p Os primeiros astrônomos tinham um kit de ferramentas limitado:seus olhos. Eles só podiam observar essas estrelas, planetas e eventos celestiais brilhantes o suficiente para serem captados sem ajuda. Mas os astrônomos de hoje usam instrumentos cada vez mais sensíveis e sofisticados para ver e rastrear um bando de maravilhas cósmicas, incluindo objetos e eventos que eram muito escuros ou distantes para seus antepassados ​​que olhavam o céu. p Em 14 de novembro, cientistas do California Institute of Technology, a Universidade de Washington e oito instituições parceiras adicionais, anunciou que o Zwicky Transient Facility, a mais recente ferramenta sensível para observações astrofísicas no hemisfério norte, viu a "primeira luz" e fez a primeira imagem detalhada do céu noturno.

p Quando estiver totalmente operacional em 2018, o ZTF fará a varredura de quase todo o céu do norte todas as noites. Com sede no Observatório Palomar no sul da Califórnia e operado pela Caltech, o objetivo do ZTF é usar essas imagens noturnas para identificar objetos "transitórios" que variam entre as observações - identificando eventos que vão desde supernovas a milhões de anos-luz de distância até asteróides próximos à Terra.

p Em 2016, o Departamento de Astronomia da UW se juntou formalmente à equipe da ZTF e ajudará a desenvolver novos métodos para identificar as mais "interessantes" das milhões de mudanças no céu - incluindo novos objetos - que a ZTF detectará a cada noite e alertará os cientistas. Dessa maneira, esses objetos transitórios de alta prioridade podem ser acompanhados em detalhes por telescópios maiores, incluindo a participação da UW no telescópio de 3,5 metros do Observatório Apache Point.

p "UW é líder mundial em astronomia de pesquisa, e ingressar na ZTF aprofundará nossa capacidade de realizar ciência de ponta no maciço da ZTF, fluxo de dados em tempo real, "disse Eric Bellm, professor assistente de astronomia da UW e cientista pesquisador da ZTF. "Um dos pontos fortes da ZTF é sua colaboração global, consistindo de especialistas no campo da astronomia no domínio do tempo de instituições de todo o mundo. "

p Identificando, catalogar e classificar esses objetos celestes impactará os estudos de estrelas, nosso sistema solar e a evolução do nosso universo. O ZTF também pode ajudar a detectar contrapartes eletromagnéticas para fontes de ondas gravitacionais descobertas por Advanced LIGO e Virgo, como outros observatórios fizeram em agosto, quando esses detectores captaram ondas gravitacionais da fusão de duas estrelas de nêutrons.

p Mas para desbloquear esta promessa, o ZTF requer coleta massiva de dados e análise em tempo real - e os astrônomos UW têm um histórico de enfrentar esses desafios de "big data".

p As raízes da astronomia de big data na UW remontam ao Sloan Digital Sky Survey, que usou um telescópio no Observatório Apache Point no Novo México para coletar dados precisos sobre o "desvio para o vermelho" - ou comprimento de onda crescente - das galáxias à medida que se afastam umas das outras no universo em expansão. Depois de devidamente analisado, os dados ajudaram os astrônomos a criar um "mapa" 3-D mais preciso do universo observável. O grupo de pesquisa de astronomia da UW está reunido no Instituto de Pesquisa Intensiva de Dados em Astrofísica e Cosmologia (DIRAC), que inclui cientistas do Departamento de Astronomia, bem como do eScience Institute e da Escola Paul G. Allen de Ciência da Computação e Engenharia.

p "Foi natural para o departamento de astronomia da UW se juntar à equipe ZTF, porque montamos uma equipe dedicada e experiência em astronomia de 'big data', e temos muito a aprender com as parcerias e potenciais descobertas da ZTF, "disse o professor associado de astronomia da UW, Mario Juric.

p Da Terra, o céu é essencialmente uma esfera gigante em torno de nosso planeta. Toda essa esfera tem uma área de mais de 40, 000 graus quadrados. O ZTF utiliza uma nova câmera de alta resolução montada no já existente Telescópio Schmidt de 48 polegadas Samuel Oschin do Observatório Palomar. Juntos, esses instrumentos formam o dueto que viu as primeiras luzes recentemente, e depois de meses de ajuste fino, eles serão capazes de capturar imagens de 3, 750 graus quadrados a cada hora.

p Essas imagens serão uma ordem de magnitude mais numerosas do que as produzidas pela pesquisa predecessora da ZTF em Palomar. Mas, uma vez que esses objetos transitórios podem desaparecer ou mudar de posição no céu, as ferramentas de análise devem ser executadas quase em tempo real, conforme as imagens chegam.

p "Estaremos procurando por qualquer coisa sutil que mude com o tempo, "disse Bellm." E dada a quantidade de imagens do céu que a ZTF vai captar a cada noite, que podem ser dezenas de milhares de objetos de interesse potencial identificados a cada poucos dias. "

p Do ponto de vista da análise de dados, essas não são tarefas fáceis. Mas, são precisamente os tipos de tarefas em que os astrônomos UW têm trabalhado na preparação para o Grande Telescópio de Pesquisa Sinótica, que deverá ver a primeira luz na próxima década. O LSST, localizado no norte do Chile, é outro projeto de big data em astrofísica, e deve capturar imagens de quase todo o céu noturno a cada poucos dias.

p "Os dados das pesquisas ZTF impactarão quase todos os campos da astrofísica, bem como nos preparar para o LSST no futuro, "disse Juric.