science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De Australian Square Kilometre Array Pathfinder bereikt eindelijk de big-data-snelweg

De Australian Square Kilometre Array Pathfinder gebruikt verschillende telescopen om de hemel te onderzoeken. Krediet:CSIRO, Auteur verstrekt

Je weet hoe lang het duurt om de auto in te pakken om op vakantie te gaan. Maar er is een moment waarop je er helemaal bij bent, iedereen heeft zijn gordel om, je stapt uit de oprit en je bent vertrokken.

Onze ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) telescoop is zojuist uit de drive gehaald, bij wijze van spreken, op de basis in West-Australië bij het Murchison Radio-astronomy Observatory (MRO), ongeveer 315 km ten noordoosten van Geraldton.

ASKAP is gemaakt van 36 identieke 12 meter brede schotelantennes die allemaal samenwerken, waarvan er momenteel 12 in bedrijf zijn. Dertig ASKAP-antennes zijn nu uitgerust met gespecialiseerde phased array-feeds, de rest wordt later in 2017 geïnstalleerd.

Tot nu, we hadden voornamelijk gegevens verzameld om te testen hoe ASKAP presteert. Nadat hij de technische uitmuntendheid van de telescoop heeft laten zien, gaat hij nu op zijn grote reis, beginnen met het maken van observaties voor de grote wetenschappelijke projecten die het de komende vijf jaar zal doen.

En het kost veel data. De antennes produceren nu 5,2 terabyte aan gegevens per seconde (ongeveer 15 procent van de huidige datasnelheid van internet).

Eenmaal uit de telescoop, de gegevens gaan door een nieuwe, bijna automatisch gegevensverwerkingssysteem dat we hebben ontwikkeld.

Het is als een broodbakmachine:voer de gegevens in, enkele keuzes maken, druk op de knop en laat het een nacht staan. In de ochtend heb je een mooie lading vers gemaakte beelden van de telescoop.

Neutraal waterstofgas in een van de sterrenstelsels, IC 5201 in het zuidelijke sterrenbeeld Grus (De Kraanvogel), afgebeeld in vroege waarnemingen voor het WALLABY-project. Krediet:Matthew Whiting, Karen Lee-Waddell en Bärbel Koribalski (allemaal CSIRO); WALLABY-team, Auteur verstrekt

Ga voor de WALLABIES

Het eerste project waarvoor we gegevens hebben verzameld, is een van ASKAP's grootste onderzoeken, WALLABY (Widefield ASKAP L-band Legacy All-sky Blind-surveY).

Aan boord van het onderzoek is een vrolijke groep van meer dan 100 wetenschappers - liefkozend bekend als de WALLABIES - uit vele landen, geleid door een van onze astronomen, Bärbel Koribalski, en Lister Staveley-Smith van het International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR), Universiteit van West-Australië.

Ze willen neutraal waterstofgas detecteren en meten in sterrenstelsels boven driekwart van de hemel. Om de verste van deze sterrenstelsels te zien, kijken ze drie miljard jaar terug in het verleden van het heelal, met een roodverschuiving van 0,26.

Neutrale waterstof - alleen maar eenzame individuele waterstofatomen die rondzweven - is de basisvorm van materie in het universum. Sterrenstelsels bestaan ​​uit sterren maar ook uit donkere materie, stof en gas – meestal waterstof. Een deel van de waterstof verandert in sterren.

Hoewel het universum het grootste deel van zijn leven van 13,7 miljard jaar bezig is geweest met het maken van sterren, er is nog redelijk wat neutrale waterstof in de buurt. In het nabije (lage roodverschuiving) heelal, het meeste hangt rond in sterrenstelsels. Dus het in kaart brengen van de neutrale waterstof is een handige manier om de sterrenstelsels in kaart te brengen, wat niet altijd gemakkelijk is met alleen sterrenlicht.

Maar naast het in kaart brengen van waar de sterrenstelsels zijn, we willen weten hoe ze hun leven leiden, opschieten met hun buren, groeien en veranderen in de tijd.

Als sterrenstelsels in grote groepen en clusters samenleven, stelen ze gas van elkaar, een proces genaamd accretie en strippen. Zien hoe het waterstofgas wordt verstoord of ontbreekt, vertelt ons wat de sterrenstelsels hebben uitgespookt.

Een van de eerste velden waarop WALLABY zich richt, de NGC 7232-sterrenstelselgroep. Krediet:Ian Heywood (CSIRO); WALLABY-team, Auteur verstrekt

We kunnen het waterstofsignaal ook gebruiken om veel van de individuele kenmerken van een melkwegstelsel te bepalen, zoals de afstand, hoeveel gas het bevat, zijn totale massa, en hoeveel donkere materie het bevat.

Deze informatie wordt vaak gebruikt in combinatie met kenmerken die we leren door het licht van de sterren van de melkweg te bestuderen.

Oh wat heb je grote ogen ASKAP

ASKAP ziet grote stukken lucht met een gezichtsveld van 30 vierkante graden. Het WALLABY-team observeert 1, 200 van deze velden. Elk veld bevat ongeveer 500 sterrenstelsels die detecteerbaar zijn in neutrale waterstof, in totaal 600, 000 sterrenstelsels.

Deze afbeelding (hierboven) van de NGC 7232-sterrenstelselgroep is gemaakt met slechts twee nachten aan gegevens.

ASKAP heeft nu 150 uur aan observaties van dit veld gedaan, waarvan is vastgesteld dat het er 2 bevat, 300 radiobronnen (de witte stippen), bijna allemaal sterrenstelsels.

Het heeft ook een tweede veld waargenomen, een met de Fornax-cluster van sterrenstelsels, en begon op nog twee velden tijdens de kerst- en nieuwjaarsperiode.

Nog meer zal worden opgegraven door gerichte zoekopdrachten. Alleen al het detecteren van alle WALLABY-sterrenstelsels duurt meer dan twee jaar, en de gegevens nog langer te interpreteren. De gegevens van ASKAP zullen in een enorm archief leven dat astronomen gedurende vele jaren zullen doorzoeken met behulp van supercomputers in het Pawsey Center in Perth, West Australië.

ASKAP heeft negen andere grote onderzoeksprojecten gepland, dus dit is nog maar het begin van de reis. Het is echt een heel spannende tijd voor ASKAP en de meer dan 350 internationale wetenschappers die ermee gaan werken.

Wie weet waar deze grote reis hen zal brengen, en wat ze onderweg tegenkomen?

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.