Eigentlich dient die Dark Energy Camera am Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile vor allem einem Zweck: Sie soll das Rätsel der Dunklen Energie lösen helfen. Dafür messen Astronomen mithilfe des hochauflösenden Spektroskops dieses Teleskops die Entfernung zu Sternen, Galaxien und Supernovae. Doch bevor dies geschieht, benötigen sie eine umfassende und hochgenaue Karte, die ihnen die lohnenden Objekte für diese Messungen zeigt.
5,6 Billionen Pixel und fast vier Milliarden Himmelsobjekte
Genau diese Himmelskarte - die DESI Legacy Imaging Surveys - haben Astronomen jetzt veröffentlicht und online zugänglich gemacht. Mit 5,6 Billionen Pixeln ist sie die bislang größte 2D-Karte des Kosmos und zeigt 75 Prozent des gesamten Nachthimmels hochaufgelöst im sichtbaren und infraroten Licht. Letzteres macht selbst von Staub verhüllte Himmelsobjekte sichtbar. Insgesamt sind in dieser Himmelskarte fast vier Milliarden kosmische Objekte zu sehen – von einzelnen Sternen über Sternhaufen bis zu Galaxien und Galaxienhaufen.
„Die Erforschung unseres Universums beginnt stets mit Bildern des Nachthimmels. Die DESI Legacy Imaging Surveys sind ein Schritt in dieser ehrwürdigen Tradition“, sagt Arjun Dey, Co-Leiter der Legacy Surveys vom NOIRLab der US National Science Foundation. „Für uns bilden diese Daten die Basis für die Erforschung der kosmischen Expansion und der Entstehung unserer Galaxie. Doch der Himmel gehört uns allen, und diese Kartierung bietet nun allen die Chance, seine Wunder zu bestaunen.“
Interaktiv und online zugänglich
Astronomen gehen davon aus, dass diese 2D-Karte noch auf Jahre hinaus maßgeblich sein wird. Über den im Internet frei zugänglichen Legacy Survey Sky Viewer lässt sich die neue Himmelskarte interaktiv erkunden und zoomen. Interessierte Laien und Astronomen können so beispielsweise eigene Himmelsbeobachtungen planen und mit der Karte abgleichen oder einfach den Nachthimmel virtuell erkunden.
„Diese Karte ist jetzt fester Bestandteil der astronomischen Forschung“, sagt David Schlegel vom Lawrence Berkeley National Laboratory. Nützlich ist die neue 2D-Himmelskarte aber auch, um auf künstlicher Intelligenz basierende Analyseprogramme zu trainieren. Die KI-Modelle können anhand der Karte lernen, wie bestimmte kosmische Objekte in Aufnahmen aussehen, wo sie zu finden sind, aber auch, wie Himmelskörper verteilt sind und welche Merkmale sie haben.
Wie die Himmelskarte entstanden ist
Erstellt wurde die Himmelskarte aus 263.407 Aufnahmen, die in insgesamt 2.285 Nächten im Rahmen von drei Himmelsdurchmusterungen erstellt wurden: dem Dark Energy Camera Legacy Survey, dem Mayall z-band Legacy Survey vom Kitt Peak National Observatory in Arizona und dem Beijing-Arizona Sky Survey vom Steward Observatory in Arizona. Auch Daten des WISE-Infrarot-Weltraumteleskops der NASA flossen mit ein.
Blick auf die Teleskope des Kitt Peak National Observatory in Arizona. Ein Teil der für die 2D-Karte genutzten Aufnahmen kamen von hier. — © KPNO/NOIRLab/ NSF/AURA/ P. Horále, Institute of Physics in Opava
Um diese unter verschiedenen Atmosphärenbedingungen und mit verschiedenen Teleskopen erstellten Aufnahmen zu einer Karte zu verbinden, waren aufwendige computergestützte Analysen nötig. Das Team benötigte rund ein Jahr, um den Programmcode dafür zu entwickeln und rund acht Wochen Rechenzeit auf einem leistungsstarken Supercomputer am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien.
Die interaktive Himmelskarte im Internet
Quelle: Lawrence Berkeley National Laboratory; NOIRLab
