Как мултимедийната астрономия разкрива уликите към космоса

Астрономите са имали блокбъстър година.

В допълнение към проследяването на космическия източник на неутрино, те са открили сливането на две големи неутронни звезди, всеки по-масивен от слънцето.

Откритията бяха обявени за доказателство, че е пристигнала „нова ера на мултимедийната астрономия“.

Но какво е астрономията на мултимесните?

В нашето ежедневие ние тълкуваме света около нас въз основа на различни сигнали като звукови вълни, светлина (вид електромагнитна вълна) и налягане на кожата. Всеки един от тези сигнали може да бъде пренесен от различен “посланик”. Новите посланици водят до нови прозрения. Така астрономите с нетърпение посрещнаха нов набор от посланици към тяхната наука.

Много пратеници

През по-голямата част от историята на астрономията учените изучавали главно сигнали, предавани от един посланик, електромагнитно излъчване. Тези вълни, които се движат през пространството и времето, се описват от дължините на вълните или количеството енергия, което се намира в техните частици - фотоните.

Радиовълните имат фотони с най-малко енергия и най-дълги дължини на вълните, последвани от инфрачервена и оптична светлина при междинни енергии и дължини на вълните. Рентгеновите и гама-лъчите имат най-късите дължини на вълните и най-високата енергия.

Но учените изучават и други посланици:

• Космически лъчи: заредени атомни частици и ядра, движещи се близо до скоростта на светлината.
• Неутрино: незаредени частици, които виждат по-голямата част от Вселената прозрачна.
• Гравитационни вълни: бръчки в самата тъкан на пространството и времето.

И докато някои области в астрономията са изследвали тези пратеници в продължение на години, астрономите едва наскоро са наблюдавали събития отвъд Млечния път с повече от един пратеник по едно и също време. Само за няколко месеца броят на източниците, в които астрономите могат да съберат сигналите от различни посланици, се удвои.

Като разходка по плажа

Астрономията на мултимедийните е естествена еволюция на астрономията. Учените се нуждаят от повече данни, за да съставят цялостна картина на обектите, които изучават и съответстват на теориите, които развиват с техните наблюдения.

Астрономите са комбинирали различни дължини на вълните на фотоните, за да сглобят някои от мистериите на Вселената. Например, комбинацията от радио и оптични данни играе основна роля при определяне, че Млечният път е спирална галактика през 1951 година.

А астрономията продължава да разкрива велики резултати за нашата вселена, използвайки само един посланик, фотони. Така че, ако астрономията на мултимедийните служители е само еволюционна стъпка от невероятна история на успехите, значи ли това е просто нова дума?

Не мислим така.

Представете си, че вървите по океанския плаж. Вие се наслаждавате на невероятния залез, чувате валцуващите вълни, усещате пясъка под краката си и ухаете соления въздух. Комбинираните ви сетива формират по-пълно преживяване.

С астрономията на мултимедийните участници се надяваме да научим повече от вселената чрез комбиниране на множество посланици, точно както съчетаваме зрението, слуха, докосването и миризмата.

Но не винаги е пикник

Културите на астрономите и физиците на частиците представляват различни подходи към науката. В астрономията на мултимедийните култури тези култури се сблъскват.

Астрономията е поле за наблюдение, а не експеримент. Ние изучаваме астрономически обекти, които се променят с времето (астрономия във времева област), което означава, че често имаме само един шанс да наблюдаваме преходно астрономическо събитие.

Доскоро повечето астрономи във времеви области работеха в малки екипи, на много проекти едновременно. Ние използваме ресурси като телеграма на астронома или мрежата за координация на гама-лъчите, за да съобщаваме бързо резултатите, дори преди да изпратим научни статии.

Тъй като повечето от очакваните източници на мултимедийни сигнали са преходни астрономически събития, това е огромно усилие да се улавят пратениците освен фотоните.

Прочетете повече: Обсерваторията на IceCube открива неутрино и открива блазар като свой източник

Физиците на частиците са довели до създаването на големи международни сътрудничества за справяне с най-тежките им проблеми, включително големия адронен ускорител, обсерваторията на IceCube Neutrino и обсерваторията за гравитационно-вълнови лазерни интерферометри (LIGO). Привличането на стотици до хиляди изследователи да работят за постигане на общи цели изисква цялостна идентификация на ролите, строги комуникационни насоки и много телеконференции.

Необходимостта да се реагира на бързите промени в мултимесенния източник и огромните усилия за улавяне на мултимедийни сигнали означава, че астрономията и физиката на частиците трябва да се сливат един към друг, за да предизвикат най-доброто от двете култури.

Ползите от мултимедийната астрономия

Докато астрономията на мултимедийните служители е еволюция на това, което астрономите и физиците на частиците са правили в продължение на десетилетия, общите резултати са интригуващи.

Откриването на гравитационни вълни от сливането на неутронни звезди потвърди, че тези сблъсъци правят голяма част от златото и платината на Земята (и навсякъде във вселената). Той също така показва как тези сблъсъци водят до (поне някои) къси гама-лъчи - произходът на тези експлозивни събития е бил огромен открит въпрос в астрономията.

Първата асоциация на неутрино с един-единствен астрономически източник даваше поглед върху това как Вселената създава най-енергичните си частици. Астрономията на мултимедийните разкрива подробности за някои от най-екстремните условия в нашата вселена.

Перспективата за мултимесенните вече дава повече от обобщението на нейните части - и можем да очакваме да видим по-изненадващи открития в бъдеще. Елитни екипи в цяла Канада вече допринасят за растежа на тази млада област, а астрономията на мултимедийните играчи обещава да играе основна роля в следващото ни десетилетие на астрономическите изследвания в Канада - и по целия свят.

Тази статия първоначално е била публикувана на разговор от Грегъри Сивакоф и Дарил Хагард. Прочетете оригиналната статия тук.