Sistema monitora mudanças no céu noturno

Sistema monitora mudanças no céu noturno

Menos de um ano em sua missão, uma câmera de pesquisa do céu no sul da Califórnia mostra o quão cheio o céu é. O Zwicky Transient Facility, baseado no Observatório Palomar no Condado de San Diego, identificou mais de mil novos objetos e fenômenos no céu noturno, incluindo mais de 1.100 novas supernovas e 50 asteróides próximos da Terra, bem como sistemas estelares binários e negros furos. Operada pela Caltech, a ZTF é uma parceria público-privada entre a National Science Foundation e um consórcio de nove outras instituições ao redor do mundo, incluindo a Universidade de Washington. Os seis trabalhos mais recentes da colaboração da ZTF, que descrevem essas descobertas, bem como os sistemas de mineração de dados, classificação e alerta da ZTF,.

Eric Bellm, pesquisador da ZTF e professor assistente de pesquisa de astronomia na UW, é o autor principal de um artigo descrevendo os sistemas técnicos da ZTF e as principais descobertas desde o início da pesquisa, em 20 de março de 2018. Maria Patterson, cientista de dados anteriormente O Instituto DIRAC do Departamento de Astronomia da UW, é o autor principal em outro artigo descrevendo o sistema de alerta da ZTF para notificar equipes científicas de possíveis novos objetos no céu ou mudanças significativas em objetos existentes.

"A missão da ZTF é identificar mudanças no céu noturno e alertar o campo astronômico dessas descobertas o mais rápido possível", disse Bellm, que também é membro do Instituto DIRAC. "Os resultados e especificações relatados nestes seis trabalhos demonstram que a ZTF possui um pipeline para identificar novos objetos, bem como analisar e disseminar informações sobre eles rapidamente para a comunidade astronômica".

As equipes científicas precisam de alertas rápidos para que possam, se necessário, organizar observações de acompanhamento de objetos individuais por outros observatórios, acrescentou Bellm.

A ZTF realiza seus objetivos de pesquisa por meio de uma câmera digital, composta por 16 dispositivos de carga acoplada, montados no telescópio Samuel Oschin de abertura de 48 polegadas no Palomar. Uma única imagem da câmera cobre uma área de cerca de 240 vezes o tamanho da lua; em apenas uma noite, a ZTF conseguiu visualizar todo o céu noturno visível do Hemisfério Norte. Até agora, a câmera ZTF já conseguiu mais de 1 bilhão de estrelas em nossa galáxia. Ao comparar novas imagens com as antigas, a ZTF pode identificar objetos novos, como uma supernova se acendendo pela primeira vez, ou alterações em objetos existentes, como uma estrela iluminando a luminosidade.

A ZTF realiza pesquisas para órgãos públicos, como a National Science Foundation, bem como entidades privadas. O grande volume de dados gerados pelo ZTF exigiu uma nova abordagem para análise de dados e alertas, de acordo com Bellm.

"Toda imagem que a ZTF leva contribui para pelo menos uma pesquisa", disse Bellm. "Precisávamos criar um sistema de alerta automatizado que informasse as equipes de pesquisa relevantes - em tempo quase real - de todas as possíveis mudanças ou novos objetos que a ZTF descobriria, o que poderia ser mais de um milhão em um único noite." Patterson, Bellm e outros cientistas da UW - incluindo Mario Juric, professor associado de astronomia e membro sênior de dados do Instituto eScience - lideraram o esforço dentro da ZTF para criar o sistema de alerta automatizado. Eles utilizaram duas tecnologias de código aberto: o Kafka, uma plataforma de streaming de dados em tempo real, e o Avro, uma estrutura para serializar dados para transmissão e armazenamento. O sistema de alerta completo, que foi implantado pela primeira vez em junho de 2018, gerou e distribuiu com êxito até 1.

"Através destes sistemas de alerta, a ZTF está compartilhando cada mudança que encontra com nossos parceiros de pesquisa", disse Bellm. "Eles estão recebendo todos os dados".

Os parceiros de pesquisa, por sua vez, estão experimentando sistemas de classificação de aprendizado de máquina e outras ferramentas de análise para classificar os alertas. O sistema de alerta da ZTF é um campo de testes para futuras missões de "astronomia automatizada no domínio do tempo", como o Telescópio de Levantamento Sinóptico Grande, disse Bellm. O LSST, que deve iniciar suas pesquisas no céu em 2022, deve gerar cerca de 10 milhões de alertas por noite, o que representa cerca de 10 vezes o volume máximo de alerta da ZTF. Mas o sistema de alerta da ZTF poderia formar a base de um pipeline de alerta para o LSST, de acordo com Bellm.

"Estamos muito satisfeitos com as oportunidades que a missão da ZTF nos proporcionou", disse Bellm. "É reconfortante saber que temos hoje as ferramentas que são úteis não apenas para pesquisas contínuas na ZTF, mas também futuras missões como o LSST."

Fonte:

www.sciencedaily.com