...THE ERA OF LSST, 22 - 26 January 2024, ESO Garching

В търсене на златната игла и как да открием астероиди-убийци в разнообразни, равноправни и всеобхващащи колективи

Вторият ден започна с една толкова техническа сесия, че ако човек не знае предварително, че конференцията е астрономическа, може да си помисли, че тук са се събрали компютърни специалисти, или в най-добрия случай, хора, които се занимават с така наречената data science. Ако трябва да бъда честен, не съм сигурен точно как да преведа тоя термин – по същество това е клон или друго име за добре познатата статистика (често гледана с повече или по-малко оправдан скептицизъм).

По предварителни оценки, когато LSST започне работа, той ще регистрира около 250 променливи обекти в секунда. Всеки кадър – мислете си за снимка с екпозиция 5-10 минути – ще съдържа хиляди променливи. Разбира се, много от тях ще бъдат известни, изследвани и добре разбрани, но ще има нови. Невъзможно е такова огромно количество обекти да бъдат инспектирано от човек и тук се появяват така наречените „брокери“, които не са нищо друго, освен софтуер, който класифицира обектите по предварително дефинирани критерии и ги класира по приоритет. Даже да са базирани на особено умни ИИ системи, тези брокери са само толкова добри, колкото логиката, заложена в тях или колкото извадките, на които е тренирана ИИ системата.

Друг технически аспект е организацията на комуникациите между LSST, центровете са данни, в които работят тези системи (центровете са много – в Щатите, Чили и Хърватия). Тук става дума както за проблемите, свързани с обема на данните (дали да ги компресираме, без или с известна загуба на качество), така и форматите и протоколите, които да съдържат необходимото количество от метаданни (те включват информация за състоянието на инструмента и телескопа, за състоянието на атмосферата по време на наблюдението), за програмните интерфейси, чрез които астрономите да могат да искат данни, да избират обекти, даже да дефинират наблюдателни програми на други телескопи (например за да получат спектри или още фотометрия в други спектрални диапазони).

По време на сесията стана ясно, че ЕСО не е единствената обсерватория, която упорито се готви да се „гмурне“ в LSST ерата. Имаше доклади за това от представители на американските обсерватории в Чили и на Хаваите. Браян Милър от американската национална обсерватория, която от известно време се нарича NOIRLab, изказа „еретичната“ идея за въвеждане на публични и цитируеми (точно както са цитируеми научните статии) заявки за телескопно време; данните от подобни заявки веднага ще стават публично достъпни, но авторите ще получават кредит под формата на цитати, които са „висша форма на признание“, почти като ласкателството. :) От гледна точка на обсерваториите този вид заявки ще увеличат конкуренцията, т.е. натиска върху хората, които получават наблюдателно време, бързо да обработват данните, да ги интерпретират и да публикуват резултатите си.

Част от брокерите са дело на колективи извън Щатите. В тоя смисъл особено интересен беше първият доклад на Франциско Форстер от най-големия държавен университет в Сантяго, Чили – Universidad de Chile. Те са създали брокер, по-скоро огромна инфраструктура, за обработка на потока наблюдения от LSST. Техният екип включва голям брой суфтуерни инженери, математици и статистици; астрономите се броят на пръст.

Лукаш Вирзиковски от Университетсктаа обсерватория във Варшава разказа за проекта BHTOM (The Black Hole Target and Observation Manager; https://bh-tom2.astrolabs.pl/). Това е световна мрежа от близо стотина телескопа с размери 1-2 метра, няко университетски, други – частни. Мрежата организира наблюденията, осигурява обработването на данните (с техен собствен, гъвкав софтуер, който може да се настройва за всяка астрономическа камера), архивира данните. Той показа няколко много впечатляващи фигури. Разбира се, BHTOM не е първата подобна мрежа, преди десетилетие хората, които се занимават с микролензинг, си организираха подобни мрежи, макар и в по-малък мащаб, за да осигурят непрекъснато наблюдение на обектите си в рамките на 24 часа, чрез телескопи, разхвърляни по цялата планета.

Следобедът започна със сесия за Слънчевата система. Преди повече от едно десетилетие Конгресът на САЩ проведе изслушване за астероидната опасност. Изслушванията са нещо като „образователна сесия“ за сенаторите, при което създателите на законите се информират по някакъв въпрос, по който евентуално трябва да вземат решение, често – под формата на финансиране. На практика изслушванията могат да бъдат всичко, включително и да се превърнат в неофициално съдилище над привиканите за изслушване лица (спомнете си сенатора Маккарти и един „невзрачен“ физик на име Опенхаймер). През 2013 г. Конгресът се заинтересува дали астероидите са наистина са опасни за човечеството и ако отговорът е положителен, какво трябва да се направи, за да се отстрани опасността. За това изслушване може да се прочете тук: https://www.space.com/20084-dangerous-asteroids-russian-meteor-hearing.html

В резултат на това НАСА събра група астрономи, които стигнаха до извода, че най-доброто средство за откриване на опасните астероиди е малък инфрачервен телескоп, който да обикаля слънцето по орбита, подобна на орбитата на Венера. Не е трудно да разберем защо: астероидите, които имат устойчиви орбити, по-близо до Слънцето, отколкото е Земята, не са опасни за нас – ако техните орбити не се пресичат със Земната, те ще се движат по тях до превръщането на Слънцето в червен гигант; а ако орбитата им пресича Земната, те ще бъдат наблюдавани също както истински опасните астероиди, за които ще стане дума след малко.

