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12/05/2015  
El Universo a un sólo click. Diez años de Observatorio Virtual en España

Desde sus orígenes hace más de cuarenta años Internet ha sido una herramienta fundamental para la investigación astronómica. Y la clave de la importancia de Internet radica 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 la Red es posible acceder a esta información, generalmente centralizada en los llamados archivos astronómicos, sin prácticamente coste ni esfuerzo. Y cuando decimos que el acceso es libre, queremos decir justamente eso: libre. Cualquier persona, sea o no astrónomo, puede acceder fácilmente a los grandes tesoros que se encuentran en los archivos y bases de datos astronómicas.


Enrique Solano Márquez
Centro de Astrobiología, INTA-CSIC



Tenemos buscadores tipo Google o similar para localizar la información astronómica, tenemos libre acceso a ella, poseemos redes de alta capacidad para una descarga eficiente de dicha información, tenemos ordenadores de altas prestaciones para su análisis,..., ¿necesitamos algo más? Pues la realidad nos dice que sí, que todavía nos encontramos lejos de alcanzar un nivel óptimo en lo que se refiere a la utilización de los datos de archivos astronómicos, infraestructuras que, a pesar del enorme potencial que encierran, han estado infrautilizadas hasta hace pocos años.

Una veintena de países se han unido a la iniciativa del Observatorio Virtual, España se sumó en 2004. El proyecto del SVO se lleva a cabo desde el Centro de Astrobiología, el instituto que alberga el centro de datos astronómicos más importante a nivel nacional

Varias son las causas que nos han llevado a esta situación. Por un lado, no existe un único, mega-archivo de datos a nivel mundial sino que éstos se encuentran distribuidos por diferentes continentes, lo que dificulta el descubrimiento de la información de interés. Por otro lado, el diseño y desarrollo de cada uno de estos archivos se llevó a cabo de manera independiente sin contar con un nivel mínimo de coordinación entre ellos, lo que complica el acceso y la descarga de datos de archivo. A todo esto habría que añadir el hecho de que, una vez el astrónomo tiene todas las piezas del puzzle (información procedente de distintos archivos) en su poder, es el momento de ensamblar dichas piezas. Y esta operación puede llegar a ser realmente complicada ya que los archivos astronómicos proporcionan información muy heterogénea y el número de piezas del puzzle puede llegar a ser realmente grande (baste decir que el volumen de información contenida en todos los archivos astronómicos alcanzará en los próximos años el nivel del Petabyte, esto es, mil millones de Megabytes).

Estamos, pues, en un escenario en el que el investigador es consciente de la gran cantidad de información disponible en los centros de datos astronómicos pero no la puede utilizar de manera eficiente ya que carece de la metodología y herramientas necesarias. Dar solución a este problema fue el principal reto que se planteó el Observatorio Virtual desde su origen.

EL OBSERVATORIO VIRTUAL (VO[1])

Ciencia

Si buscamos el término 'virtual' en el Diccionario de la lengua española veremos que, en una de sus acepciones, nos dice que es la cualidad de "aquello que tiene existencia aparente y no real". Mal empezamos, aparentemente. En base a esta definición podríamos de manera muy razonable pensar que el Observatorio Virtual es una especie de entelequia sin ninguna aplicación práctica. Nada más lejos de la realidad. La respuesta, en un par de párrafos.

Podríamos, no obstante, fijarnos en el sustantivo. ¿Qué se entiende en Astronomía por 'observatorio'? Pues entendemos por tal una infraestructura formada por uno o más telescopios que nos permite realizar observaciones de los objetos celestes y obtener información (datos) acerca del Universo. Y, sí, el Observatorio Virtual es un 'observatorio' ya que, como veremos más adelante, cumple esta condición de "infraestructura para obtener información astronómica".

Entonces, ¿qué es un Observatorio Virtual (VO, según sus siglas en inglés)? Pues una iniciativa internacional que surgió hacia el año 2000 con el objetivo de crear una federación de archivos de datos astronómicos, una única base de datos virtual (de ahí lo del calificativo). 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. Con el Observatorio Virtual es posible dar respuesta a la pregunta "tengo una con mis objetos astronómicos preferidos. Quiero saber TODO lo que sobre ellos existe en los archivos astronómicos".

"El Observatorio Virtual: todo un Universo en tu pantalla", podría ser un buen eslogan para esta iniciativa.

EL OBSERVATORIO VIRTUAL ESPAÑOL (SVO[2])

IVOA

Desde sus orígenes, una veintena de países se han unido a la iniciativa del Observatorio Virtual, entre ellos España, que se sumó en 2004. El proyecto del SVO se lleva a cabo desde el Centro de Astrobiología, el instituto que alberga el centro de datos astronómicos más importante a nivel nacional. Pero, ¿qué ha aportado el SVO a la Astronomía en estos poco más de diez años de vida? Distinguiremos dos contribuciones fundamentales: por un lado, el conocimiento aportado sobre diferentes clases de objetos de los denominados 'exóticos', aquéllos en los que su descubrimiento se asemeja al conocido refrán de "encontrar una aguja en un pajar". Utilizando una metodología de investigación y unas herramientas de análisis propias del Observatorio Virtual, diferentes grupos de astrónomos españoles han podido abordar retos impensables en un pasado no muy lejano publicando trabajos en los que, tras analizar cientos de millones de fuentes, se describe tanto el descubrimiento como la caracterización física de objetos elusivos (enanas marrones, subenanas ultrafrías, nebulosas planetarias con una estrella central de tipo subenana caliente, objetos calientes con alto movimiento propio,...).

Una segunda línea de investigación se basa en proyectos de Big data. El reto del Observatorio Virtual no se limita a proporcionar un acceso uniforme y estandarizado a miles de gigabytes sino que incluye la extracción de conocimiento a partir de los mismos. Ante un volumen de información de tal magnitud, las metodologías 'clásicas' basadas en el conocimiento de un experto humano no son aplicables. La astroestadística y las técnicas de minería de datos se presentan como la solución a este problema de extracción del conocimiento. Gracias a estas técnicas, la avalancha de datos de misiones espaciales como CoRoT y Gaia (en las que el SVO participa desde hace años), unida a la información ya existente en otros archivos astronómicos, ha podido traducirse de manera automática en conocimiento sobre la naturaleza y propiedades de los objetos observados en estas misiones.

Todo proyecto científico financiado con fondos públicos debe tener un retorno claro para la sociedad. Al ya citado de un mejor y más eficiente aprovechamiento de las infraestructuras astronómicas y los centros de archivo, el SVO añade un proyecto de ciencia ciudadana que permite que cualquier persona, tenga o no conocimientos de Astronomía, pueda sentirse como un científico 'de verdad' y viajar a través de las diferentes etapas por las que pasa todo investigador a la hora de hacer ciencia: adquisición de datos, análisis de los mismos y publicación de resultados. En particular, en este proyecto ofrecemos la posibilidad de descubrir asteroides potencialmente peligrosos para la Tierra en imágenes de archivos del Observatorio Virtual con el objetivo de conocer mejor las órbitas de los mismos y, por tanto, determinar de manera más precisa su probabilidad de impacto con la Tierra.

Big Data




[1] www.ivoa.net

[2] svo.cab.inta-csic.es


Enrique Solano Márquez. Investigador científico del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC). Investigador Principal del proyecto Observatorio Virtual Español. esm@cab.inta-csic.es

Más información:

www.madrimasd.org/blogs/astrofisica/2015/02/04/133564

svo.cab.inta-csic.es

@ObsVirtEsp



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