science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Met Astronomy Rewind, burgerwetenschappers brengen zombie-astrofoto's weer tot leven

Links is een foto van de Orionnevel van pagina 396 van het Astrophysical Journal van juni 1905 - zonder coördinatenlabels om de hemelse positie en oriëntatie vast te stellen. Astrometry.net kon het sterpatroon herkennen, waarna het beeld meer dan 180° werd gedraaid om het noorden boven te plaatsen en in de lucht in een context te plaatsen in WorldWide Telescope. Krediet:American Astronomical Society, NASA/SAO Astrophysics Data System &WorldWide Telescope.

Een nieuw burgerwetenschappelijk project zal tienduizenden potentieel waardevolle kosmische beelden die grotendeels dood zijn voor de wetenschap, redden en weer volledig tot leven brengen. genaamd Astronomy Rewind, de moeite, die vandaag (22 maart 2017) van start gaat, zal foto's maken, radiokaarten, en andere telescopische afbeeldingen die van de pagina's van stoffige oude tijdschriften zijn gescand en in context worden geplaatst in digitale luchtatlassen en catalogi. Iedereen kan ze dan online vinden en vergelijken met moderne elektronische gegevens van telescopen op de grond en in de ruimte, het mogelijk maken van nieuwe studies van veranderingen op korte en lange termijn in de hemel.

"Het is niet te zeggen welke ontdekkingen wachten, " zegt Alyssa Goodman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), een van de oprichters van het project. "Historische wetenschappelijke literatuur omzetten in doorzoekbare, ophaalbare gegevens is als het omdraaien van de sleutel tot een schatkist."

Astronomy Rewind is het nieuwste burgerwetenschappelijke programma op het Zooniverse-platform, die tien jaar geleden debuteerde aan de universiteit van Oxford met Galaxy Zoo en nu gastheer is van meer dan 50 actieve "door mensen aangedreven" projecten in verschillende wetenschappelijke disciplines. Nadat ze een korte oefening hebben gedaan om te leren waarnaar ze op zoek zijn, gebruikers kunnen gescande pagina's bekijken uit de tijdschriften van de American Astronomical Society (AAS) uit de 19e eeuw tot het midden van de jaren negentig, toen het Genootschap elektronisch begon te publiceren. De eerste taak van vrijwilligers zal zijn om te bepalen welke soorten afbeeldingen de pagina's bevatten:foto's van hemellichamen met (of zonder) hemelcoördinaten? kaarten van planetaire oppervlakken met (of zonder) roosters van lengte- en breedtegraad? grafieken of andere soorten diagrammen?

De meest interessante afbeeldingen zijn de afbeeldingen waarvan de schaal, oriëntatie, en de luchtpositie kunnen worden bepaald door een combinatie van labels op of rond de afbeeldingen plus details in de tekst of bijschriften. Foto's die dergelijke informatie missen, maar duidelijk herkenbare sterren tonen, sterrenstelsels, of andere hemellichamen worden naar Astrometry.net gestuurd, een geautomatiseerde online service die astrofoto's vergelijkt met sterrencatalogi om te bepalen welke delen van de hemel ze tonen.

Moderne elektronische astronomische afbeeldingen bevatten vaak informatie over waar ze in de lucht passen, samen met welke telescoop en camera werden gebruikt en vele andere details. Maar dergelijke 'metadata' zijn alleen nuttig voor onderzoekers als de originele afbeeldingsbestanden worden gepubliceerd samen met de tijdschriftartikelen waarin ze worden geanalyseerd en geïnterpreteerd. Dit is niet altijd het geval - hoewel het steeds gebruikelijker wordt met aanmoediging door de AAS - dus sommige elektronische dagboekpagina's zullen uiteindelijk ook via Astronomy Rewind en Astrometry.net worden beheerd.

