Das Unsichtbare sichtbar machen: Die ersten Bilder vom Vera C. Rubin Observatorium

Das erste Licht wurde vom NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory in Chile enthüllt, einer der wichtigsten wissenschaftlichen Initiativen unserer Zeit, an der mehr als 30 Länder, darunter Mexiko, teilnehmen.

Im Rahmen dieser Initiative konnte sich die ganze Welt synchron verbinden, um die ersten Bilder des Observatoriums zu sehen, die mit seiner Kamera, der größten der Welt, aufgenommen wurden. Dies markierte den Beginn der Legacy Survey of Space and Time (LSST).

Während eines zehnstündigen Testbetriebs konnte das Observatorium von seinem Betriebsstandort auf dem Cerro Pachón in der Region Coquimbo in Chile aus Millionen von Galaxien, Millionen von Sternen in der Milchstraße und Tausende von unbekannten Asteroiden in einem beispiellosen Ausmaß und mit einer beispiellosen Auflösung erfassen.

Dieses Projekt ermöglicht es uns, die Veränderungen zu untersuchen, die Milliarden von Objekten im Universum im Laufe der Zeit erfahren, von kleinen Asteroiden in der Nähe des Planeten Erde bis hin zu weit entfernten Galaxien.

Aus Mexiko organisierte das Sekretariat für Wissenschaft, Geisteswissenschaften, Technologie und Innovation (Secihti) gemeinsam mit der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) und der Universität Guanajuato (UG) eine öffentliche Veranstaltung. Modesto Antonio Sosa Aquino, Direktor der Abteilung für Naturwissenschaften und Ingenieurwissenschaften der UG, betonte bei der Veranstaltung, dass das Observatorium neben der technischen Bedeutung des Projekts auch ein Instrument zur wissenschaftlichen Verbreitung sei.

„Wissen sollte nicht allein auf Wissenschaftler beschränkt sein; wir müssen künftigen Generationen die Wissenschaft vermitteln.“

Octavio Valenzuela Tijerino, Forscher am Institut für Astronomie der UNAM und Sprecher des LSST-MX-Konsortiums, erklärte seinerseits: „Um all dies zu erreichen, sind Beiträge von der technologischen Seite, dem Betrieb des Observatoriums und des Teleskops, den Datenzentren und der Organisation erforderlich, was es zu einer wirklich internationalen Zusammenarbeit macht.“

Wie funktioniert das Teleskop?

Das Observatorium ist ein Pionierprojekt, an dem viele Länder beteiligt sind. Es beherbergt das Simonyi-Teleskop, das aus einem Dreispiegelsystem und der weltweit größten Digitalkamera besteht. Mit dieser Kamera lassen sich Objekte erkennen, die bis zu zehn Milliarden Mal schwächer sind als die mit bloßem Auge sichtbaren.

Mithilfe des Observatoriums möchte die wissenschaftliche und astronomische Gemeinschaft die Natur der dunklen Materie und der dunklen Energie erforschen, eine detaillierte Karte der Milchstraße erstellen, einen detaillierten Katalog der kleinsten Objekte im Sonnensystem zusammenstellen und das sich verändernde Universum erforschen.

Dank seines kompakten Designs, der hohen Empfindlichkeit seiner Kamera sowie der Geschwindigkeit und Frequenz, mit der es verschiedene Himmelsbereiche erfasst, ist Simonyi in der Lage, den gesamten Nachthimmel der südlichen Hemisphäre in drei Nächten zu scannen. Zusammen mit der erforderlichen Recheninfrastruktur, um die enormen Anforderungen an sein Teleskop zu erfüllen, ermöglicht dies der Vera C. Rubin die Erfassung größerer astronomischer Objekte.

Schätzungsweise wird das System im Laufe von zehn Forschungsjahren zwei Millionen Bilder aufnehmen und alle drei Nächte 20 Milliarden Galaxien, 17 Milliarden Sterne, 10 Millionen Supernovas und sechs Millionen Objekte des Sonnensystems beobachten.

Um alle Daten zu analysieren, stützt sich Rubin auf acht wissenschaftliche Kooperationen, an denen etwa 2.800 Forscher aus der ganzen Welt beteiligt sind.

Wie nimmt Mexiko teil?

Mexiko beteiligt sich über das wissenschaftliche Konsortium LSST-MX, das aus fast 60 Forschern und Studenten verschiedener Universitäten und öffentlicher Einrichtungen des Landes besteht, darunter die Nationale Autonome Universität von Mexiko (UNAM) und die Universität von Guanajuato (UG), Organisationen, die eine Kooperationsvereinbarung unterzeichnet haben, die dem Konsortium zugrunde liegt.

Im Rahmen dieser Vereinbarung tragen mexikanische Wissenschaftler zur Softwareentwicklung und zum Einsatz innovativer Analysetechniken, einschließlich künstlicher Intelligenz, bei, wobei der Schwerpunkt auf Themen wie starker Gravitationslinseneffekt, Kosmologie, Galaxien, Sternen, der Milchstraße und lokalem Volumen liegt. Darüber hinaus stellen sie wichtige technologische Geräte zur Verfügung, die die wissenschaftliche Zusammenarbeit erleichtern.

Darüber hinaus wird es zur Entwicklung eines Data Access Center (LiteIDAC) beitragen, das im Models and Data Laboratory (Lamod) der UNAM angesiedelt sein wird und einige der wissenschaftlichen Kooperationen des LSST und der nationalen Wissenschaftsgemeinschaft unterstützen wird.

Diese Vereinbarung sieht außerdem institutionelle und rechtliche Unterstützung für das LSST-MX-Konsortium vor, sowohl für seinen Betrieb als auch für die Unterzeichnung der internationalen Vereinbarung zur gemeinsamen Forschung und Entwicklung mit dem US-Energieministerium (DOE), der Institution, die das Vera C. Rubin Observatory vertritt.

Die Menschen, die Teil von LSST-MX sind und Zugriff auf frühe Daten haben, arbeiten bisher in verschiedenen öffentlichen Institutionen: neben Instituten und Zentren von UNAM und UG, der Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), dem Center for Research and Advanced Studies des National Polytechnic Institute (Cinvestav), dem Mesoamerican Center for Theoretical Physics (MCTP), dem National Institute of Nuclear Research (ININ) und der Autonomous University of San Luis Potosí (UASLP), die Michoacana-Universität San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) und die Autonome Universität Zacatecas (UAZ).

Die erste Lichtübertragung des Vera C. Rubin Observatoriums kann noch einmal verfolgt werden. Folgende Personen nahmen teil und erläuterten die Zusammenarbeit und die Bilder: Bolivia Cuevas Otahola, Postdoktorandin an der BUAP; Alma Xóchitl González Morales, Forscherin an der UG und Sprecherin des LSST-MX-Konsortiums; Vladimir Ávila Reese, Akademischer Sekretär des Instituts für Astronomie der UNAM; und Josué de Santiago Sanabria, ein Forscher aus Mexiko am Cinvestav. Moderiert wurde die Sitzung von Carlo Altamirano Allende, Direktor für Grundlagen- und Pionierforschung am Secihti.