Астрономия на диване

Новые методы работы с астрономическими наблюдениями

Много данных

— 29.12.09 12:01 —

ЛЕКТОР: Иван Золотухин

ФОТО: astrolandofoz.com

Новые методы работы с астрономическими наблюдениями

Под конец 2009 года, который был объявлен ООН международным годом астрономии, научный сотрудник ГАИШ МГУ, кандидат физико-математических наук Иван Золотухин рассказывает об изменениях в процессе астрономических исследований, которые происходят в последние годы.

Иван Золотухин
ГАИШ МГУ, научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Через 400 лет после того, как Галилео Галилей впервые взглянул в телескоп на небо, ученые могут проводить исследования, не выходя из дома, используя свои персональные компьютеры и доступ к данным различных обсерваторий. Современная астрономия характеризуется тем, что одновременно небо наблюдается огромным количеством телескопов во многих диапазонах электромагнитного спектра. Темпы получения наблюдательных данных опережают темпы их обработки и научной интерпретации, соответственно, накапливается информация, до которой не дошли руки исследователей. Кроме того, даже если астроном, получив, например, изображение участка неба с интересным ему шаровым звездным скоплением на крупном телескопе, полностью его исследовал, это не означает, что эти данные больше никому не нужны – для другого исследователя, возможно, даже через многие годы это изображение будет чрезвычайно важно по еще не известным нам причинам, например, потому, что в этом же шаровом скоплении в рентгеновском диапазоне открыли двойную звезду с черной дырой. Но второму исследователю нужно как-то узнать про существующие данные для этого участка неба.

Соответственно, возникает следующая задача: создать условия для быстрого и удобного доступа к непрерывно получаемым огромным массивам наблюдательной информации, с помощью которой можно получать новые научные результаты, производить научные исследования без привлечения дополнительных наблюдений.

Если мы будем аккуратно складывать в одну гигантскую распределенную базу данных каждое новое изображение, каждый новый спектр и кривую блеска, если мы корректно организуем к ней доступ, создадим стандартные процедуры поиска данных и их обработки, у нас получится так называемый «синергетический эффект», когда новые глубокие научные выводы можно получить, объединяя и сопоставляя разнородные материалы многих наблюдательных центров и даже эпох.

Чтобы достичь этой цели, в астрономии возникла инициатива по обобщению наблюдательных данных и способов доступа к ним: ученые разных стран объединились для того, чтобы выработать единые стандарты работы с существующей астрономической информацией. Объединение получило название: альянс «Международная виртуальная обсерватория» (International Virtual Observatory Alliance). Фактически это технический орган, который осуществляет выработку стандартов и координацию центров данных и национальных организаций, занимающихся развитием идей и технологий в отдельных странах. Центры данных и обсерватории, структуры, которые занимаются хранением и распространением астрономической информации и реализуют принятые стандарты, программы для поиска и анализа данных, даже компьютеры пользователей – вся эта сложная среда, стремящаяся говорить на одном языке, и носит название Виртуальная обсерватория (сокращенно – ВО).

То есть, говоря буквально двумя словами, это некая виртуальная среда, объединяющая центры данных, компьютеры исследователей и научные программы, работающие на них.

Работает Виртуальная обсерватория следующим образом. Исследователь садится за свой компьютер, подключенный к интернету, и, используя простые и интуитивно понятные программы, получает доступ к наблюдениям, например, космического телескопа «Хаббл» за 2005 год или к массиву наблюдений на радиотелескопах, или к каталогам и обзорам, которые были получены в обсерваториях разных стран мира.

Пример работы с программой Aladin

Получить доступ к данным может любой человек, независимо от образования, в том числе и наши уважаемые читатели. Для этого нужно установить или запустить прямо из веб-браузера специальные программы, которые позволяют искать данные для конкретного участка неба в нужных диапазонах электромагнитного спектра. Например, если ваш браузер поддерживает Java, зайдите по ссылке и в запустившейся в окне браузера программе Aladin наберите имя интересующего вас объекта, например, M31 (Туманность Андромеды).

С недавних пор даже популярные астрономические программы, такие как Google Sky и Microsoft World Wide Telescope, предоставляют определенные возможности по поиску научных данных и взаимодействию с профессиональными программами. Главная составляющая – это красота и понятность процесса поиска каталогов, изображений, спектров и то, что все это возможно проделать на любом компьютере, подключенном к сети интернет.