Gökbilimciler, Vera Rubin teleskopunun akıl almaz miktarda veri üreteceğini söylüyor

Vera C. Rubin Gözlemevi 2025 yılında faaliyete geçtiğinde, 8,4 metrelik aynası ve 3,2 gigapiksel kamerasıyla her gece gökyüzünün büyük bölümlerini yakalayacak, gökbilimcilerin kullanabileceği en güçlü araçlardan biri olacak. Her görüntü 60 saniye içinde analiz edilecek ve gökbilimcileri süpernova gibi geçici olaylara karşı uyaracak. Her yıl 5 petabaytlık (5.000 terabayt) inanılmaz miktarda yeni ham görüntü kaydedilecek ve gökbilimcilerin incelemesine sunulacak.

Gökbilimcilerin yüksek çözünürlüklü verileri ele geçirmek için sabırsızlanmaları şaşırtıcı değil. Yeni bir makale, büyük miktarda verinin nasıl işleneceğini, düzenleneceğini ve dağıtılacağını özetlemektedir. Tüm süreç, öngörülen 10 yıllık araştırma boyunca üç kıtada birçok tesis gerektirecek.

Rubin Gözlemevi, Şili And Dağları’nın yükseklerinde bulunan yer tabanlı bir teleskoptur. Gözlemevinin 8,4 metrelik Simonyi Araştırma Teleskobu, dünyanın en büyük balık gözü merceğini de içeren, dünyadaki en yüksek çözünürlüklü dijital kamerayı kullanacak. Kamera kabaca küçük bir araba boyutundadır ve neredeyse 2.800 kg (6.200 lbs) ağırlığındadır. Bu araştırma teleskopu hızlı hareket ediyor ve her dört gecede bir güney yarımküredeki görünür gökyüzünün tamamını tarayabilecek.

Fabio Hernandez, George Beckett, Peter şöyle yazıyor: “Gök cisimlerinin otomatik tespiti ve sınıflandırılması, sonunda 20 milyar galaksi ve 17 milyar yıldızdan ve bunlarla ilişkili fiziksel özelliklerden oluşan bir astronomik kataloğun aşamalı olarak üretilmesi için yüksek çözünürlüklü görüntüler üzerinde karmaşık algoritmalar tarafından gerçekleştirilecek.” Clark ve diğer bazı gökbilimciler ön baskı kağıdı gönderildi arXiv.

Rubin Gözlemevi’nin ana projesi, Eski Uzay ve Zaman Araştırması’dır (LSST) ve araştırmacılar bu projenin 5 milyondan fazla asteroit kuşağı nesnesi, 300.000 Jüpiter Truva Atı, 100.000 Dünya’ya yakın nesne ve 40.000’den fazla Kuiper kuşağı hakkında veri toplayacağını tahmin ediyor nesneler. Rubin birkaç günde bir görünür gece gökyüzünün haritasını çıkarabileceği için bu nesnelerin çoğu yüzlerce kez gözlemlenecek.

Teleskobun tekrarlanan gözlemleri nedeniyle, muazzam miktardaki veri, tüm bu nesnelerin konumlarının ve yörüngelerinin hesaplanmasına yardımcı olacaktır.

Görüntüler ve veriler teleskoptan derhal La Serena, Şili’deki Üs Tesisi ve Şili Veri Erişim Merkezi’ne akacak ve daha sonra siteleri birbirine bağlayan özel yüksek hızlı ağlar üzerindeki üç Rubin veri tesisine gidecek: Fransız Veri Tesisi CC-IN2P3 Lyon, Fransa, Birleşik Krallık’ta Birleşik Krallık Veri Tesisi, IRIS ağı ve Kaliforniya, ABD’de SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda ABD Veri Tesisi ve Veri Erişim Merkezi Ayrıca Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği’nin de Genel Merkez Sitesi bulunmaktadır ( AURA) Tucson, Arizona, ABD’de

Görüntüler alındıktan sonra üç farklı zaman ölçeğine göre işlenir: anlık, günlük ve yıllık. Hernandez ve arkadaşlarının makalesi, her gözlem gecesinde toplanan ham görüntülerin nasıl hızlı bir şekilde işleneceğini (60 saniye içinde) ve parlaklığı veya konumu değişen nesnelerin “geçici algılama” için uyarılar üretip yayacağını özetlemektedir.

