Eerder dit jaar, astronomen stuitten op een fascinerende bevinding:er bestaan ​​waarschijnlijk duizenden zwarte gaten in de buurt van het centrum van onze melkweg.

De röntgenfoto's die deze ontdekking mogelijk maakten, waren niet van een of andere ultramoderne nieuwe telescoop. Ze zijn zelfs niet recentelijk genomen - sommige gegevens zijn bijna 20 jaar geleden verzameld.

Nee, de onderzoekers ontdekten de zwarte gaten door door oude, lang gearchiveerde gegevens.

Ontdekkingen als deze zullen alleen maar vaker voorkomen, als het tijdperk van "big data" verandert hoe wetenschap wordt gedaan. Astronomen verzamelen elke dag een exponentieel grotere hoeveelheid gegevens - zo veel dat het jaren zal duren om alle verborgen signalen te ontdekken die in de archieven zijn begraven.

De evolutie van de astronomie

Zestig jaar geleden, de typische astronoom werkte grotendeels alleen of in een klein team. Ze hadden waarschijnlijk toegang tot een respectabel grote optische telescoop op de grond in hun thuisinstelling.

Hun waarnemingen waren grotendeels beperkt tot optische golflengten - min of meer wat het oog kan zien. Dat betekende dat ze signalen van een groot aantal astrofysische bronnen misten, die niet-zichtbare straling kan uitzenden van zeer laagfrequente radio tot hoogenergetische gammastraling. Voor het grootste gedeelte, als je astronomie wilde doen, je moest een academische of excentrieke rijke persoon zijn met toegang tot een goede telescoop.

Oude gegevens werden opgeslagen in de vorm van fotografische platen of gepubliceerde catalogi. Maar toegang krijgen tot archieven van andere observatoria kan moeilijk zijn - en het was vrijwel onmogelijk voor amateurastronomen.

Vandaag, er zijn observatoria die het hele elektromagnetische spectrum bestrijken. Niet langer beheerd door afzonderlijke instellingen, deze ultramoderne observatoria worden meestal gelanceerd door ruimteagentschappen en zijn vaak gezamenlijke inspanningen waarbij veel landen betrokken zijn.

Met de komst van het digitale tijdperk, bijna alle gegevens zijn kort nadat ze zijn verkregen openbaar beschikbaar. Dit maakt astronomie erg democratisch - iedereen die dat wil, kan bijna elke dataset die het nieuws haalt opnieuw analyseren. (Ook jij kunt kijken naar de Chandra-gegevens die hebben geleid tot de ontdekking van duizenden zwarte gaten!)

Deze observatoria genereren een duizelingwekkende hoeveelheid gegevens. Bijvoorbeeld, de Hubble-ruimtetelescoop, actief sinds 1990, heeft meer dan 1,3 miljoen waarnemingen gedaan en verzendt wekelijks ongeveer 20 GB aan onbewerkte gegevens, wat indrukwekkend is voor een telescoop die voor het eerst werd ontworpen in de jaren zeventig. De Atacama Large Millimeter Array in Chili verwacht nu elke dag 2 TB aan gegevens aan zijn archieven toe te voegen.

Gegevens brandweerslang

De archieven met astronomische gegevens zijn al indrukwekkend groot. Maar dingen staan ​​op ontploffen.

Elke generatie observatoria is meestal minstens 10 keer gevoeliger dan de vorige, hetzij vanwege verbeterde technologie of omdat de missie gewoon groter is. Afhankelijk van hoe lang een nieuwe missie duurt, het kan honderden keren meer astronomische bronnen detecteren dan eerdere missies op die golflengte.

Bijvoorbeeld, vergelijk het vroege EGRET-gammastralingsobservatorium, die in de jaren negentig vloog, naar NASA's vlaggenschipmissie Fermi, die dit jaar 10 wordt. EGRET ontdekte slechts ongeveer 190 bronnen van gammastraling in de lucht. Fermi heeft er meer dan 5 gezien, 000.

De grote synoptische onderzoekstelescoop, een optische telescoop die momenteel in aanbouw is in Chili, zal om de paar nachten de hele lucht in beeld brengen. Het zal zo gevoelig zijn dat het 10 miljoen waarschuwingen per nacht zal genereren voor nieuwe of tijdelijke bronnen, wat leidt tot een catalogus van meer dan 15 petabyte na 10 jaar.

De vierkante kilometerreeks, wanneer voltooid in 2020, wordt de meest gevoelige telescoop ter wereld, in staat om radarstations op luchthavens van buitenaardse beschavingen te detecteren tot op 50 lichtjaar afstand. In slechts een jaar van activiteit, het zal meer data genereren dan het hele internet.

Deze ambitieuze projecten zullen het vermogen van wetenschappers om met data om te gaan testen. Afbeeldingen moeten automatisch worden verwerkt, wat betekent dat de gegevens moeten worden verkleind tot een hanteerbaar formaat of worden omgezet in een afgewerkt product. De nieuwe observatoria verleggen de grenzen van rekenkracht, waarvoor faciliteiten nodig zijn die honderden terabytes per dag kunnen verwerken.

De resulterende archieven - allemaal openbaar doorzoekbaar - zullen 1 miljoen keer meer informatie bevatten dan wat kan worden opgeslagen op uw typische 1 TB back-upschijf.

Nieuwe wetenschap ontsluiten

Door de stortvloed aan gegevens wordt astronomie een meer collaboratieve en open wetenschap dan ooit tevoren. Dankzij internetarchieven, robuuste leergemeenschappen en nieuwe outreach-initiatieven, burgers kunnen nu deelnemen aan de wetenschap. Bijvoorbeeld, met het computerprogramma Einstein@Home, iedereen kan de inactieve tijd van zijn computer gebruiken om te helpen zoeken naar zwaartekrachtsgolven van botsende zwarte gaten.

Het is een spannende tijd voor wetenschappers, te. Astronomen zoals ik bestuderen vaak fysieke verschijnselen op tijdschalen die zo wild zijn dat ze niet in realtime kunnen worden bekeken. Gebeurtenissen zoals een typische fusie van sterrenstelsels - en dat is precies hoe het klinkt - kunnen honderden miljoenen jaren duren. Alles wat we kunnen vastleggen is een momentopname, als een enkel stilstaand beeld uit een video van een auto-ongeluk.

Echter, er zijn enkele verschijnselen die zich op kortere tijdschalen voordoen, duurt slechts een paar decennia, jaren of zelfs seconden. Zo ontdekten wetenschappers die duizenden zwarte gaten in de nieuwe studie. It's also how they recently realized that the X-ray emission from the center of a nearby dwarf galaxy has been fading since first detected in the 1990s. These new discoveries suggest that more will be found in archival data spanning decades.

Op mijn eigen werk, I use Hubble archives to make movies of "jets, " high-speed plasma ejected in beams from black holes. I used over 400 raw images spanning 13 years to make a movie of the jet in nearby galaxy M87. That movie showed, Voor de eerste keer, the twisting motions of the plasma, suggesting that the jet has a helical structure.

This kind of work was only possible because other observers, for other purposes, just happened to capture images of the source I was interested in, back when I was in kindergarten. As astronomical images become larger, higher resolution and ever more sensitive, this kind of research will become the norm.

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