Die Sterne digitalisieren: Das APPLAUSE-Projekt

Das Projekt „Archives of Photographic Plates for Astronomical Use“ (APPLAUSE) konzentriert sich darauf, alte astronomische Fotoplatten in digitale Bilder umzuwandeln. Diese Platten stammen aus mehreren grossen Sammlungen in Deutschland und werden über das International Virtual Observatory (IVO) zugänglich gemacht. Dieser Aufwand hilft, wertvolle historische Daten über Himmelsobjekte zu bewahren und macht es Forschern und der Öffentlichkeit leichter, auf diese Informationen zuzugreifen.

#Die Bedeutung alter Fotoplatten

Über einhundert Jahre lang wurden Fotoplatten von Astronomen genutzt, um Bilder von Sternen, Planeten und anderen Himmelsobjekten festzuhalten. Diese Platten fungierten im Grunde sowohl als Kameras als auch als Speichergeräte für das Licht, das Teleskope gesammelt haben. Sie waren unverzichtbar für das Studium des Universums, von direkten Bildern bis hin zur Analyse des Lichts von Sternen und Galaxien.

Trotz ihrer Bedeutung werden viele dieser Platten in Archiven aufbewahrt, die für Wissenschaftler schwer zugänglich sind. Glücklicherweise werden bedeutende Sammlungen, darunter die am Harvard College Observatory und verschiedene Institutionen in Deutschland, jetzt digitalisiert, um diesen Schatz an Informationen zu bewahren.

#Der Digitalisierungsprozess

Um diese Platten zu digitalisieren, wurden sie mit Flachbettscannern scannen. Dieser Ansatz ermöglicht es, detaillierte digitale Bilder aus den Originalplatten zu erstellen. Die gesammelten Daten wurden dann mit spezieller Software namens PyPlate verfeinert, die die Kalibrierung von Bildern basierend auf einem bestehenden Datensatz namens Gaia EDR3 ermöglicht.

Das neueste Update des APPLAUSE-Projekts umfasst Bilder aus 27 Plattensammlungen verschiedener Partnerinstitute. Diese Institute umfassen Hamburg, Bamberg und Potsdam sowie digitalisierte Archive aus Tartu, dem Thüringischen Landesobservatorium und dem Vatikanobservatorium. Das Projekt hat über zwei Milliarden Messungen aus etwa 70.000 Fotoplatten gesammelt.

#Historische Lichtkurven und ihre Nutzung

Eine spannende Verwendung dieser digitalisierten Bilder ist die Möglichkeit, historische Lichtkurven zu erstellen, die Grafiken zeigen, die die Helligkeit von Sternen über die Zeit darstellen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist der eintauchende Stern KIC8462852, der wegen seiner ungewöhnlichen Helligkeitsvariationen Aufmerksamkeit erregt hat. Die neue Lichtkurve, die aus den APPLAUSE-Daten generiert wurde, zeigte keine wesentlichen langfristigen Helligkeitsänderungen, was frühere Annahmen herausfordert.

Zusätzlich können die Bilder von APPLAUSE dabei helfen, transiente Quellen zu untersuchen. Forscher haben die Nova GK Per verfolgt, eine Nova, die 1901 ausbrach, und Veränderungen in der Helligkeit über die Zeit beobachtet. Die Datenbank enthält auch rund 10.000 Spektralplatten, die zur Analyse von Licht und chemischen Zusammensetzungen von Himmelskörpern verwendet werden können, was unser Verständnis dieser Phänomene weiter bereichert.

#Der Wert von Plattenarchiven

Viele Fotoplattenarchive weltweit halten entscheidende Informationen über das Verhalten von Himmelsobjekten. Die grösste Sammlung findet man am Harvard College Observatory, das eine halbe Million Platten enthält, die über ein Jahrhundert hinweg aufgenommen wurden. In Deutschland gibt es wichtige Archive am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, am Hamburger Observatorium und am Dr. Remeis-Observatorium in Bamberg.

Diese Archive dokumentieren verschiedene Himmelsbeobachtungen, darunter Asteroiden, Kometen und veränderliche Sterne, und waren unverzichtbar für Langzeitstudien darüber, wie sich diese Objekte im Laufe der Zeit verändern. Die Digitalisierung dieser Archive eröffnet neue Möglichkeiten für weitere Forschung, insbesondere im Hinblick auf das Verständnis langfristiger Veränderungen im Universum.

