne pojave - kratkotrajne vesoljske dogodke, kot so eksplozije supernov in dogodki plimskega raztrganja zvezd v bližini črnih lukenj, ki ustvarijo svetel blisk svetlobe.

Zelo pomembno je, da take redke pojave odkrijejo čim prej. Eduardo Concepción, doktorski študent v CAC/UNG, je skupaj z dr. Saptashwo Bhattacharyyo razvil računalniško orodje POTICA (Photometric Optical TDE Identification and Classification Annotator), ki pomaga med velikimi količinami podatkov identificirati bliske svetlobe iz bližine črnih lukenj. „Ker bo opozoril o spremembah vsako noč na milijone, potrebujemo inteligentne sisteme, ki nam pomagajo najti redke in ekstremne pojave,“ pravi Concepción. „POTICA je bila razvita z namenom, da bo čim prej odkrila potencialne bliske iz bližine črnih lukenj, ki jih bomo nato opazovali še z drugimi teleskopi in jih podrobno preučevali.“

Strojno učenje in revolucija podatkov

Obdelava milijonov opozoril vsako noč zahteva napredne računske metode in strojno učenje. Raziskovalci in raziskovalke CAC UNG, vključno s podoktorskimi, ki jih podpira evropski MSCA Cofund program SMASH, ki ga vodi UNG, razvijajo orodja za avtomatsko odkrivanje anomalij in odkrivanje razredov. Ti pristopi omogočajo identifikacijo tako znanih pojavov kot tudi povsem novih vrst kozmičnih dogodkov.

Dr. Gabriella Contardo, raziskovalka SMASH na UNG, poudarja znanstveni potencial: „Med milijoni opozoril so lahko dogodki, ki jih nismo še nikoli videli. Rubin nam daje priložnost, da ne le podrobneje preučimo znane pojave, ampak tudi odkrijemo povsem nove razrede astrofizikalnih dogodkov.“ Dodaja: „Za obdelavo in analizo takšne količine podatkov na visoki ravni se moramo zanašati na strojno učenje in umetno inteligenco, saj tega preprosto ni mogoče storiti ročno; sreča je, da se te tehnologije razvijajo prav zdaj!“

Dr. Oleksandra Razim, prav tako raziskovalka SMASH na UNG, poudarja širšo preobrazbo: „To je vznemirljiv čas za proučevanje vesolja kot dinamičnega okolja. Observatorij Rubin bo zagotovil izjemno bogato sliko spreminjajočega se neba, saj bo opazoval spreminjanje ogromnega števila astronomskih objektov na časovnih skalah nekaj dni ali celo samo nekaj ur.“

V naslednjem desetletju bo observatorij Rubin zabeležil na desetine milijard astronomskih opazovanj in ustvaril visokoločljiv časovni zapis južnega neba.

S sodelovanjem v tem globalnem znanstvenem podvigu se Univerza v Novi Gorici uvršča med institucije, ki prispevajo k enemu najambicioznejših astronomskih projektov, kar jih je bilo kdaj izvedenih.

-> Video
-> Sporočilo za javnost Observatorija Vera Rubin