Космос для всех: как совершить астрономическое открытие не вставая с дивана  

Со времен, когда Галилей впервые посмотрел на небо через свой самодельный телескоп, астрономия совершила гигантский скачок. Сейчас ученые изучают небо, используя огромные обсерватории и ультрасложные космические аппараты, чье создание обходится в миллиарды долларов.

Но это не значит, что астрономия превратилась в закрытую науку для немногочисленных избранных. Наоборот, объемы собираемых сейчас данных настолько велики, что в рамках т. н. проектов гражданской науки ученые нередко обращаются к энтузиастам с просьбой о помощи в их обработке. Все, что для этого требуется — наличие устройства с выходом в интернет.

В этом материале мы расскажем про наиболее интересные из действующих проектов гражданской науки, связанных с космосом и реализуемых при научной поддержке со стороны таких организаций как NASA и ESA. Вы узнаете, как можно помочь астрономам найти остатки погибших планет, коричневые карлики и следы неуловимой темной энергии. Главное, это желание и наличие свободного времени.

Классификация далеких галактик (Galaxy Zoo)

Galaxy Zoo является одним из старейших космических проектов гражданской науки. Он действует с 2007 года. На данный момент в нем приняло участи почти 120 тысяч добровольцев. Они занимаются просмотром снимков дальнего космоса с целью классификации далеких галактик. Эти данные помогают астрономам лучше разобраться в том, как эволюционировала наша Вселенная и какое будущее ее ждет.

Далекое скопление галактик на снимке телескопа James Webb. Источник: NASA, ESA, CSA, and STScI

Galaxy Zoo является одним из наиболее успешных проектов гражданской науки в истории. Он помог выявить ряд закономерностей в распределении галактик. Участники Galaxy Zoo также открыли несколько весьма необычных образований, поставивших в тупик астрономов. Например, Объект Ханни — странную зеленую структуру, которая, как сейчас считается, является остатками небольшой галактики.

Объект Ханни. Источник: NASA, ESA, W. Keel (University of Alabama), and the Galaxy Zoo Team

Именно огромная популярность Galaxy Zoo способствовала созданию сайта Zooniverse, ставшего наиболее популярной и уважаемой в мире платформой гражданской науки. Почти все проекты, о которых рассказано в этом материале (в том числе и Galaxy Zoo), базируются именно на этом сайте.

Стоит отметить, что за время своего существования Galaxy Zoo претерпел ряд итераций. Вначале его участники просматривали снимки Слоановского цифрового небесного обзора. Затем телескопа Hubble. За ним последовали снимки обсерваторий «Субару» и James Webb. Сейчас же участники проекта изучают фотографии, сделанные европейским телескопом Euclid. Он был запущен в 2023 году с целью изучения таинственной темной материи и темной энергии — невидимых сил, которые, по словам ученых, составляют 95% известной нам Вселенной. Для этого Euclid осуществляет высокоточные измерения красных смещений галактик, расположенных в радиусе до 10 млрд световых лет от Млечного Пути.

Снимки сделанных телескопом Euclid галактик, классификацией которых сейчас занимаются участники проекта Galaxy Zoo. Источник: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA

Участники проекта просматривают сделанные Euclid снимки, после чего выбирают наиболее подходящие варианты ответов, описывающие внешний вид галактики: обладает ли она диском, видны ли спиральные рукава, находится ли она в процессе столкновения с другой галактики и т. д.

Также следует сказать, что в разные годы у Galaxy Zoo было множество ответвлений, в частности, посвященных поиску сверхновых, галактических столкновений и активных галактик. На данный момент все эти «спин-офф» завершены. Но не приходится сомневаться, что мере накопления новых данных, астрономы вновь обратятся к астроэнтузиастам за помощью.

Чтобы принять участие в проекте Galaxy Zoo необходимо перейти по следующей ссылке.

Поиски околосолнечных комет (Sungrazer Project)

Когда в 1995 году NASA и ESA запустили космическую обсерваторию SOHO, никто не мог предположить, что она окажется чрезвычайно эффективным охотником за околосолнечными кометами. Так называют хвостатые гостьи, которые в перигелии подходят чрезвычайно близко к нашему светилу. Как правило, они имеют небольшие размеры (чаще всего от 10 до 50 метров) и полностью испаряются во время сближения с Солнцем. Именно такая судьба недавно постигла «хэллоуинскую» комету C/2024 S1 (ATLAS).

Околосолнечная комета на снимке обсерватории SOHO. Источник: NASA

На момент запуска SOHO астрономам было известно не более нескольких десятков околосолнечных комет. Но после того, как обсерватория приступила к работе, специалисты миссии с удивлением обнаружили, что на ее снимки очень часто попадают такие объекты. Иногда в течение недели телескоп фотографирует до десятка околосолнечных комет.

Поэтому, чтобы систематизировать поиски комет, NASA запустила проект Sungrazer. Его участники скачивают выкладываемые в свободный доступ свежие снимки обсерватории, после чего просматривают их в поисках еще не идентифицированных комет. В случае обнаружения такого объекта, они заполняют заявку на обнаружение на сайте проекта.

Подобный подход оказался весьма плодотворным. На данный момент на снимках SOHO найдено уже более 5 тысяч околосолнечных комет. Свыше половины из них было идентифицировано  как раз участниками проекта Sungrazer.

