Bei einer innovativen neuen Himmelsvermessung namens Palomar Transient Factory (PTF) wird zusammen mit den USA ein 48-Zoll-Teleskop verwendet. Die Vermessung ist bereits im Gange, und allein in der Inbetriebnahmephase wurden bereits mehr als 40 Supernovae entdeckt. Astronomen erwarten, jedes Jahr Tausende mehr zu entdecken.
„Diese Umfrage ist in vielerlei Hinsicht ein Vorreiter - es ist das erste Projekt, das sich ausschließlich der Suche nach vorübergehenden Ereignissen widmet. Im Rahmen dieser Mission haben wir gemeinsam mit NERSC ein automatisiertes System entwickelt, das jede Nacht Terabyte astronomischer Daten durchsucht um interessante Ereignisse zu finden und Zeit auf einigen der leistungsstärksten bodengestützten Teleskope der Welt zu gewinnen, um sofort nachfolgende Beobachtungen durchzuführen, sobald Ereignisse identifiziert werden “, sagt Shrinivas Kulkarni, Professor für Astronomie und Planetenwissenschaften am California Institute of Technology ( Caltech) und Direktor der Caltech Optical Observatories. Er ist auch Hauptforscher der PTF-Umfrage.
„Diese wirklich neuartige Umfrage kombiniert die Leistung eines Weitfeldteleskops, einer hochauflösenden Kamera und eines Hochleistungsnetzwerks und -computers sowie die Fähigkeit, erstmals schnelle Nachbeobachtungen mit Teleskopen auf der ganzen Welt durchzuführen “, Sagt Peter Nugent, ein Mitarbeiter des Computational Staff in der Computational Research Division (CRD) von Berkeley Lab und der NERSC Analytics Group. Nugent ist auch der Echtzeit-Transient Detection Lead für das PTF-Projekt.
Jede Nacht nimmt die PTF-Kamera - eine 100-Megapixel-Maschine, die am 48-Zoll-Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in Südkalifornien montiert ist - automatisch Bilder des Himmels auf und sendet diese Bilder zur Archivierung über ein bereitgestelltes Hochgeschwindigkeitsnetzwerk an NERSC vom DOE Energy Sciences Network (ESnet) und dem High Performance Wireless Research and Education Network (HPWREN) der National Science Foundation (NSF).
Bei NERSC durchsuchen Computer, auf denen Algorithmen für maschinelles Lernen in der Echtzeit-Transientenerkennungspipeline ausgeführt werden, die PTF-Beobachtungen nach „transienten“ Quellen, kosmischen Objekten, deren Helligkeit oder Position sich ändert, indem sie die neuen Beobachtungen mit allen Daten aus früheren Nächten vergleichen . Innerhalb von Minuten, nachdem ein interessantes Ereignis entdeckt wurde, senden die Maschinen von NERSC ihre Koordinaten zur weiteren Beobachtung an das 60-Zoll-Teleskop von Palomar.
„Wir decken derzeit alle 12 Minuten ein Ereignis auf. Dieses Projekt wird die astronomische Gemeinschaft noch eine ganze Weile beschäftigen “, sagt Kulkarni.
Das Hauptziel der Himmelsvermessung sind Supernovae vom Typ Ia und Typ II.
Aufgrund ihrer relativ gleichmäßigen Helligkeit fungieren Supernovae vom Typ Ia als kosmische Leuchttürme und helfen Astronomen dabei, die Entfernungsskala des Universums zu beurteilen. Viele an der PTF-Umfrage teilnehmende Astronomen suchen gezielt nach diesen Phänomenen.
Und Supernovae vom Typ II, die durch die Detonation eines massiven Sterns verursacht werden, dem der Treibstoff ausgeht, sprengen schwere Elemente in den interstellaren Raum, wo sie schließlich neue Sterne und Planeten bilden.
„Diese Tools sind äußerst wertvoll, da sie uns nicht nur dabei helfen, Supernova zu identifizieren, sondern sie auch aufdecken, während der Stern explodiert“, sagt Robert Quimby von Caltech, dem Software-Leiter des PTF-Programms. "Dies gibt uns wertvolle Informationen darüber, wie sich kosmischer Staub im Universum ausbreitet."
„Es ist sehr aufregend, so früh im Projekt so viele Supernovae zu finden. Es ist, als hätten wir gerade den Zapfen eingeschaltet und warten jetzt darauf, dass der Feuerwehrschlauch explodiert “, sagt Quimby.
Quelle: Lawrence Berkeley National Labs
