Astronomija sa Sloan-ovim Digitalnim Pregledom Neba: noćno nebo iz Vaše fotelje

Apache Point Observatory, New Mexico

Željko Ivezić, University of Washington, Sveučilište u Zagrebu Zvjezdarnica Zagreb, 10. XII 2010

Teme Predavanja

• Mapiranje neba: od Hiparkosa do digitalnih pregleda neba

• Prva digitalna mapa neba u boji: Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

• Astronomija iz Vaše fotelje: Kako (is)koristiti SDSS?

Moderne promatračke metode u astronomiji i astrofizici: • Veliki teleskopi (~10m): tamni objekti,

spektroskopija

• Teleskopi iznad atmosfere: visoka rezolucija (HST) i ne-optička valna područja (X, radio, IR)

• Pregledi (mapiranje) neba: prodor digitalne tehnologije za senzore (CCD: charge-coupled device), za obradu podataka, te za distribuciju podataka i drugih informacija

Moderni projekti/pregledi neba: sve slike i mjereni podaci su dostupni svima (ne samo autorima projekta)

Što je mapa neba? Zašto praviti mapu neba?

• Mapa neba: – popis svih vidljivih objekata (zvijezde, galaksije...) – popis mjerenih parametara (sjaj, veličina, boja...)

Osnovni koraci u procesiranju

astronomskih slika (primjer: Sloan Digital

Sky Survey):

Svi ti koraci su automatski napravljeni:

“science-ready database”

Što je mapa neba? Zašto praviti mapu neba?

• Mapa neba: – popis svih vidljivih objekata (zvijezde, galaksije...) – popis mjerenih parametara (sjaj, veličina, boja...)

• Zašto praviti mapu neba? Otkrivanje novih objekata: “jel’ to novi asteroid, ili nekaj već poznato?” Klasifikacija objekata: “kaj se sve vidi na nebu?” Statistički pregled objekata: “a kolʼko ima kvazara?” Potraga za neobičnim objektima: “da li je to NLO?” Kozmološka mjerenja: “koliko se brzo širi Svemir?”

“Science-ready database”: podaci (mjerenja!) se jednostavno mogu “skinuti” iz baze podataka, te napraviti

razne analize bez ponavljanja (komplicirane) obrade slika

Kratka povijest mapiranja neba

• Hiparkos – prije oko 3,000 godina – sve zvijezde vidljive golim okom iz Grčke: oko 3,000 – glavni izvor promatračkih astronomskih podataka iduċih 2,500 godina

• Tycho Brahe – Srednji vijek, puno točniji od Hiparkosa – Još uvijek bez teleskopa: oko 3,000 zvijezda – Glavni rezultati: Keplerovi zakoni kretanja planeta, Newtonova teorija gravitacije

Moderno mapiranje neba

• Palomar Observatory Sky Survey (National Geographic Sky Survey): – optičko područje, dvije boje – 1950-1955 (druga faza ʼ80-tih) – oko 1,000 fotografija (cijelo nebo)

• Druge valne duljine:

– X zrake – ultraljubičasto područje – infracrveno područje – radio astronomija

Optičke valne duljine otkrivaju samo mali dio stvarnosti...

Zviježđe Orion: vidljivo svjetlo infracrveno svjetlo

Sloan Digital Sky Survey: prvi masivni digitalni pregled neba u boji

Apache Point Observatory New Mexico

Zadnjih 10 godina: Sloan Digital Sky Survey

• Prvi masivni digitalni pregled neba (CCD kamera)

• Precizni podaci za oko 400,000,000 objekata

• Revolucija u radu astronoma: javne baze podataka

Primjer SDSS snimanja neba

Primjeri SDSS slikaKomet

Maglica

Patuljasta galaksijaSpiralna galaksija

Spiralne galaksije

SDSS pogled kroz ravninu Mlječnog Puta

24

Astronomija “od doma”

Za nastavnike!

SDSS (i druge) vježbe: zašto su korisne?• Dizajnirane za rad sa učenicima

– “korak po korak” upute – rješenja svih vježbi

• Rad sa stvarnim astronomskim podacima – upoznavanje sa teleskopskim noćnim nebom – upoznavanjem sa digitalnom tehnologijom – upoznavanje sa osnovama astrofizike (boje...)

• Tehničko znanje nije astro-specifično

– rad sa bazama podataka – vizualizacija podataka (grafovi, itd) – osnove statistike

Astronomija je efikasni način privlačenja učenika uznanstveno-tehnička područja!

Dizajn specijaliziran za upotrebu u nastavi!

Vježbe zarazličiteuzraste

... od jednostavnih do...

... naprednih

“Naviganje” po nebu...

“Naviganje” po nebu... “zoom in”, “zoom out”...

Detaljnije i dodatne informacije...

Npr. spektri (primjer: aktivna galaksija [Seyfert])

Portali za pristup SDSS podacima

• SDSS portal: www.sdss.org

• World Wide Telescope – Microsoft portal (code download & Web client) – ne samo SDSS podaci

• Google Sky – Google portal (code download & Web client) – ne samo SDSS podaci

Astronomija je efikasni način privlačenja učenika uznanstveno-tehnička područja!

Funkcionalnost tih portala je ogromna (npr. “view”), Kvaliteta podataka je čak dovoljna za profesionalni rad!

World Wide Telescope Portal

Google Sky Portal

SDSS: od znanosti do popularizacije astronomije! www.sdss.org

Apache Point Observatory New Mexico