#Herausforderungen und Innovationen bei der Digitalisierung

Der Prozess der Digitalisierung dieser Platten bringt Herausforderungen mit sich, hauptsächlich aufgrund des riesigen Datenvolumens. Jede Platte muss verarbeitet und gereinigt werden, um Artefakte zu entfernen, bevor sie kalibriert werden kann. Weltweit wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um diese Herausforderungen anzugehen.

Zum Beispiel hat das Royal Observatory in Edinburgh seit 1967 spezielle Maschinen zur Digitalisierung von Fotoplatten eingesetzt. Ihr Datenarchiv ist zu einer wichtigen Ressource für Forscher geworden. Das APPLAUSE-Projekt profitiert auch von technologischen Innovationen und bewegt sich in Richtung der Nutzung kostengünstigerer kommerzieller Scanner, die dennoch die notwendige Auflösung für qualitativ hochwertige Bilder bieten.

#Bedeutung für das kulturelle Erbe

Über ihren wissenschaftlichen Wert hinaus werden alte astronomische Fotografien auch als kulturelles Erbe betrachtet. Beispielsweise wurde die Markarian-Umfrage vom Byurakan-Astronomischen Observatorium im UNESCO-„Memory of the World“-Internationalen Register für ihre Bedeutung in der Wissenschaftsgeschichte aufgenommen. Das APPLAUSE-Projekt arbeitet mit Europeana zusammen, einer digitalen Bibliothek, die das kulturelle Erbe aus ganz Europa der Öffentlichkeit leicht zugänglich macht.

Das historische Daten für ein breiteres Publikum verfügbar zu machen, hilft, unser wissenschaftliches Erbe zu bewahren und mehr Menschen den Wert vergangener astronomischer Arbeiten zu schätzen.

#Erstellung einer wissenschaftlich nutzbaren Datenbank

Die aus dem Digitalisierungsprozess generierten Daten sind nicht nur zur Speicherung gedacht; sie sollen bereit für die Analyse sein. Eine spezifische Datenreduktionspipeline wurde entwickelt, um die digitalen Bilder der Fotoplatten zu verarbeiten, und die neueste Datenveröffentlichung spiegelt diesen Aufwand wider. Dazu gehören digitalisierte Bilder, Beobachtungsprotokolle und extrahierte Tabellendaten.

Die neueste Veröffentlichung zeigt eine Fülle von Informationen, darunter Bilder und Metadaten von mehreren Observatorien. Über vier Milliarden einzelne Messungen machen diese Ressourcen besonders wertvoll für Forscher, die sich auf stellare Variabilität und transiente Objekte konzentrieren.

#Zugriff auf und Nutzung von APPLAUSE-Daten

Der Zugriff auf APPLAUSE-Daten ist unkompliziert. Forscher und die Öffentlichkeit können eine Abfrageoberfläche nutzen, um Bilder zu finden und herunterzuladen. Die Datenbank ermöglicht auch eine einfache Abfrage des Quellkatalogs, sodass Forscher Informationen aus historischen und modernen Datenquellen abrufen können.

Das APPLAUSE-Projekt hat eine solide Grundlage für zukünftige Forschung gelegt. Es bietet nicht nur Zugang zu historischen Daten, sondern auch die Möglichkeit, bestehende Bilder neu zu kalibrieren, um ihren wissenschaftlichen Wert weiter zu erhöhen.

#Zukunftsperspektiven

Während das APPLAUSE-Projekt fortschreitet, gibt es ein reiches Potenzial, die Datenbank zu erweitern. Pläne zur Digitalisierung zusätzlicher Archive und zur Neukalibrierung bestehender Daten, um die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu berücksichtigen, sind in Arbeit. Diese laufenden Arbeiten werden die Nützlichkeit und Genauigkeit der Daten verbessern, was neue Entdeckungen und Einblicke in das Universum ermöglichen wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt „Archives of Photographic Plates for Astronomical Use“ (APPLAUSE) einen wichtigen Schritt zur Bewahrung und Nutzung historischer astronomischer Daten darstellt. Die Arbeit, die in die Digitalisierung dieser Platten, die Integration in eine umfassende Datenbank und die Bereitstellung für Forscher und die Öffentlichkeit gesteckt wird, ist unschätzbar. Je weiter wir voranschreiten, desto besser wird unser Verständnis von Himmelsobjekten im Laufe der Zeit, dank dieser Bemühungen.