“Ábrete Sésamo”: diez años del Observatorio Virtual en España

Enrique Solano
Investigador Principal del proyecto Observatorio Virtual Español
Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)

Internet ha sido desde sus orígenes una herramienta fundamental para la investigación astronómica. La clave de la importancia de la “Red de redes” radica principalmente en uno de los aspectos que diferencian la Astronomía de otras disciplinas científicas: el libre acceso, tras un corto periodo de privacidad, a los datos obtenidos en observatorios tanto terrestres como espaciales. A través de Internet la comunidad científica puede acceder a información, generalmente centralizada en los llamados archivos astronómicos, sin prácticamente coste ni esfuerzo. Estos archivos han aumentado sus contenidos de manera espectacular en los últimos años gracias a proyectos internacionales de cartografiado de grandes áreas del cielo (2MASS, SDSS, UKIDSS, VISTA, Gaia,…) que, mediante la utilización de una potente instrumentación, son capaces de generar una enorme cantidad de datos de gran calidad científica. Gracias a los archivos los astrónomos pueden realizar estudios temporales en diferentes longitudes de onda, identificar objetos que cambian de brillo de manera inesperada (e.g. explosiones de rayos gamma, supernovas,…) o determinar la órbita de cuerpos que se mueven rápidamente en el cielo como, por ejemplo, asteroides y cometas.

Tenemos centenares de miles de Gigabytes de información en los archivos astronómicos, contamos con los mecanismos para acceder a ellos, sin embargo, corremos el peligro de ahogarnos en un inmenso maelstrom de datos. Por tanto, ¿qué otros recursos necesitamos para poder explotar de manera óptima todo este potencial? Principalmente uno: el Observatorio Virtual.

El Observatorio Virtual: “Ábrete, Sésamo”

En el año 2000 se puso en marcha el Observatorio Virtual (VO según sus siglas en inglés), una iniciativa que nació con el objetivo de crear una federación de archivos de datos astronómicos a nivel mundial. Esta federación de archivos actúa como una única base de datos virtual y permite que, dado un objeto astronómico, cualquier persona (científico, astrónomo amateur, educador, divulgador,…) pueda conocer de manera fácil y rápida todo lo relacionado con dicho objeto (dónde, cómo y cuándo fue observado y qué se conoce del mismo). VO es mucho más que un “Google” astronómico ya que proporciona información de manera estandarizada, solventando el principal problema que la comunidad astronómica tenía a la hora de trabajar con datos de archivo: su gran heterogeneidad. Sin el Observatorio Virtual los archivos astronómicos se asemejan a una Torre de Babel en la que cada uno “habla” su propio idioma y es muy difícil establecer una comunicación global entre ellos. Esto ha hecho que, durante años, los archivos hayan ocultado auténticos tesoros astronómicos que solamente ahora, aplicando las herramientas de análisis que el VO ofrece, estamos empezando a descubrir. No es «Sésamo», sino «Observatorio Virtual»,  las palabras  que abren la puerta a un tesoro inagotable.

El Observatorio Virtual Español

La Alianza del Observatorio Virtual Internacional (IVOA) engloba una veintena de países, entre ellos España, que se sumó a la misma en 2004. El proyecto Observatorio Virtual Español (SVO ) acaba de cumplir, por tanto, diez años de vida y, desde sus orígenes, ha estado coordinado desde el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC). Durante este tiempo, cuatro han sido las grandes líneas de actuación del VO español: archivos astronómicos, proyectos de investigación, herramientas de análisis y minería de datos y actividades educativas y de divulgación.

• De los cielos de España al mundo entero
El Centro de Astrobiología es responsable del centro de datos astronómicos más importante gestionado por una institución española. Entre las colecciones de datos que forman parte del mismo se encuentran el archivo del Gran Telescopio Canarias (el mayor telescopio del mundo) y del observatorio de Calar Alto (el más importante de Europa continental). El SVO es responsable de garantizar que los datos producidos por estas infraestructuras formen parte de la federación de archivos del Observatorio Virtual.

• Descubriendo lo elusivo
Los llamados proyectos de “ciencia-VO” representan la línea de trabajo que más prestigio ha dado al SVO a nivel internacional. El Observatorio Virtual ofrece a la comunidad científica una metodología de investigación y unas herramientas de análisis que permiten abordar retos impensables en un pasado no muy lejano. Diferentes grupos de astrónomos españoles han participado en el descubrimiento de objetos “exóticos”, aumentando tanto su censo como el conocimiento de las propiedades físicas de los mismos. Asimismo, los enormes recursos que proporciona VO han permitido realizar estudios detallados de caracterización de regiones de formación estelar, del interior de las estrellas y de planetas orbitando alrededor de otras estrellas de nuestra galaxia.

• De los datos al conocimiento
En muchos proyectos de “big data” el principal reto no es tanto la gestión del volumen de datos sino la extracción de conocimiento a partir de ellos. En estos escenarios las metodologías “clásicas” basadas en el conocimiento de un experto humano no son aplicables y es necesario aplicar una batería de técnicas distintas entre las que destacan la minería de datos y los desarrollos astroestadísticos. Gracias a estas técnicas es posible conocer de manera automática la naturaleza de un objeto y realizar la clasificación taxonómica del mismo a partir de sus observaciones fotométricas y espectroscópicas. Igualmente, es factible acometer análisis multidimensionales mucho más profundos que los estudios tridimensionales a los que estamos limitados por nuestra visión espacial. El Observatorio Virtual Español ha participado en la creación de algoritmos que permiten que la información de misiones espaciales como CoRoT o Gaia pueda ser clasificada, analizada y transformada en conocimiento sobre nuestro Universo.

• El Universo a un solo “click». Ciencia ciudadana con el Observatorio Virtual
Si bien es cierto que el Observatorio Virtual es una iniciativa de gran complejidad desde el punto de vista científico-técnico, también lo es el hecho de que sus resultados son aprovechables por la sociedad en general. Un excelente ejemplo de esto lo tenemos en el proyecto de ciencia ciudadana gestionado por el VO español para el descubrimiento en imágenes de archivos astronómicos de asteroides potencialmente peligrosos para la Tierra: sin necesidad de conocimientos de Astronomía y con el único requisito de tener una conexión a Internet, cualquier persona puede desde casa ayudar a conocer mejor las órbitas de los asteroides cercanos a la Tierra y, por tanto, a determinar de manera más precisa la probabilidad de impacto de los mismos con la Tierra (ver entrada en este blog y análisis en MadrImasD).

Aumentar el censo de objetos conocidos en el Universo varios órdenes de magnitud, descubrir nuevas clases de cuerpos celestes, encontrar planetas que permitan albergar vida, dar respuesta al origen de la energía y la materia oscura,…, son algunos de los retos a los que se enfrentará la Astronomía en los próximos años. El Observatorio Virtual será, sin duda, una infraestructura de investigación clave para avanzar en el conocimiento de éstos y otros campos en los que España y, en particular el Centro de Astrobiología, aspira a jugar un papel determinante.

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