Dankzij deze door mensen ondersteunde en geautomatiseerde inspanningen, vele duizenden "nieuwe oude" afbeeldingen zullen uiteindelijk terechtkomen in de gegevensopslagplaatsen van NASA en anderen, naast afbeeldingen van de Hubble-ruimtetelescoop. Ze zullen ook worden opgenomen in de Astronomy Image Explorer, een dienst van de AAS en haar partner voor tijdschriftuitgeverij, het UK Institute of Physics (IOP) Publishing, en zichtbaar in WorldWide Telescope, een krachtige tool voor gegevensvisualisatie en een digitale hemelatlas, oorspronkelijk ontwikkeld door Microsoft Research en nu beheerd door de AAS.

De scans van pagina's uit de AAS-tijdschriften - de Astronomisch tijdschrift ( AJ ), Astrofysisch tijdschrift ( ApJ ), ApJ-letters , en de ApJ Supplement-serie —worden geleverd door het Astrophysics Data System (ADS), een door NASA gefinancierde bibliografische dienst en archief bij het Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), onderdeel van de CfA.

Astronomy Rewind is gebouwd op een fundament dat is gelegd door de ADS All-Sky Survey, een eerdere poging om wetenschappelijk waardevolle afbeeldingen te extraheren uit oude astronomiepapieren met behulp van computers. "Het blijkt dat machines niet erg goed zijn in het herkennen van hemelse beelden op gedigitaliseerde pagina's die een combinatie van tekst en afbeeldingen bevatten, " zegt Alberto Accomazzi (SAO/ADS). "En ze raken echt in de war met meerdere afbeeldingen van de lucht op dezelfde pagina. Mensen doen het veel beter."

Accomazzi's CfA-collega Goodman, die een samenwerking runt genaamd Seamless Astronomy om te ontwikkelen, verfijnen, en tools delen die het tempo van astronomisch onderzoek versnellen, hielp ADS en Zooniverse samen te brengen. Volgens Zooniverse mede-onderzoeker Laura Trouille (Adler Planetarium), 1,6 miljoen vrijwilligers hebben de afgelopen 10 jaar ongeveer 4 miljard beeldclassificaties of andere bijdragen geleverd met behulp van het platform. "Dit is niet alleen druk werk, ", zegt Trouille. "Zooniverse-projecten hebben geleid tot veel verrassende ontdekkingen en tot meer dan 100 peer-reviewed wetenschappelijke publicaties."

Als Astronomy Rewind vrijwilligers aantrekt in aantallen die vergelijkbaar zijn met andere sterrenkundeprojecten op Zooniverse, Trouille schat dat minstens 1, 000 journaalpagina's worden dagelijks verwerkt. Elke pagina wordt onderzocht door vijf verschillende burgerwetenschappers; hoe meer van hen het eens zijn over wat een bepaalde pagina laat zien, hoe groter het vertrouwen dat ze gelijk hebben. Het zou niet meer dan een paar maanden moeten duren om de eerste reeks pagina's uit de AAS-tijdschriften te doorlopen en de meeste naar de volgende fase te gaan, waar de hemeltaferelen die ze bevatten zullen worden geannoteerd met essentiële informatie, geëxtraheerd in digitale afbeeldingen, in kaart gebracht op de hemel, en beschikbaar gemaakt voor iedereen die er toegang toe wil hebben.

"Je zou een project als dit gewoon niet binnen een redelijke tijd kunnen doen zonder 'crowdsourcing, '" zegt Julie Steffen, AAS directeur van Publishing. "Astronomy Rewind zal oude tijdschriftartikelen nieuw leven inblazen en lang verloren gewaande beelden van de nachtelijke hemel weer in omloop brengen, en dat is spannend. Maar wat nog spannender is, is wat er gebeurt als een vrijwilliger op Zooniverse naar een van onze dagboekpagina's kijkt en zegt:'Hm, dat is raar!' Dat zal de eerste stap zijn om iets nieuws over het universum te leren."