Dalam beberapa aspek, bidang astronomi telah berubah dengan cepat. Kami mengambil gambar, melihat bagaimana mereka berubah. Kami menerobos cahaya ke dalam warna yang berbeza, mencari pelepasan dan penyerapan. Fakta bahawa kita dapat melakukannya dengan lebih cepat dan jarak yang jauh telah merevolusi pemahaman kita, tetapi bukan metodologi asas.
Tetapi baru-baru ini, bidang ini mula berubah. Hari-hari ahli astronomi tunggal di kaca mata sudah berlalu. Data diambil lebih cepat daripada yang dapat diproses, disimpan dengan cara yang mudah diakses, dan pasukan astronomi antarabangsa yang besar bekerjasama. Pada Mesyuarat Ahli Astronomi Antarabangsa di Rio de Janeiro baru-baru ini, ahli astronomi Ray Norris dari Organisasi Penyelidikan Ilmiah dan Industri Komanwel Australia (CSIRO) membincangkan perubahan ini, sejauh mana mereka boleh pergi, apa yang mungkin kita pelajari, dan apa yang mungkin kita hilang.
Balai Cerap
Salah satu cara para astronom telah lama mengubah bidangnya adalah dengan mengumpulkan lebih banyak cahaya, memungkinkan mereka mengintip lebih jauh ke angkasa. Ini memerlukan teleskop dengan daya pengumpulan cahaya yang lebih besar dan seterusnya, diameter yang lebih besar. Teleskop yang lebih besar ini juga menawarkan kelebihan resolusi yang lebih baik sehingga manfaatnya jelas. Oleh itu, teleskop dalam tahap perancangan mempunyai nama yang menunjukkan ukuran yang sangat besar. Teleskop "Over Whelmingly Large ESO" (OWL), "Array Sangat Besar" (ELA), dan "Array Kilometer Persegi" (SKA) ESO adalah teleskop besar yang berharga berbilion-bilion dolar dan melibatkan sumber dari banyak negara.
Tetapi apabila saiznya melambung tinggi, begitu juga dengan kosnya. Sudah, pemerhati mengurus anggaran, terutama setelah kemelesetan global. Norris menyatakan, "Untuk membangun teleskop yang lebih besar dalam masa dua puluh tahun akan menelan sebahagian besar kekayaan negara, dan tidak mungkin negara mana pun, atau sekumpulan negara, akan menetapkan keutamaan yang cukup tinggi pada astronomi untuk membiayai instrumen semacam itu. Jadi astronomi mungkin mencapai ukuran maksimum teleskop yang dapat dibangun dengan wajar. "
Oleh itu, bukannya penekanan pada kekuatan dan resolusi pengumpulan cahaya, Norris menunjukkan bahawa ahli astronomi perlu meneroka bidang baru penemuan yang berpotensi. Dari segi sejarah, penemuan besar telah dibuat dengan cara ini. Penemuan Gamma-Ray Bursts berlaku ketika rejim pemerhatian kami diperluas ke julat tenaga tinggi. Walau bagaimanapun, jarak spektrumnya dilindungi dengan baik pada masa ini, tetapi domain lain masih mempunyai potensi besar untuk diterokai. Sebagai contoh, ketika CCD dikembangkan, masa paparan gambar dipendekkan dan kelas bintang berubah-ubah baru ditemui. Malah pendedahan jangka masa yang lebih pendek telah mencipta bidang asteroseismologi. Dengan kemajuan teknologi pengesan, batas bawah ini dapat didorong lebih jauh. Di sisi lain, penyimpanan gambar dalam jangka masa yang lama dapat membolehkan para astronom meneroka sejarah objek tunggal dengan lebih terperinci daripada sebelumnya.
Akses Data
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak perubahan ini didorong oleh program tinjauan besar seperti 2 Micron All Sky Survey (2MASS) dan All Sky Automated Survey (ASAS) (hanya untuk menamakan dua daripada banyak tinjauan skala besar). Dengan banyaknya data yang telah dikumpulkan sebelumnya, para astronom dapat mengakses data astronomi dengan cara yang baru. Daripada mencadangkan masa teleskop dan kemudian berharap projek mereka disetujui, para astronom mengalami peningkatan dan akses yang tidak terbatas ke data. Norris mencadangkan bahawa, sekiranya tren ini berterusan, generasi astronomi seterusnya dapat melakukan sejumlah besar pekerjaan tanpa langsung mengunjungi sebuah balai cerap atau merancang perjalanan pemerhatian. Sebaliknya, data akan diambil dari sumber seperti Balai Cerap Maya.
Sudah tentu, masih memerlukan data yang lebih mendalam dan khusus. Dalam hal ini, pemerhatian fizikal masih akan digunakan. Sudah, banyak data yang diambil dari pemerhatian yang disasarkan bahkan menjadikannya ke domain awam astronomi. Walaupun pasukan yang merancang projek masih mendapat data pertama, banyak observatorium melepaskan data tersebut untuk digunakan secara percuma setelah waktu yang ditentukan. Dalam banyak kes, ini menyebabkan pasukan lain mengambil data dan menemui sesuatu yang tidak dijawab oleh pasukan asal. Seperti yang dinyatakan oleh Norris, "banyak penemuan astronomi terjadi setelah data dilepaskan ke kelompok lain, yang dapat menambah nilai pada data dengan menggabungkannya dengan data, model, atau ide yang mungkin tidak dapat diakses oleh perancang instrumen."
