De eerste astronomen hadden een beperkte toolkit:hun ogen. Ze konden alleen die sterren observeren, planeten en hemelse gebeurtenissen helder genoeg om zonder hulp op te pikken. Maar de astronomen van vandaag gebruiken steeds gevoeligere en geavanceerdere instrumenten om een ​​groot aantal kosmische wonderen te bekijken en te volgen, inclusief objecten en gebeurtenissen die te vaag of te ver weg waren voor hun hemelstarende voorouders.

Op 14 november, wetenschappers van het California Institute of Technology, de Universiteit van Washington en acht extra partnerinstellingen, kondigde aan dat de Zwicky Transient Facility, het nieuwste gevoelige instrument voor astrofysische waarnemingen op het noordelijk halfrond, heeft "eerste licht" gezien en zijn eerste gedetailleerde opname van de nachtelijke hemel gemaakt.

Wanneer volledig operationeel in 2018, de ZTF scant elke nacht bijna de hele noordelijke hemel. Gevestigd in het Palomar Observatory in Zuid-Californië en beheerd door Caltech, Het doel van de ZTF is om deze nachtelijke beelden te gebruiken om "voorbijgaande" objecten te identificeren die variëren tussen waarnemingen - het identificeren van gebeurtenissen variërend van supernova's op miljoenen lichtjaren afstand tot asteroïden in de buurt van de aarde.

in 2016, het UW Department of Astronomy is formeel toegetreden tot het ZTF-team en zal helpen bij het ontwikkelen van nieuwe methoden om de meest "interessante" van de miljoenen veranderingen in de lucht te identificeren - inclusief nieuwe objecten - die de ZTF elke nacht zal detecteren en wetenschappers zal waarschuwen. Op die manier, deze transiënte objecten met hoge prioriteit kunnen tot in detail worden gevolgd door grotere telescopen, inclusief het aandeel van de UW in de Apache Point Observatory 3,5-meter telescoop.

"UW is een wereldleider in survey-astronomie, en lid worden van de ZTF zal ons vermogen verdiepen om geavanceerde wetenschap uit te voeren op het enorme, realtime gegevensstroom, " zei Eric Bellm, een UW-assistent-professor astronomie en onderzoekswetenschapper van de ZTF. "Een van de sterke punten van de ZTF is de wereldwijde samenwerking, bestaande uit experts op het gebied van tijddomeinastronomie van instellingen over de hele wereld."

identificeren, het catalogiseren en classificeren van deze hemellichamen zal van invloed zijn op studies van sterren, ons zonnestelsel en de evolutie van ons heelal. De ZTF kan ook helpen bij het detecteren van elektromagnetische tegenhangers van bronnen van zwaartekrachtgolven die zijn ontdekt door Advanced LIGO en Virgo, zoals andere observatoria deden in augustus toen deze detectoren zwaartekrachtsgolven oppikten van de samensmelting van twee neutronensterren.

Maar om deze belofte te ontsluiten, de ZTF vereist massale gegevensverzameling en realtime analyse - en UW-astronomen hebben een geschiedenis van het aangaan van dergelijke "big data" -uitdagingen.

De wortels van big data-astronomie aan de UW gaan terug tot de Sloan Digital Sky Survey, die een telescoop bij het Apache Point Observatory in New Mexico gebruikte om nauwkeurige gegevens te verzamelen over de "roodverschuiving" - of toenemende golflengte - van sterrenstelsels terwijl ze zich van elkaar verwijderen in het uitdijende heelal. Eenmaal goed geanalyseerd, de gegevens hielpen astronomen om een ​​nauwkeurigere 3D-"kaart" van het waarneembare heelal te maken. De onderzoeksastronomiegroep van de UW is verzameld binnen het Data Intensive Research in Astrophysics and Cosmology (DIRAC) Institute, waaronder wetenschappers van het Department of Astronomy, het eScience Institute en de Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering.

"Het was logisch dat de afdeling astronomie van UW zich bij het ZTF-team voegde, omdat we een toegewijd team en expertise hebben samengesteld voor 'big data'-astronomie, en we kunnen veel leren van de partnerschappen en potentiële ontdekkingen van ZTF, " zei UW universitair hoofddocent astronomie Mario Juric.

Van aarde, de lucht is in wezen een gigantische bol die onze planeet omringt. Die hele bol heeft een oppervlakte van meer dan 40, 000 vierkante graden. De ZTF maakt gebruik van een nieuwe camera met hoge resolutie die is gemonteerd op de bestaande Samuel Oschin 48-inch Schmidt-telescoop van het Palomar Observatorium. Samen vormen deze instrumenten het duet dat onlangs voor het eerst het licht zag, en na maanden van fine-tuning zullen ze in staat zijn om foto's te maken van 3, 750 vierkante graden per uur.

Deze beelden zullen een orde van grootte talrijker zijn dan die geproduceerd door de voorganger van de ZTF in Palomar. Maar aangezien deze voorbijgaande objecten aan de hemel kunnen vervagen of van positie kunnen veranderen, analysetools moeten bijna in realtime worden uitgevoerd wanneer afbeeldingen binnenkomen.

"We gaan op zoek naar iets subtiels dat in de loop van de tijd verandert, "zei Bellm. "En gezien hoeveel van de lucht ZTF elke nacht zal afbeelden, dat kunnen tienduizenden objecten van potentieel belang zijn die om de paar dagen worden geïdentificeerd."

Vanuit het oogpunt van data-analyse, dit zijn geen gemakkelijke taken. Maar, het zijn precies het soort taken waar UW-astronomen aan hebben gewerkt ter voorbereiding op de Large Synoptic Survey Telescope, die naar verwachting het eerste licht zal zien in het komende decennium. de LSST, gelegen in het noorden van Chili, is een ander big data-project in de astrofysica, en zal naar verwachting om de paar dagen beelden van bijna de hele nachtelijke hemel vastleggen.

"Gegevens van de ZTF-enquêtes zullen van invloed zijn op bijna alle gebieden van de astrofysica, en ons voorbereiden op de LSST langs de lijn, ' zei Juric.