Exoplanet-Entdeckung durch einen Amateur-Astronomen zeigt die Macht der Citizen Science

Dieser Artikel wurde ursprünglich in The Conversation veröffentlicht. Die Veröffentlichung trug den Artikel zu ProfoundSpace.org Expert Voices: Op-Ed & Insights bei.

Sie müssen kein professioneller Astronom sein, um neue Welten zu finden, die entfernte Sterne umkreisen. Der Darwin-Mechaniker und Amateurastronom Andrew Gray hat diese Woche dazu beigetragen, ein neues Exoplanetensystem mit mindestens vier Planeten zu entdecken.

Aber Andrew hatte professionelle Hilfe und Unterstützung.

Die Entdeckung war ein Höhepunkt des dreitägigen Special ABC Stargazing Live mit dem britischen Physiker Brian Cox, der Moderatorin Julia Zemiro und anderen.

Die Zuschauer wurden ermutigt, sich auf der Suche nach Exoplaneten auf der Exoplanet Explorers-Website zu beteiligen. Nach einem kurzen Tutorial wurden sie dann gebeten, Daten von Tausenden von Sternen zu durchforsten, die kürzlich mit dem Kepler-Weltraumteleskop der NASA beobachtet wurden.

Gray überprüfte mehr als 1.000 Sterne auf der Website, bevor er die charakteristischen Einbrüche in der Helligkeit des Sterns in den Daten entdeckte, die einen Exoplaneten darstellen.

Zusammen mit anderen Entdeckern wird Greys Name auf einer wissenschaftlichen Arbeit erscheinen, die über die sehr bedeutende Entdeckung eines Sterns mit vier Planeten berichtet, der näher am Stern umkreist als der Merkur für unsere Sonne.

Gray sagte Stargazing Live:

Das ist großartig. Definitiv meine erste wissenschaftliche Publikation ... einfach nur froh, dass ich etwas beitragen kann. Es fühlt sich sehr gut an.

Cox war von der neuen Entdeckung deutlich beeindruckt:

In den sieben Jahren, in denen ich Stargazing Live gemacht habe, ist dies die bedeutendste wissenschaftliche Entdeckung, die wir jemals gemacht haben.

Ein Durchbruch für die Bürgerwissenschaft

Was bedeutet diese Entdeckung also? Erstens, lassen Sie uns das klarstellen: Dies ist kein Werbegag, oder ein bisschen falsche Nachrichten, die verkleidet sind, um eine gute Geschichte zu machen.

Dies ist eine echte wissenschaftliche Entdeckung, über die in der wissenschaftlichen Literatur berichtet wird, wie andere Entdeckungen von Astronomen.

Es wird uns helfen, die Entstehung unserer eigenen Erde zu verstehen. Es ist auch ein Schritt, um festzustellen, ob wir alleine im Universum sind oder ob andere Planeten von anderen Zivilisationen bevölkert sind.

Andererseits muss anerkannt werden, dass diese Entdeckung zu der Liste von mehr als 2.300 bekannten Exoplaneten gehört, die Kepler bisher entdeckt hat. Es gibt Tausende weitere Kandidatenplaneten, die untersucht werden sollen.

Wenn Gray und seine Kollegen dieses neue Planetensystem nicht entdeckt hätten, hätte es jemand anderes entdeckt. Aber das kann von allen Entdeckungen gesagt werden. Tatsache ist, dass diese besondere Entdeckung von Gray und seinen Mitbürgern gemacht wurde.

Amateure und Profis arbeiten zusammen

Ich denke, dass die größte Bedeutung dieser Entdeckung darin besteht, dass sie eine Veränderung in der Art, wie wir Wissenschaft betreiben, ankündigt.

Wie ich bereits sagte, hat Gray diese Entdeckung nicht alleine gemacht. Er verwendete Daten der Kepler-Raumsonde mit einem Missionsaufwand von 600 Millionen US-Dollar.

Obwohl wir erstaunliche Teleskope bauen können, die große Mengen wertvoller Daten produzieren, können wir noch keinen Algorithmus entwickeln, der die außergewöhnlichen Fähigkeiten des menschlichen Gehirns anspricht, um diese Daten zu untersuchen.

Ein menschliches Gehirn kann Muster in den Daten weitaus effektiver erkennen als irgendein maschinell erlernter Algorithmus. Aufgrund der großen Datenmenge, die von Kepler und anderen wissenschaftlichen Instrumenten generiert wird, benötigen wir große Teams von menschlichen Gehirnen - größer als jedes Forschungslabor.

Aber die Gehirne müssen keine ausgebildeten Astrophysiker sein, sie müssen nur die erstaunlichen kognitiven Fähigkeiten des menschlichen Gehirns haben.

Dies führt zu einer Partnerschaft, bei der die große Wissenschaft Daten produziert und Bürgerwissenschaftler die Daten inspizieren, um Entdeckungen zu machen. Es bedeutet, dass jeder in die Spitzenforschung einbezogen werden kann und das Wachstum des menschlichen Wissens beschleunigt.

Eine Ansammlung von Geisteskraft

Dies geschieht in der ganzen Wissenschaft und sogar in den Künsten, von der Schmetterlingsjagd bis hin zur Transkription von Shakespeares Handschrift.

Im vergangenen Jahr entdeckten Bürgerwissenschaftler des australischen Projekts Radio Galaxy Zoo den größten bekannten Galaxienhaufen.

Keines dieser Projekte wäre möglich ohne den weitverbreiteten Zugang zum Internet und ohne weitere verfügbare Werkzeuge für den Aufbau von Citizen-Science-Projekten wie dem Zooniverse-Projekt.

Werden Maschinen jemals Bürgerwissenschaftler überflüssig machen? Ich habe schon früher argumentiert, dass wir Algorithmen namens "Computerwissenschaftler" entwickeln müssen, um aus den riesigen Datenmengen, die wir generieren, zukünftige Entdeckungen zu machen.

Aber diese Algorithmen müssen immer noch von Menschen trainiert werden. Je größer unser Trainingsprogramm für Menschen ist, desto besser werden unsere Maschinenwissenschaftler arbeiten.

Anstatt also Bürgerwissenschaftler überflüssig zu machen, multiplizieren die Maschinenforscher die Macht der Bürgerwissenschaftler, so dass eine Entdeckung, die von einem zukünftigen Andrew Grey gemacht wurde, Hunderte von Entdeckungen von Maschinen ergeben könnte, die mit seiner Entdeckung trainiert wurden.

Ich sehe die Macht der Bürgerwissenschaftler weiter wachsen. Ich vermute, das ist nur der Anfang. Wir können viel mehr tun. Wir können den "Spaß" der Bürgerwissenschaft erhöhen, indem wir "Gaming" -Elemente in Citizen Science-Programme einführen oder neue Technologien wie Augmented Reality und Immersive Virtual Reality nutzen.

Vielleicht können wir andere menschliche Qualitäten wie Vorstellungskraft und Kreativität nutzen, um Ziele zu erreichen, die immer noch Maschinen frustrieren.

Ich freue mich auf den Tag, an dem ein Nobelpreis von jemandem in einem Entwicklungsland ohne Zugang zu einer traditionellen Universitätsausbildung gewonnen wird, der aber die Kraft seines Geistes, die Fülle von Informationen im Web und die Werkzeuge der Citizen Science nutzt, um zu transzendieren die Träume der traditionellen Wissenschaft.

Ray Norris, Professor, Fakultät für Informatik, Ingenieurwesen und Mathematik, Western Sydney Universität

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