Hızlı İşleme olarak bilinen bu süreçte, uyarılarla ilgili herhangi bir mülkiyet süresi olmayacak ve amaç, herhangi bir olayla ilgili hemen hemen her şeyi hızlı bir şekilde iletmek, hızlı sınıflandırma ve karar almayı mümkün kılmak olduğundan, uyarılar anında kamuya açık olacaktır. Bilim adamları, Hızlı İşleme’nin gece başına milyonlarca uyarı oluşturabileceğini tahmin ediyor.

Gözlemden sonraki 24 saat içinde yayınlanacak günlük ürünlerde o geceye ait görüntüler yer alacak. Yıllık kampanyalar, anketin başlangıcından bu yana toplanan görsel veri setinin tamamını yeniden işleyecektir.

Her veri sürümünde, güncellenmiş bilimsel algoritmalarla işlenmiş, bilime hazır görüntülerin yanı sıra ham ve kalibrasyon görüntüleri de bulunacaktır. Ayrıca tespit edilen tüm astrofiziksel nesnelerin özelliklerinin yer aldığı kataloglar da olacak.

“Birikmiş ham görüntü setinin yıllık işlenmesiyle oluşturulan yayımlanan veri ürünlerinin hacmi, o yıla ait girdi veri setinin boyutunun ortalama 2,3 katıdır ve anketin sonunda yüz petabaytın üzerine çıkacağı tahmin edilmektedir. ” gökbilimciler yazdı. Ayrıca, 10 yıllık araştırma boyunca bilim analizi için yayımlanan veri hacminin bir kat artacağının tahmin edildiğini de belirttiler.

Rubin Gözlemevi, verilerin arşivlenmesi ve çeşitli bilim işbirliklerine dağıtılması için çeşitli türde veri ürünleri ve hizmetlerinden yararlanacak. Makalede Rubin LSST “Bilim Boru Hatları”nın yaklaşık 80 farklı türde görevden oluştuğu ve bunların hepsinin ortak bir algoritmik kod tabanı ve özel yazılım üzerinde uygulandığı belirtiliyor. Veri erişim ayrıntılarını (veri konumu, veri formatı ve erişim protokolleri dahil) özetleyen yazılım sistemi olan Data Butler adı verilen bir özellik bulunmaktadır.

Her yıl bir veri yayını üretilecek ve dört ana bilim kolundaki çalışmalarda kullanılmak üzere bilim işbirliklerine sunulacak: karanlık madde ve karanlık enerjinin araştırılması, güneş sistemi nesnelerinin envanterinin çıkarılması, geçici optik gökyüzünün keşfedilmesi ve Samanyolu’nun haritalanması.

Bu yıllık sürüm, bugüne kadar çekilen tüm araştırma görüntülerinin yeniden işlenmesine, birleştirilmesine ve otomatik olarak ölçülmesine olanak tanıyacak ve tüm Güney gökyüzünün giderek daha derin bir resmini ve her birinin zaman içinde nasıl değiştiğini yakalayan büyüyen bir astronomik nesne kataloğu elde edilmesini sağlayacak. Bu yıllık veri işleme, üç veri tesisinde yürütülecek ve nihai veri seti SLAC’ta toplanacak ve Rubin Bilim Platformu aracılığıyla gökbilimcilerin ve fizikçilerin kullanımına sunulacak.

Şu anda Rubin Gözlemevi verilerinin iki yıl sonra tamamen kamuya açıklanması bekleniyor. Kamuya açık verilere nasıl erişilebileceği ve bu erişimin nasıl finanse edilebileceği konusu halen çalışılıyor.