A principios de este año, Los astrónomos se toparon con un hallazgo fascinante:es probable que existan miles de agujeros negros cerca del centro de nuestra galaxia.

Las imágenes de rayos X que permitieron este descubrimiento no provenían de un telescopio nuevo de última generación. Ni siquiera se tomaron recientemente:algunos de los datos se recopilaron hace casi 20 años.

No, los investigadores descubrieron los agujeros negros cavando a través de viejos, datos archivados durante mucho tiempo.

Descubrimientos como este solo se volverán más comunes, a medida que la era de los "macrodatos" cambia la forma en que se hace ciencia. Los astrónomos están recopilando una cantidad exponencialmente mayor de datos todos los días, tanto que llevará años descubrir todas las señales ocultas enterradas en los archivos.

La evolución de la astronomía

Hace sesenta años el astrónomo típico trabajaba en gran parte solo o en un pequeño equipo. Probablemente tenían acceso a un telescopio óptico terrestre respetablemente grande en su institución de origen.

Sus observaciones se limitaron en gran medida a las longitudes de onda ópticas, más o menos lo que el ojo puede ver. Eso significaba que perdieron señales de una serie de fuentes astrofísicas, que puede emitir radiación no visible desde radio de muy baja frecuencia hasta rayos gamma de alta energía. En la mayor parte, si quisieras hacer astronomía, había que ser un rico académico o excéntrico con acceso a un buen telescopio.

Los datos antiguos se almacenaron en forma de placas fotográficas o catálogos publicados. Pero acceder a los archivos de otros observatorios podía resultar complicado, y era prácticamente imposible para los astrónomos aficionados.

Hoy dia, hay observatorios que cubren todo el espectro electromagnético. Ya no es operado por instituciones únicas, Estos observatorios de última generación suelen ser lanzados por agencias espaciales y, a menudo, son esfuerzos conjuntos que involucran a muchos países.

Con la llegada de la era digital, casi todos los datos están disponibles públicamente poco después de su obtención. Esto hace que la astronomía sea muy democrática:cualquiera que quiera puede volver a analizar casi cualquier conjunto de datos que sea noticia. (¡Usted también puede mirar los datos de Chandra que llevaron al descubrimiento de miles de agujeros negros!)

Estos observatorios generan una asombrosa cantidad de datos. Por ejemplo, el telescopio espacial Hubble, en funcionamiento desde 1990, ha realizado más de 1,3 millones de observaciones y transmite alrededor de 20 GB de datos sin procesar cada semana, lo cual es impresionante para un telescopio diseñado por primera vez en la década de 1970. Atacama Large Millimeter Array en Chile ahora anticipa agregar 2 TB de datos a sus archivos todos los días.

Manguera de incendios de datos

Los archivos de datos astronómicos ya son impresionantemente grandes. Pero las cosas están a punto de estallar.

Cada generación de observatorios suele ser al menos 10 veces más sensible que la anterior, ya sea por la mejora de la tecnología o porque la misión es simplemente mayor. Dependiendo de cuánto tiempo dure una nueva misión, puede detectar cientos de veces más fuentes astronómicas que misiones anteriores en esa longitud de onda.

Por ejemplo, comparar el primer observatorio de rayos gamma EGRET, que voló en la década de 1990, a la misión insignia de la NASA Fermi, que cumple 10 años este año. EGRET detectó solo unas 190 fuentes de rayos gamma en el cielo. Fermi ha visto más de 5, 000.

El gran telescopio de exploración sinóptica, un telescopio óptico actualmente en construcción en Chile, fotografiará todo el cielo cada pocas noches. Será tan sensible que generará 10 millones de alertas por noche sobre fuentes nuevas o transitorias, lo que lleva a un catálogo de más de 15 petabytes después de 10 años.

La matriz de kilómetros cuadrados, cuando se complete en 2020, será el telescopio más sensible del mundo, capaz de detectar estaciones de radar de aeropuertos de civilizaciones extraterrestres hasta 50 años luz de distancia. En solo un año de actividad, generará más datos que todo Internet.

Estos ambiciosos proyectos pondrán a prueba la capacidad de los científicos para manejar datos. Las imágenes deberán procesarse automáticamente, lo que significa que los datos deberán reducirse a un tamaño manejable o transformarse en un producto terminado. Los nuevos observatorios están ampliando los límites del poder computacional, requiriendo instalaciones capaces de procesar cientos de terabytes por día.

Los archivos resultantes, todos con capacidad de búsqueda pública, contendrán 1 millón de veces más información que la que se puede almacenar en su disco de respaldo típico de 1 TB.

Descubriendo nueva ciencia

La avalancha de datos hará que la astronomía se convierta en una ciencia más colaborativa y abierta que nunca. Gracias a los archivos de Internet, comunidades de aprendizaje sólidas y nuevas iniciativas de divulgación, los ciudadanos ahora pueden participar en la ciencia. Por ejemplo, con el programa informático Einstein @ Home, cualquiera puede usar el tiempo de inactividad de su computadora para ayudar a buscar ondas gravitacionales de los agujeros negros en colisión.

Es un momento emocionante para los científicos también. Los astrónomos como yo a menudo estudian los fenómenos físicos en escalas de tiempo tan salvajemente más allá de la vida humana típica que verlos en tiempo real simplemente no va a suceder. Eventos como una fusión típica de galaxias, que es exactamente lo que parece, pueden llevar cientos de millones de años. Todo lo que podemos capturar es una instantánea como una única imagen fija de un video de un accidente automovilístico.

Sin embargo, hay algunos fenómenos que ocurren en escalas de tiempo más cortas, Tomando solo unas pocas décadas, años o incluso segundos. Así es como los científicos descubrieron esos miles de agujeros negros en el nuevo estudio. It's also how they recently realized that the X-ray emission from the center of a nearby dwarf galaxy has been fading since first detected in the 1990s. These new discoveries suggest that more will be found in archival data spanning decades.

En mi propio trabajo, I use Hubble archives to make movies of "jets, " high-speed plasma ejected in beams from black holes. I used over 400 raw images spanning 13 years to make a movie of the jet in nearby galaxy M87. That movie showed, por primera vez, the twisting motions of the plasma, suggesting that the jet has a helical structure.

This kind of work was only possible because other observers, for other purposes, just happened to capture images of the source I was interested in, back when I was in kindergarten. As astronomical images become larger, higher resolution and ever more sensitive, this kind of research will become the norm.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.