Linky na astronomické dáta, zdroje a nápady na projekty

Zaujíma ma:

• Slnko, Slnečné erupcie a Slnečná energia: V rámci slnečného výskumu je možné buď študovať slnečnú aktivitu napríklad pomocou vedeckého archívu SOHO alebo priamo magnetické pole Slnka s dátami z napr. misie ULYSSES. Rádiové dáta zo Slnka sa dajú analyzovať pomocou Radio JOVE Project! od NASA. Existujú tiež projekty, vďaka ktorým sa dá skúmať účinnosť generátorov Slnečnej  energie, ako napríklad z Global JEt Watch (GJW).

• Planéty: Jedným z najväčších databáz planetárnych pozorovaní z rôznych misií je NASA Planetary data system. Rovnako ako v prípade Slnka, rádiové plantárne dáta sa dajú nájsť a analyzovať pomocou NASA iniciatívy Radio JOVE Project!. Planetárne virtuálne observatórium PVOL tiež ponúka veľké množstvo dát z pozorovaní, ktoré boli vykonané hlavne amatérskymi astronómami.

• Zem: Zrejme najlepším spôsobom skúmania satelitných dát Zeme je pomocou Google Earth Engine, ktorý ponúka možnosť skúmať atmosféru, klímu, povrch Zeme a veľa iných geofyzikálnych dát. Obsahuje tiež veľké množstvo manuálov a príkladov. Treba sa registrovať, ale pre študentov a vyučujúcich to je zdarma.

• Asteroidy a kométy: Dáta z malých telies slnečnej sústavy sa dajú objavovať napríklad pomocou JPL Small-body database browser-u. Merania fyzických a dynamických vlastní asteroidov sú tiež uložené na Space Situational Awareness portáli ESA.

• Exoplanéty: Skúmať vlastnosti a pozorovanie exoplanét sa dá napríklad pomocou serveru OTHER WORLDS, kde sú ponúkané aj tutoriály a manuály. Najviac kompletným zdrojom dát v tejto oblasti je NASA archív exoplanét.

• Hviezdy: Veľké množstvo spektier hviezd sa dá získať z projektu MaStar od Sloan Digital Sky Survey. Dáta špecificky z premenných hviezd sa dajú nájsť na AAVSO archíve.

• Mliečna cesta: Interaktívne objavovanie štruktúry Mliečnej cesty sa dá pomocou iniciatívy Milky way explorer. Čisté dáta z pozorovaní našej galaxie ktoré boli získané ESA misiou Gaia sa dajú nájsť v Gaia Archive.

• Galaxie, hmloviny a iné astronomické objekty v:

  • Rádiovom žiarení: v ktorom sa dajú pozorovať napríklad pulzary, kvazary a aktívne galaktické jadrá. Katalóg rádiových galaxií je napríklad ponúkaný online z ďalekohľadu Very Large Array (VLA). Dáta z teleskopov WSRT-APERTIF, LOFAR alebo Square Kilometer Array sa dajú nájsť na stránke ASTRON.

  • Mikrovlnnom žiarení: v ktorom sa dá pozorovať napríklad zbytkové žiarenie z Big Bangu pomocou WMAP dát. Na milimetrových a submilimetrových vlnových dĺžkach skúma vznik hviezd a planét interferometer ALMA, pričom sú dostupné informácie aj pre najmenšie deti na portáli ALMA KIDS. Portál na prístup k dátam je na ALMA SCIENCE.

  • Infračervenom žiarení: v ktorom sa dajú okrem telies slnečnej sústavy, exoplanét a množstva objektov v našej galaxii aj dobre pozorovať veľmi vzdialené objekty vďaka červenému posunu. Archív infračervených pozorovaní IRSA obsahuje dáta z misií Spitzer, WISE, SOFIA, IRTF, 2MASS, Herschel, Planck a mnoho iných teleskopov. Špecificky dáta z Hubble Space Telescope sú prístupné na HST serveri. V blízkej budúcnosti sa plánuje vypustenie James Webb Space Telescope, pričom je možné pripravovať a simulovať pozorovania už v predstihu pomocou JWST Exposure Time Calculator a JWST User Documentation.

