Ein Bürgerwissenschaftler hat den NOIRLab-Katalog von NSF mit 4 Milliarden Himmelsobjekten, bekannt als NOIRLab Source Catalog DR2, durchsucht, um Braune Zwerge mit Begleitern zu entdecken. Seine intensive Untersuchung führte zur Entdeckung von 34 ultrakalten Zwerg-Binärsystemen, was fast die Verdopplung bisher bekannter Proben bedeutet.
Braune Zwerge liegen irgendwo zwischen den massereichsten Planeten und den kleinsten Sternen. Braunen Zwergen fehlt die Masse, die erforderlich ist, um nukleare Reaktionen in ihrem Kern aufrechtzuerhalten, und sie ähneln lose einer abkühlenden Glut in großem Maßstab. Ihre Schwäche und ihre relativ geringe Größe machen sie schwer zu identifizieren. Daten von empfindlichen Teleskopen haben die Entdeckung von mehreren tausend Objekten ermöglicht, aber nur eine kleine Teilmenge wurde als Binärdateien identifiziert. Die Schwierigkeit, diese schwache Glut zu beobachten, bedeutet auch, dass Astronomen immer noch unsicher sind, wie oft Braune Zwerge Begleiter haben.
Um bei der Suche nach Braunen Zwergen zu helfen, haben sich die Astronomen des Bürgerwissenschaftsprojekts Backyard Worlds: Planet 9 zuvor an ein weltweites Netzwerk von mehr als 100.000 freiwilligen Bürgerwissenschaftlern gewandt, die Teleskopbilder untersucht haben, um die subtile Bewegung von Braunen Zwergen vor Hintergrundsternen zu identifizieren. Trotz der Fähigkeiten des maschinellen Lernens und der Supercomputer ist das menschliche Auge immer noch eine einzigartige Ressource, wenn es darum geht, Teleskopbilder nach sich bewegenden Objekten zu durchsuchen.
„Das Backyard Worlds-Projekt hat eine vielfältige Gemeinschaft talentierter Freiwilliger gefördert“, kommentierte Aaron Meisner, Astronom am NOIRLab der NSF und Mitbegründer von Backyard Worlds. „Einhundertfünfzigtausend Freiwillige auf der ganzen Welt haben an Backyard Worlds teilgenommen, darunter einige hundert „Superuser“, die ehrgeizige selbstgesteuerte Forschungsprojekte durchführen.“
Einer dieser „Superdetektive“ – der Bürgerwissenschaftler Frank Kiwy – startete ein Forschungsprojekt mit dem NOIRLab Source Catalog DR2, einem Katalog von fast 4 Milliarden einzigartigen Himmelsobjekten, der alle öffentlichen Bilddaten im Astro Data Archive von NOIRLab enthält. Beim Durchsuchen der Daten nach Objekten mit der Farbe von Braunen Zwergen konnte Kiwy mehr als 2500 potenzielle ultrakühle Zwerge finden, die im Archiv lauern. Diese wurden dann auf Hinweise auf sich mitbewegende Begleiter untersucht, was insgesamt 34 Systeme ergab, die einen Weißen Zwerg oder einen massearmen Stern mit einem ultrakühlen Zwergbegleiter umfassen. Kiwy leitete dann ein Team professioneller Astrophysiker bei der Veröffentlichung dieser Entdeckungen in einer wissenschaftlichen Abhandlung.
Wie oft leben Stars alleine? Für Braune Zwerge – Objekte, die die Grenze zwischen den massereichsten Planeten und den kleinsten Sternen überspannen – müssen Astronomen mehr Beispiele ihrer Begleiter entdecken, um das herauszufinden. Der herausragende Bürgerwissenschaftler Frank Kiwy hat genau das getan, indem er mithilfe der Astro Data Lab-Wissenschaftsplattform des NOIRLab der NSF 34 neue ultrakühle Zwerg-Binärsysteme in der Nachbarschaft der Sonne entdeckt hat, was die Anzahl bekannter solcher Systeme fast verdoppelt. Kredit: Bilder und Videos: International Gemini Observatory / PROGRAM / NOIRLab / NSF / AURA, S. Brunier / Digitized Sky Survey 2, E. Slawik, J. da Silva (Spaceengine), Goddard Space Flight Center der NASA / Scott Wiessinger. Bildverarbeitung: TA Rector (University of Alaska Anchorage/NOIRLab der NSF), M. Zamani (NOIRLab der NSF) & D. de Martin (NOIRLab der NSF). Musik: Stellardrone – Ein Moment der Stille
„Ich liebe das Backyard Worlds: Planet 9-Projekt. Sobald Sie den regulären Arbeitsablauf beherrschen, können Sie viel tiefer in das Thema eintauchen“, kommentierte Kiwy. „Wenn Sie neugierig sind und keine Angst davor haben, etwas Neues zu lernen, könnte dies das Richtige für Sie sein.“
„Dieses erstaunliche Ergebnis zeigt deutlich, dass das Datenarchiv von NOIRLab eine Reichweite hat, die weit über die von professionellen Astronomen hinausgeht“, bemerkt Chris Davis, NSF-Programmdirektor für NOIRLab. „Auch die interessierte Öffentlichkeit kann an der Spitzenforschung teilhaben und direkt an der Freude an der kosmischen Entdeckung teilhaben.“
Diese Entdeckungen sind nicht nur eine inspirierende Geschichte der Citizen Science, sondern könnten Astronomen auch dabei helfen, festzustellen, ob Braune Zwerge eher übergroßen Planeten oder untergroßen Sternen ähneln, und sie liefern Einblicke in die Entwicklung von Sternensystemen im Laufe der Zeit. Es demonstriert auch den anhaltenden außergewöhnlichen Beitrag zur Astronomie, der von Wissenschaftlern geleistet wird, die astronomische Archive und Wissenschaftsplattformen wie das Astro Data Archive und das Astro Data Lab von NOIRLab im Community Science and Data Center (CSDC) nutzen.
„Diese Entdeckungen wurden von einem Amateurastronomen gemacht, der astronomische Big Data erobert hat“, schloss Aaron Meisner. „Moderne Astronomiearchive enthalten einen immensen Datenschatz und bergen oft große Entdeckungen, die nur darauf warten, entdeckt zu werden.“
Frank Kiwy et al, Discovery of 34 Low-mass Comoving Systems Using NOIRLab Source Catalog DR2, Das Astronomische Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac68e7