Med Astronomy Rewind, borgerforskere bringer zombie-astrofotos til live igen

Et nyt borger-videnskabsprojekt vil redde titusindvis af potentielt værdifulde kosmiske billeder, der for det meste er døde for videnskaben, og bringe dem helt tilbage til livet. Kaldet Astronomy Rewind, indsatsen, som lanceres i dag (22. marts 2017), vil tage billeder, radio kort, og andre teleskopiske billeder, der er blevet scannet fra siderne i støvede gamle journaler og sætter dem i sammenhæng i digitale himmelatlasser og kataloger. Enhver vil så kunne finde dem online og sammenligne dem med moderne elektroniske data fra jord- og rumbaserede teleskoper, muliggør nye undersøgelser af kort- og langsigtede ændringer i himlen.

"Der er intet at sige, hvilke opdagelser der venter, " siger Alyssa Goodman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), en af ​​projektets grundlæggere. "Ved at gøre historisk videnskabelig litteratur til søgbar, genfindelige data er som at dreje nøglen til en skattekiste."

Astronomy Rewind er det seneste borgervidenskabelige program på Zooniverse platformen, som debuterede på Oxford University for ti år siden med Galaxy Zoo og nu er vært for mere end 50 aktive "folkedrevne" projekter på tværs af en række videnskabelige discipliner. Efter at have gennemgået en kort øvelse for at lære, hvad de leder efter, brugere vil se scannede sider fra tidsskrifter fra American Astronomical Society (AAS) fra det 19. århundrede til midten af ​​1990'erne, da Selskabet begyndte at udgive elektronisk. Frivilliges første opgave bliver at bestemme, hvilke typer billeder siderne indeholder:fotos af himmellegemer med (eller uden) himmelkoordinater? kort over planetoverflader med (eller uden) gitter af bredde- og længdegrad? grafer eller andre typer diagrammer?

De mest interessante billeder er dem, hvis skala, orientering, og himmelposition kan fastgøres af en kombination af etiketter på eller omkring billederne plus detaljer i teksten eller billedteksterne. Billeder, der mangler sådanne oplysninger, men tydeligt viser genkendelige stjerner, galakser, eller andre himmellegemer vil blive sendt til Astrometry.net, en automatiseret onlinetjeneste, der sammenligner astrofotos med stjernekataloger for at bestemme, hvilke områder af himlen de viser.

Moderne elektroniske astronomiske billeder indeholder ofte information om, hvor de passer på himlen, sammen med hvilket teleskop og kamera der blev brugt og mange andre detaljer. Men sådanne "metadata" er kun nyttige for forskere, hvis de originale billedfiler er publiceret sammen med de tidsskriftsartikler, hvori de er analyseret og fortolket. Dette er ikke altid tilfældet - selvom det bliver mere almindeligt med opmuntring fra AAS - så nogle elektroniske journalsider vil med tiden også blive kørt gennem Astronomy Rewind og Astrometry.net.

Takket være disse menneskestøttede og automatiserede indsatser, mange tusinde "nye gamle" billeder vil i sidste ende ende i NASAs og andres datalagre sammen med billeder fra Hubble-rumteleskopet. De vil også blive inkorporeret i Astronomy Image Explorer, en tjeneste fra AAS og dets tidsskriftudgivelsespartner, UK Institute of Physics (IOP) Publishing, og kan ses i WorldWide Telescope, et kraftfuldt data-visualiseringsværktøj og digitalt himmelatlas oprindeligt udviklet af Microsoft Research og nu administreret af AAS.

Scanningerne af sider fra AAS-journalerne - den Astronomisk Tidsskrift ( AJ ), Astrofysisk tidsskrift ( ApJ ), ApJ bogstaver , og ApJ Supplement Series — leveres af Astrophysics Data System (ADS), en NASA-finansieret bibliografisk tjeneste og arkiv ved Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), en del af CfA.

Astronomy Rewind er bygget på et fundament lagt af ADS All-Sky Survey, et tidligere forsøg på at udtrække videnskabeligt værdifulde billeder fra gamle astronomipapirer ved hjælp af computere. "Det viser sig, at maskiner ikke er særlig gode til at genkende himmelske billeder på digitaliserede sider, der indeholder en blanding af tekst og grafik, " siger Alberto Accomazzi (SAO/ADS). "Og de bliver virkelig forvirrede med flere billeder af himlen på samme side. Mennesker klarer sig meget bedre."

Accomazzis CfA-kollega Goodman, der driver et samarbejde kaldet Seamless Astronomy for at udvikle, raffinere, og dele værktøjer, der accelererer tempoet i astronomisk forskning, hjalp med at bringe ADS og Zooniverse sammen. Ifølge Zooniverse medforsker Laura Trouille (Adler Planetarium), 1,6 millioner frivillige har lavet omkring 4 milliarder billedklassificeringer eller andre bidrag ved hjælp af platformen i løbet af de sidste 10 år. "Dette er ikke bare travlt arbejde, " siger Trouille. "Zooniverse-projekter har ført til mange overraskende opdagelser og til mere end 100 peer-reviewed videnskabelige publikationer."

Hvis Astronomy Rewind tiltrækker frivillige i et antal, der kan sammenlignes med andre astronomiprojekter på Zooniverse, Trouille vurderer, at mindst 1, 000 journalsider vil blive behandlet dagligt. Hver side vil blive undersøgt af fem forskellige borgerforskere; jo flere af dem er enige om, hvad en given side viser, jo højere tillid til, at de har ret. Det bør ikke tage mere end et par måneder at komme igennem den indledende gruppe sider fra AAS-journalerne og flytte de fleste af dem videre til næste fase, hvor de himmelske scener, de indeholder, vil blive kommenteret med væsentlig information, udtrukket til digitale billeder, kortlagt på himlen, og stilles til rådighed for alle, der ønsker adgang til dem.

"Du kunne simpelthen ikke lave et projekt som dette inden for nogen rimelig tid uden 'crowdsourcing' siger Julie Steffen, AAS forlagsdirektør. "Astronomy Rewind vil puste nyt liv i gamle tidsskriftsartikler og sætte for længst tabte billeder af nattehimlen tilbage i cirkulation, og det er spændende. Men hvad der er mere spændende er, hvad der sker, når en frivillig på Zooniverse ser på en af ​​vores journalsider og går, 'Hmm, Det er underligt!' Det vil være det første skridt mod at lære noget nyt om universet."