  • Optickom žiarení: v ktorom vidíme vesmír tak, ako by sme ho videli voľným okom, no omnoho lepšie. Asi najkompletnejšia databáza pozorovaní je Sloan Digital Sky Survey, SDSS, (v súčasnosti Data Release 16), v ktorej sú pozorovania pre viac než 3 milióny objektov. Návrhy na projekty pre študentov z SDSS sú napríklad tu. Taktiež server GAIA ponúka dáta z veľkého množstva objektov v Galaxii, extragalaktických objektov a aj užitočný “primer” ako pristupovať k dátovej analýze. Optický vesmír bol tiež pozorovaný Hubble Space ďalekohľadom (HST).

  • Ultrafialovom žiarení: v ktorom sa dobre analyzuje napr. vývoj mladých galaxií, keďže v ňom vidno veľmi horúce objekty. UV dáta sa dajú napríklad získať z misie FUSE, ASTRO alebo aj z archívu Hubble Space Telescope (HST).

  • Roentgenovom žiarení: v ktorom sa dajú pozorovať vysokoenergetické zdroje, ako napríklad pozostatky po supernovách, jadrá aktívnych galaxií alebo akréčne disky čiernych dier. Portál misie Chandra X ray observatory ponúka dáta a aj manuály na ich spracovanie spracovanie. X-ray dáta sú tiež voľne prístupné aj z misie XMM Newton.

  • Gamma žiarení: v ktorom sú viditeľné najenergetickejšie kozmické zdroje. Prístupné sú napríklad dáta z NASA teleskopu FERMI, z ESA misie INTEGRAL a aj z NASA ďalekohľadu SWIFT.

• Gravitačné vlny: Oboznámenie sa s princípom merania gravitačných vĺn pomocou laserových interferometrov sa dá na servere Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), kde je aj množstvo edukačných materiálov pre študentov a školy.

• Výpočtová astrofyzika: Projekty týkajúce sa dynamiky telies, hydrodynamiky a magnetohydrodynamiky nám pomáhajú porozumieť základným fyzikálnym princípom vo vesmíre. Vo všeobecnosti je však vyžadovaná dobrá znalosť programovania v pythone, C alebo FORTRANE a vysokoškolská fyzika.  Na problémy týkajúce sa hydrodynamiky a magnetohydrodynamiky je možné aplikovať napríklad PLUTO kód. Na simulácie zrážok galaxií a kozmologické simulácie je možné aplikovať voľne dostupný SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) kód GADGET. Na štúdium dynamiky hviezdokôp, resp. dynamiky väčšieho počtu hviezd je možné použiť N-body kód NBODY.

Okrem toho existuje tiež mnoho portálov s návrhmi pre študentské projekty a triedne aktivity:

1. Nauč sa spracovávať astronomické pozorovania s Global Hands on Universe GHOU

2. Kontroluj svoj vlastný robotický ďalekohľad na diaľku s MicroObservatory

3. Pozri si astronomické “Spacebook“ série z Las Cumbres Observatory (LCO)

4. Preskúmaj návrhy na triedne aktivity z “Galaxy and Cosmos Explorer” z Univerzity v Texase

5. Nápady na študentské projekty sú tiež vypísané na portáli RBSEU z Univerzity na Aljaške

6. Veľké množstvo projektových nápadov pre študentov je tiež na portáli CLEA z Gettysburg college

7. Návody na analýzu astrometrických dát a nápady na edukačné triedne aktivity sa dajú nájsť aj na ESDC portáli ESASky for exploration

8. NASA triedne aktivity pre hľadanie exoplanét sú vypísané na portáli K2 a Kepler

9. O možných projektoch vo všetkých vedných odboroch vrátane astronómie sa tiež píše v Európskom žurnále pre učiteľov vedy Science in school

Pre viac informácii, zdrojov alebo pre rady ohľadom spracovania sa nebojte obrátiť na:

• Discord server: https://discord.gg/ZEmrsNcv9v
• Michaela Brchnelova (michaela.brchnelova@kuleuven.be)
• Michal Zajaček, PhD. (zajacek@ph1.uni-koeln.de)