Чтобы принять участие в проекте Sungrazer и попытаться отыскать свою комету, необходимо перейти по следующей ссылке.

В поисках девятой планеты (Backyard Worlds: Planet 9)

В 2016 году астрономическое сообщество было взбудоражено статьей, чьи авторы высказали смелое предположение о существовании еще неоткрытой массивной планеты на дальних рубежах Солнечной системы. Этот гипотетический объект получил название девятая планета. И вот спустя один год, в канун очередной даты открытия, некогда считавшейся планетой Плутон, NASA инициировала проект с весьма красноречивым названием Backyard Worlds: Planet 9.

Логотип проекта Backyard Worlds: Planet 9. Источник: Zooniverse

Участники Backyard Worlds просматривают снимки, сделанные принадлежавшим NASA инфракрасным телескопом WISE в поисках перемещающихся объектов. Последние могут находиться как в окрестностях Солнечной системы, так и на больших расстояниях от нее. В дальнейшем астрономы проверяют найденных добровольцами кандидатов и наблюдают наиболее интересные из них.

Backyard Worlds: Planet 9 оказался весьма продуктивным проектом. К инициативе присоединились более 80 тысяч астролюбителей. Им удалось идентифицировать свыше 1500 ранее неизвестных небесных тел. Подавляющее большинство из них являются коричневыми карликами — неудавшимися звездами, чья масса недостаточна, чтобы в их недрах зажглись термоядерные реакции с участием водорода. Также были найдены и другие любопытные объекты, например, белые карлики с кольцами и даже гиперскоростная звезда.

У Backyard Worlds: Planet 9 нет каких-либо формальных сроков и участники проекта все еще продолжают анализ его снимков. Так что, кто знает? Возможно в один прекрасный день кто-то из них действительно найдет ту самую девятую планету.

Чтобы принять участие в проекте Backyard Worlds: Planet 9 необходимо перейти по следующей ссылке.

Охота за темной энергии (Dark Energy Explorers)

Курируемый NASA проект Dark Energy Explorers, ставит своей целью помощь астрономам в поисках ответа на один из наиболее фундаментальных вопросов современной науки о природе таинственной темной энергии и ее влиянии на скорость расширения Вселенной.

Телескоп Хобби — Эберли, чьи снимки просматривают участники проекта Dark Energy Explorers. Источник: Zooniverse

Для этого участники проекта просматривают пятилетний архив снимков небесной сферы, собранный в рамках эксперимента HETDEX. Их целью является поиск галактик, расположенных на расстоянии от 9 до 11 млрд световых лет от Земли. Они отличаются от более близких к нам галактик тем, что активно излучают в одном из диапазонов длин волн. На изображениях такие галактики будут проявляться в виде относительно тусклых вспышек или точек.

В NASA рассчитывают, что итогом проекта станет самая большая карта Вселенной из всех когда-либо созданных. Она позволит измерить скорость ее расширения в разные периоды истории. В свою очередь это даст возможность выявить, какое влияние на этот процесс оказала темная энергия и определить, какая из существующих теорий ближе к истине.

Результаты работы волонтеров также будут использованы для тренировки алгоритмов машинного обучения. В будущем их применят для автоматизации процесса анализа данных, что значительно упростит работу астрономов.

Чтобы принять участие в проекте Dark Energy Explorers необходимо перейти по следующей ссылке.

Поиски уничтоженных экзопланет (Exoasteroids)

Exoasteroids является самым новым проектом в нашей подборке. Он был запущен научно-исследовательским центром NOIRLab осенью 2024 года. Его целью является поиск белых карликов, окруженных остатками уничтоженных планетарных систем.

Логотип проекта Exoasteroids. Источник: Zooniverse

Чтобы найти такие системы, добровольцы будут просматривать таймлапсы белых карликов, сделанные уже упомянутым телескопом WISE. Они будут искать изменения их яркости, которые могут указывать на то, что белые карлики окружены остатками планетарных системы и все еще активно разрушают экзоастероиды. Это приводит к вспышкам, которые можно обнаружить на снимках.

По словам авторов проекта, люди могут лучше справиться с этой работой, чем компьютерные алгоритмы. Автоматический поиск, скорее всего, вернет гораздо больше ошибочных идентификаций переменных белых карликов, чем правильных. Это связано с тем, что компьютер часто ошибочно принимает за изменения яркости шумы изображения и другие артефакты данных, вроде дифракционных лучей от ярких звезд. Так что, несмотря на весь технический прогресс, человеческие глаза и мозг все еще намного лучше справляются с задачей их распознания, чем компьютерные алгоритмы.

Чтобы принять участие в проекте Exoasteroids необходимо перейти по следующей ссылке.

Солнечные лучи могут менять направление магнитного поля
Ад, хаос и кометы: время, когда Земля стала пригодной к жизни
Телескоп «Субару» сфотографировал танец двух сталкивающихся галактик
США расширяет доступ Украины к военной спутниковой сети Starshield
Самый большой кратер на Луне оказался круглее, чем считалось ранее
Звездные ясли и сверхновые: камера темной энергии раскрыла секреты Южной Вертушки
Космическое фото недели: Магеллановы Облака сквозь объектив астронавта
Арктика потеряет ледовый покров в 2027 году
Поможет ли астероид астронавтам добраться до Марса
Доказательства солнечного супершторма 2600 лет назад нашли в кольцах деревьев