[[135081]]

5月27日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，海量數(shù)據(jù)正改變?nèi)祟愑^察宇宙的方式。人們一直認(rèn)為天文學(xué)就是一門觀測(cè)星空的科學(xué)，但如今各種來源提供的無盡信息產(chǎn)生了一種分析太空的新途徑。

例如，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是大量太空照片底片的寶庫(kù)，有望揭示許多過去沒能識(shí)別出來的星體。再如，來自美國(guó)航空航天局（NASA） 的數(shù)據(jù)資料，通過現(xiàn)代工具的重新處理和分析后，***研究?jī)r(jià)值。這促成了一類新型天文學(xué)家的誕生，他們不必再仰望天空，筆記本電腦就能滿足他們的工作需求。 可以說天文學(xué)正產(chǎn)生一種以數(shù)字化數(shù)據(jù)為根基的分支。而數(shù)據(jù)一直是天文學(xué)的核心，這也需要天文學(xué)家擁有分析海量數(shù)據(jù)的能力。

20世紀(jì)60年代，太空時(shí)代才剛剛開始，天文學(xué)家們經(jīng)常面臨數(shù)據(jù)過少的問題。當(dāng)時(shí)他們對(duì)太陽(yáng)系和宇宙有著許多疑問，但其中獲得解答的卻不多。20世紀(jì)70年代，天文學(xué)家開始意識(shí)到積累大量數(shù)據(jù)的必要性，并開始制定標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)形式。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理非常重要，否則很難在不同天文學(xué)家之間分享數(shù)據(jù)。例如，兩個(gè)天文學(xué)家想要共事，但他們來自兩個(gè)不同的機(jī)構(gòu)，使用的是兩種不同的望遠(yuǎn)鏡。如果沒有一種標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)形式，怎么展開共享和合作？

大量數(shù)據(jù)的存在使找到一種通用的編目系統(tǒng)（得到普遍接受的信息組織方式）變得很重要。

FITS (Flexible Image Transport System)是天文學(xué)界常用的一種開放式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。它可為某張圖像提供大小、位置、距離以及其它研究者的評(píng)注等方面的元數(shù)據(jù)，圖像中的相關(guān)文本盡 可能簡(jiǎn)單化，以便數(shù)年后仍可明了易懂。FITS這樣的系統(tǒng)使數(shù)據(jù)的適用范圍變大，省卻了轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)形式的時(shí)間。這類系統(tǒng)也開始對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，系統(tǒng)開發(fā) 者創(chuàng)造了相關(guān)方程式、流程和程序?qū)?shù)據(jù)展開合理的縮減。

“數(shù)據(jù)洪水”或“數(shù)據(jù)爆炸”早已成為天文學(xué)界的常見詞匯。到了20世紀(jì)80年代和90年代，天文學(xué)家開始討論在將全球范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)整合在一起的可能性，但由于資金的匱乏，這一想法從未得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。與搭建一個(gè)新天文望遠(yuǎn)鏡或執(zhí)行新太空任務(wù)相比，整合數(shù)據(jù)庫(kù)往往成為最無關(guān)緊要的事項(xiàng)。

天文學(xué)界的數(shù)據(jù)容量是驚人的。迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)在太陽(yáng)系以外發(fā)現(xiàn)了1800多顆經(jīng)證實(shí)的行星。其中1000多顆是由開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在2009至2013年四年間發(fā)現(xiàn)的。在此期間，它成功地收集了大量的數(shù)據(jù)。系外行星只是這些數(shù)據(jù)所能揭示的太空秘密的一小部分。數(shù)年積累的數(shù)據(jù)可供天文學(xué)家們慢慢梳理和研究。而且開普勒所收集的這些數(shù)據(jù)非同尋常，它們是只針對(duì)太空某一區(qū)域展開的大型觀測(cè)，這開創(chuàng)了一種相當(dāng)獨(dú)特的觀測(cè)模式。它通過測(cè)量光的細(xì)小變化來尋找行星的存在。

在 對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行短短兩年的研究后，NASA將之公諸于眾——不僅僅是研究者，普通大眾也能獲取這些數(shù)據(jù)。全民科學(xué)組織Zooniverse研發(fā)了一個(gè)名為 Planet Hunters的工具，通過這一工具，天文學(xué)家足不出戶就可以尋找下一個(gè)類似地球的行星。NASA最近發(fā)布了一個(gè)可在電腦中使用的尋找小行星的工具。天文數(shù)據(jù)以在線形式供大眾使用，這意味著任何人都可以參與其中。

龐大的觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)為天文學(xué)的未來帶來了***的可能。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡留下了幾十年的天文數(shù)據(jù)，而且絕大多數(shù)還沒經(jīng)過研究。其中包括了許多遙遠(yuǎn)星云、星系或一閃而過的天文現(xiàn)象的圖像。哈勃團(tuán)隊(duì)的一名科學(xué)家盧博（Lubow）正致力于將哈勃的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目中，使研究者更容易獲取這些現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證假設(shè)，減少研究時(shí)間。

這一切都使人們有可能成為一種專門以數(shù)據(jù)庫(kù)為研究方向的天文學(xué)家。而大數(shù)據(jù)項(xiàng)目則使觀測(cè)天文學(xué)成為信息儲(chǔ)存庫(kù)的來源。

射電天文學(xué)是 通過觀測(cè)天體的無線電波來研究天文現(xiàn)象的一門學(xué)科。對(duì)這門學(xué)科而言，數(shù)據(jù)帶來諸多可能性。新近竣工的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)望遠(yuǎn)鏡 觀測(cè)站不僅僅拍攝了天空，也記錄了不同頻率的不同波段，這需要更大更快的電腦來處理數(shù)據(jù)，但恰恰因?yàn)槿谌肓顺?jí)運(yùn)算，所得到的數(shù)據(jù)更豐富。

與 傳統(tǒng)的觀測(cè)方法相比，射電天文學(xué)能夠監(jiān)測(cè)到云層密度這樣的不可見對(duì)象，或是遠(yuǎn)處模糊物體的構(gòu)成。也就是說，通過收聽某些化學(xué)性質(zhì)的頻率或觀測(cè)星系結(jié)構(gòu)中的 暗斑，就能透過云層判斷遙遠(yuǎn)星系中星體的構(gòu)成。通過更多的“收聽”天線和更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，便可以在很大的頻譜范圍內(nèi)收集數(shù)據(jù)。

能夠滿足這種需求的超級(jí)計(jì)算機(jī)在過去15至20年才出現(xiàn)，這使研究者得以添加盡可能多的天線，使監(jiān)測(cè)更為靈敏，太空的觀測(cè)分辨率更高。分辨率變高，則意味著可觀測(cè)更遙遠(yuǎn)的星體。

當(dāng)然觀測(cè)天文學(xué)絕非就此失去了存在意義。日漸精細(xì)的太空望遠(yuǎn)鏡獲得的數(shù)據(jù)拓展了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)，使人們得以探索更多的發(fā)現(xiàn)。例如，在柯伊伯帶尋找矮行星原本是不可能實(shí)現(xiàn)的，但現(xiàn)在卻可通過對(duì)大量?jī)?chǔ)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬操作來實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)天文學(xué)不只是為了尋找彗星、小行星，它可以幫助研究者們尋找遙遠(yuǎn)的、適合生命生存的行星，或是尋找一些宇宙中最遠(yuǎn)古星體的線索。當(dāng)前天文數(shù)據(jù)正變得更加開放、更易理解，天文學(xué)界的范疇隨著電腦技術(shù)的介入而不斷擴(kuò)大。