Oleh itu, Nelson mengesyorkan mendorong ahli astronomi untuk menyumbangkan data dengan cara ini. Selalunya kerjaya penyelidikan dibina berdasarkan sejumlah penerbitan. Namun, ini berisiko menghukum mereka yang menghabiskan banyak masa untuk satu projek yang hanya menghasilkan sebilangan kecil penerbitan. Sebaliknya, Nelson mencadangkan sistem di mana para astronom juga akan mendapat pengiktirafan dengan jumlah data yang telah mereka bantu lepaskan ke dalam komuniti kerana ini juga meningkatkan pengetahuan kolektif.
Pemprosesan data
Oleh kerana terdapat kecenderungan yang jelas terhadap pengambilan data automatik, adalah wajar bahawa pemprosesan data awal juga dapat dilakukan. Sebelum gambar sesuai untuk penyelidikan astronomi, gambar mesti dibersihkan untuk bunyi dan dikalibrasi. Banyak teknik memerlukan pemprosesan lebih lanjut yang sering membosankan. Saya sendiri pernah mengalami ini selama 10 minggu latihan magang yang saya hadiri, melibatkan tugas berulang untuk menyesuaikan profil dengan fungsi titik penyebaran bintang untuk berpuluh-puluh gambar, dan kemudian secara manual menolak bintang yang cacat dalam beberapa cara (seperti terlalu dekat dengan tepi bingkai dan sebahagiannya dipotong).
Walaupun ini sering kali merupakan pengalaman berharga yang mengajarkan ahli astronomi mengenai alasan di sebalik proses, ia pasti dapat dipercepat dengan rutin automatik. Sesungguhnya, banyak teknik yang digunakan oleh ahli astronomi untuk tugas-tugas ini adalah teknik yang mereka pelajari sejak awal kerjaya dan mungkin sudah ketinggalan zaman. Oleh itu, rutin pemprosesan automatik dapat diprogramkan untuk menggunakan amalan terbaik semasa untuk memungkinkan data terbaik.
Tetapi kaedah ini bukan tanpa bahaya sendiri. Dalam keadaan seperti itu, penemuan baru mungkin dilewatkan. Hasil yang luar biasa ketara dapat ditafsirkan oleh algoritma sebagai kekurangan dalam instrumen atau serangan sinar gamma dan ditolak dan bukannya dikenali sebagai peristiwa baru yang memerlukan pertimbangan lebih lanjut. Selain itu, teknik memproses gambar masih boleh mengandungi artifak dari teknik itu sendiri. Sekiranya ahli astronomi tidak begitu mengenal teknik dan perangkapnya, mereka mungkin menafsirkan hasil buatan sebagai penemuan.
Perlombongan Data
Dengan peningkatan besar data yang dihasilkan, para astronom memerlukan alat baru untuk menerokainya. Sudah ada usaha untuk menandai data dengan pengenal yang sesuai dengan program seperti Galaxy Zoo. Setelah data tersebut diproses dan disusun, para astronom akan dapat membandingkan objek yang diminati dengan komputer mereka dengan cepat sedangkan jalan yang diperhatikan sebelumnya akan dirancang. Seperti yang dijelaskan oleh Norris, "Keahlian yang sekarang dalam merancang pemerhatian sebaliknya akan ditumpukan untuk merancang penyebaran ke dalam pangkalan data." Semasa kerja kursus sarjana saya (berakhir 2008, yang masih baru), jurusan astronomi hanya dikehendaki mengikuti satu kursus dalam pengaturcaraan komputer. Sekiranya ramalan Norris betul, kursus yang dilakukan oleh pelajar seperti saya dalam teknik pemerhatian (yang masih mengandungi beberapa karya yang melibatkan fotografi filem), kemungkinan akan diganti dengan lebih banyak pengaturcaraan dan juga pentadbiran pangkalan data.
Setelah disusun, ahli astronomi dapat membandingkan populasi objek dengan skala yang cepat tidak pernah dilihat sebelumnya. Selain itu, dengan mudah mengakses pemerhatian dari pelbagai rejim panjang gelombang, mereka akan dapat memperoleh pemahaman yang lebih komprehensif mengenai objek. Pada masa ini, ahli astronomi cenderung menumpukan perhatian dalam satu atau dua julat spektrum. Tetapi dengan akses ke lebih banyak data, ini akan memaksa ahli astronomi untuk melakukan kepelbagaian lebih jauh atau bekerjasama.
Kesimpulannya
Dengan semua potensi untuk maju, Norris menyimpulkan bahawa kita mungkin memasuki Zaman Emas astronomi yang baru. Penemuan akan datang lebih cepat dari sebelumnya kerana data sangat mudah didapati. Dia membuat spekulasi bahawa calon PhD akan melakukan penyelidikan canggih sejurus memulakan program mereka. Saya mempersoalkan mengapa pelajar sarjana dan orang awam yang berpengalaman tidak begitu juga.
Namun untuk semua kemungkinan, akses mudah ke data juga akan menarik perhatian. Sudah, penipuan yang tidak cekap mengerumuni jurnal mencari sebut harga untuk saya. Seberapa buruk lagi apabila mereka dapat menunjukkan bahan sumber dan analisis pelik mereka untuk membenarkan omong kosong mereka? Untuk mengatasi hal ini, para astronom (seperti semua saintis) perlu meningkatkan program jangkauan masyarakat mereka dan mempersiapkan orang ramai untuk penemuan yang akan datang.