А истински опасни са новодошлите астероиди, които идват от външната слънчева система, в резултат на някакво сближаване с голяма планета, например. Телескоп на „венерианска“ орбита ще вижда дневната страна на астероидите, която е нагрята от Слънчевите лъчи, и е ярка в инфрачервената област.

Но изстрелването на подобен телескоп е скъпо занимание, обаче следващият най-ефективен и на умерена цена инструмент за „астероиден патрул“ е голям оптичен телескоп.

Като LSST.

Това осъзнаване помогна много да бъде получено финансиране за този проект.

Освен астероидите-убийци, LSST ще бъде доста добър в откриването на междузвездни обекти и комети – това са тела, които преминават през Слънчевата система, на път от една посока на безкрая, към друга. До сега са известни само два подобни обекта – астероидоподобното тяло I1/Оумуамуа, който някои побързаха да обявят за междузвезден космически кораб, и кометоподобното I1/Борисов. Очаква се LSST да открива по един „междузвезден“ обект годишно. Интересно наблюдение – Европейската космическа агенция планира мисия – „прехващач“, която да изчаква, може би с години, появата на подобен обект, и когато това най-после се случи, да се опита да се сближи с него и да го фотографира отблизо, преди да е изчезнал завинаги в далечния космос.

Последната сесия за деня беше посветена на разнообразието, равноправието и всеобхватността на средата. Това вече е традиция и почти всяка конференции по един или друг начин засягат проблема. Не става дума за пропаганда на това или онова, а е преди всичко усилие да се подкрепят млади и талантливи хора от различни страни, така че науката да не бъде „частна собственост“ на няколкото най-богати – и по случайност или не, англоезични – страни. В тая насока, докато пиша моите „репортажи“, специално следя да споменавам каква наука се прави в по-широкия свят, а не само в Щатите, Германия, Франция и още две-три от страните с най-развити икономики в света. Именно в резултат на усилия за разнообразие, равноправие и всеобхватност тук има астрономи от Източна Европа, Близкия и Далечия изток и разбира се – от Южна Америка (последната група, без да е изненада, се доминира от Чили). От България сме двама, вторият човек даже работи в БАН и, случайно или не, и двамата сме сред хората, които организирахме това събитие. Но по бегли наблюдения, от Източна Европа най-силно е представена Полша, в която – не смея да предполагам защо – науката се радва на много силна подкрепа и проектът BHTOM, за който стана дума по-рано с доказателство за това. Той не е изолирано явление – в астрономически среди Полската астрономия има репутацията на „световна свръхсила“, когато става дума например за микролензинг. От 1996 година те имат 1.3-метров телескоп в Чили, с който осъществиха няколко много интересни проекта в тази област (например OGLE или Optical Gravitational Lensing Experiment; https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_Gravitational_Lensing_Experiment).

Съдейки по думите на докладчиците, един много мощен изравнител, не, не е Мр. Колт, а анонимизацията – например, когато се прави оценка на заявките за наблюдателно време, от тях се премахват имената; фокусът на оценяващите колеги се насочва не върху личността на оценяваните колеги, а върху оценявания научен експеримент.

Друга тема, която беше засегната, беше общуването с широката неастрономическа общественост – популяризация на науката, работа с ученици и пр. За Щатите това е доста важна тема, като се има предвид сложните отношения между астрономическите организации и местното население.

Разпръснати между другите доклади, бяха и две постер-сесии, по теми свързани в брокерите и със Слънчевата система.

Вече сме на средата на конференцията. Довечера предстои официалната вечеря. И понеже това не е корпоратив, всеки плаща за храната от джоба си: „Please be aware that the dinner is to be paid by each participant directly to the restaurant; it was not included in the conference fee. The cost of the dinner is 44 EUR plus drinks.“

Може би трябва да кажа няколко думи за финансовата страна на събитието. Има такса участие 150 евро, и 75 за студенти; за дистанционно участващи – 30 евро. Числата може да се видят на страницата на конференцията. Понеже не плащаме за зала, тези пари отиват само за две неща: с част от тях се плащат обедите на участниците (това е важно, така хората остават в сградата и времето за обяд се използва за общуване) и част – за подпомагане на студенти и участници от бедни страни и институти, които не могат да си позволят да платят пътуване или хотел.