Не моргая: как обсерватория Веры Рубин перепишет историю Вселенной
Среди прочего, астрономия временных процессов (time domain astronomy) сканирует космос в поисках событий, которые происходят в мгновение ока. По галактическим меркам это мгновение может длиться менее секунды (например, быстро вращающаяся пульсирующая звезда), а может растянуться на несколько лет (комета, теряющая лед и газы по мере движения по орбите).
Впечатляющая обсерватория Веры Рубин (Vera C. Rubin Observatory) не моргает. Расположенная высоко в Чилийских Андах, она будет фиксировать каждый участок неба Южного полушария 800 раз в течение десяти лет. Уже сейчас обсерватория выдает астрономам 800 000 оповещений за ночь, а в перспективе их число может достигать 10 миллионов.
«Вся область астрономии будет полностью преобразована этим массивом данных», — говорит астроном Сара Гринстрит (Sarah Greenstreet) в блестящем и захватывающем введении к обсерватории, которое подготовила Кимберли Картье (Kimberly Cartier), озаглавленном «Маленькие, тусклые или быстрые — Рубин найдет их».
Так что же найдет Рубин?
Астероиды. В нашей Солнечной системе идентифицировано около 1,5 миллиона астероидов, но астрономы полагают, что Рубин может обнаружить еще 4 миллиона.
Кометы. Несмотря на свой неумолимый взгляд, Рубин поможет ученым отслеживать кометы и другие транснептуновые объекты в ледяных далях внешней Солнечной системы.
Планета 9. Возможно. «Это обзор, который определит, существует Планета 9 на самом деле или нет», — отмечает астроном Меган Швамб (Meghan Schwamb) в материале Картье.
Разумеется, Рубин — далеко не единственный инструмент, который астрономы используют для изучения астероидов, комет и других малых тел в нашей Солнечной системе. Например, комплекс телескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) предлагает ученым не что иное, как «Новый взгляд на Солнечную систему».
Астрономы давно осознали ценность каталогизации временных изменений в небесных объектах. Транзиты, вращения и орбитальная динамика помогли ученым обнаружить горячие юпитеры, холодные земли и планеты, которых, казалось бы, не должно существовать.
Но прямо сейчас взгляды астрономов всего мира прикованы к Рубин, а Рубин, в свою очередь, не сводит глаз с неба. Этот обзор обещает не просто пополнить каталоги новыми объектами — он изменит саму методологию поиска. Вместо точечных наблюдений за заранее выбранными целями Рубин будет создавать беспрецедентный по объему фильм о жизни Вселенной. Такой подход позволит не только открыть миллионы новых астероидов, но и выявить редкие аномалии: внезапные вспышки сверхновых на ранних стадиях, гравитационное линзирование одиноких планет-сирот, а также едва уловимые изменения в яркости далеких звезд, указывающие на присутствие экзопланет, которые ранее были недоступны для обнаружения.
Обработка потока в 10 миллионов оповещений в сутки — это вызов не только для астрономии, но и для технологий больших данных и искусственного интеллекта. Именно здесь скрывается главная революция: впервые астрономы смогут перейти от реактивного режима наблюдений к проактивному, когда алгоритмы машинного обучения будут отсеивать шум и в реальном времени указывать исследователям на действительно критические события, не давая им исчезнуть в потоке данных. Эра Рубин — это эра, когда темп наблюдений догоняет и превосходит скорость человеческого восприятия, открывая окно в ту часть Вселенной, которая всегда была скрыта от нас простой нехваткой времени.
