Seit seinem Start im Jahr 2005 sucht und findet das Projekt Einstein@Home neue Neutronensterne. Neutronensterne sind kompakte Überreste von Supernova-Explosionen und bestehen aus extrem dichter Materie. Sie sind etwa 25 Kilometer groß und wiegen mehr als unsere Sonne. Aufgrund ihrer starken Magnetfelder und ihrer schnellen Rotation senden sie wie ein kosmischer Leuchtturm Radiowellen in schmalen Strahlen aus. Wenn diese Strahlen während der Rotation des Neutronensterns auf die Erde gerichtet sind, wird er als Radiopulsar sichtbar.
In einem extrem starken Magnetfeld werden geladene Teilchen auf relativistische Geschwindigkeiten beschleunigt. Dabei werden Radiowellen kegelförmig über den Magnetpolen abgestrahlt. Zur Detektion dieser Radiowellen werden auf der Erde Radioteleskope eingesetzt. Die Rotation schwenkt die Radiolichtkegel über die Sichtlinie des Radioteleskops und lässt den Pulsar so periodisch in den Daten aufleuchten.
Auf der Suche nach neuen Radiopulsaren haben Teleskope wie das berühmte, inzwischen eingestürzte, Arecibo-Radioteleskop hunderttausende Himmelspositionen für jeweils einige Minuten beobachtet.
Jetzt arbeitet Einstein@Home mit Zooniverse zusammen. Auf diesem Webportal für Bürgerwissenschaften können Freiwillige grafische Darstellungen der Einstein@Home-Ergebnisse klassifizieren um so weitere Pulsare in den Arecibo-Daten zu entdecken.
Auf Zooniverse findet sich die die untenstehende, kurze und einfache Anleitung, in der man lernt, wie man echte Pulsare von Störsignalen unterscheiden kann.
Die obige Abbildung ist der Kandidatenplot eines echten Pulsars und die folgenden Merkmale müssen Sie erkennen.
Diagramm (A): Suchen Sie nach zwei sichtbaren Spitzen. Ein guter oder echter Pulsarkandidat hat mindestens zwei sichtbare Spitzen.
Diagramm (B): Erkennen Sie, ob zwei vertikale Streifen sichtbar sind. Ein echtes Pulsarsignal würde zwei vertikale Streifen zeigen. Denken Sie daran, dass diese vertikalen Streifen unterschiedlich dick, unterbrochen oder wellenförmig sein können. Oft sind sie sehr schwach, was ihre Erkennung erschwert. Nehmen Sie sich also Zeit und stellen Sie Ihre beste Vermutung an.
Diagramm (C): Ähnlich wie bei Diagramm (B), erkennen Sie, ob zwei vertikale Streifen sichtbar sind. Ein echtes Pulsarsignal würde zwei vertikale Streifen zeigen. Sie sollten aber nicht gekrümmt sein.
Diagramm (D): Ermitteln Sie die Form der Kurve. Ein echtes Pulsarsignal zeigt normalerweise ein glattes oder verzerrtes glockenförmiges Muster.
Das wichtigste Kriterium für einen guten Pulsarkandidaten ist, dass alle vier Diagramme die oben genannten Kriterien erfüllen, d. h. sichtbare Spitzen in Diagramm (A), zwei sichtbare vertikale Streifen in den Diagrammen (B) und (C) und eine glockenförmige Kurve in Diagramm (D).
Um an der Kategorisierung teilzunehmen habe ich mir die mobile App von Zooniverse auf dem Handy installiert. Tatsächlich finden sich in vielen zweifelhaften Datensätzen auch Datensätze, die sehr wahrscheinlich echte Pulsare repräsentieren.
Auch der Datensatz unten weist z.B. alle nötigen Kriterien auf.
Laut Prozessbeschreibung auf Zooniverse, wird mit der erfolgten Klassifizierung in nächsten Schritt eine künstliche Intelligenz trainiert,
und sobald potenzielle Pulsarkandidaten identifiziert sind, werden sie mit Radioteleskopen weiter beobachtet. Ich werde auf jeden Fall die weiteren Fortschritte des Projekts verfolgen.
Viel Spaß beim mitforschen...
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