新知丨大数据助天文学研究风光无限

作者: 彭科峰

来源: 《中国科学报》

发布日期: 2017-05-13 07:00:35

本文介绍了大数据和云计算在天文学研究中的应用,以及中科院国家天文台与阿里云的合作,如何通过数据开放共享推动天文科学的发展和科普教育。

战国时期,一本记载着800多颗恒星名字和位置的《石氏星经》,是祖辈们探索宇宙的秘笈,被誉为最古老的天文数据库。2400年后,美国天文学家发现了一颗超高速星。有趣的是,这个发现并非由天文观测获得,而是利用中国虚拟天文台公布的数据“算”出来的。

事实上,除了科学家,普通百姓也能借助大数据、云计算等高科技来实现“天文突破”。此前,安徽合肥一名年仅10岁的小学生廖家铭,在没有任何观测设备的前提下,通过中国虚拟天文台的数据发现了一颗超新星,是迄今为止全球年龄最小的超新星发现者。

“打电脑”的天文学家“由于我们观测的是宇宙中比较遥远的星体,到达地球的信号很弱,很容易淹没在城市的灯光里,因此天文望远镜一般都建在大山深处。”从北京市区驱车前往位于河北省的观测站,是中科院国家天文台郭守敬望远镜运行和发展中心常务副主任赵永恒的工作常态。

然而,从2017年4月份起,赵永恒把更多时间花在了另一项工作上:“打电脑”,因为他加入了一支特殊的“尖兵部队”——由国台联合阿里云成立的科技指导委员会,成了首批受聘专家之一。

广袤的宇宙意味着海量的数据,这也是天文学不同于其他学科的重要特征。以赵永恒负责的LAMOST郭守敬望远镜为例,它可以同时观测四千个天体,相当于同时启动四千台天文望远镜。到目前为止,已经观测了将近3000个天区,收集了超过600万条光谱数据。

开放共享的天文数据正是基于这样的思考,2016年,中科院国家天文台与阿里云达成了战略合作,引入最前沿的云计算、大数据技术,实现天文数据开放共享。

为了给国内的天文爱好者提供一个稳定地展示自己才华和交流的平台,在中科院国家天文台—阿里云天文大数据联合研究中心主任崔辰州等的多方努力下,国家天文台LAMOST大科学工程设立了一台专门无偿为天文爱好者和业余天文组织提供主页空间的服务器——“宇宙驿站”,并于2002年3月12日对外开放。

崔辰州认为:“天文学是名副其实的‘大数据’科学,每天由天文观测设备捕捉到的海量天文数据,不仅是科学研究的必需品,也是宝贵的科学普及和教育资源。”“过去由于技术限制,这些数据无法得到充分的利用和分享,而在互联网+时代,云计算和大数据技术的成熟,加速了学科发展和大众科普。”崔辰州表示,“因此,天文科普教育工作必须由数据、由新技术来驱动,通过互联网把国际、国内的专家以及广大公众连接起来。”

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