An einem verregneten Novemberabend ist die Sehnsucht nach klaren Nächten groß. Doch in unseren Breiten vergehen oft Wochen, bis die Wolkendecke den Blick zu den Sternen wieder frei gibt. Wer dann nicht völlig auf sein Hobby verzichten möchte, kann es mit dem Zugang über ein Citizen-Science-Projekt probieren. Auf diese Weise können Sie sich etwa auf die Suche nach extrasolaren Planeten begeben, Galaxien klassifizieren oder sich sogar an der Jagd nach Gravitationswellen beteiligen.

Hanny's Voorwerp (Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble)
© NASA / ESA / William C. Keel, Univ. of Alabama et al. / Galaxy Zoo Team
(Ausschnitt)
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Die holländische Lehrerin Hanny van Arkel entdeckte im Rahmen des Projekts Galaxy Zoo ein seltsames Objekt: Hanny’s Voorwerp ist eine grün leuchtende Gaswolke in der Nähe der Galaxie IC 2497. Im Kern der benachbarten, normal erscheinenden Spiralgalaxie strahlte vermutlich noch vor 100 000 Jahren ein Quasar, der die Wolke hochgradig ionisierte und die Emission der grünen Sauerstofflinie anregte – sie leuchtet noch immer nach.

Modernste Beobachtungstechniken erlauben es den Astrophysikern, in kürzester Zeit riesige Datenmengen über das Universum zu sammeln. Um diese in einem absehbaren Zeitraum auszuwerten, sind enorme Rechenkapazitäten, aber auch ausreichend Personal notwendig. Doch oft können die Forscher mit den ihnen zur Verfügung stehenden Ressourcen dem Datenberg nicht mehr Herr werden. Deshalb laden sie an der Wissenschaft interessierte Laien dazu ein, sich an der Auswertung der Daten zu beteiligen.

Je nachdem, wonach die Wissenschaftler suchen, lassen sich die Daten recht sinnvoll mit Softwareroutinen analysieren. Doch vor allem dann, wenn es sich um das Erkennen komplexerer Strukturen handelt, ist das menschliche Gehirn unschlagbar.

Mustererkennung mit dem Auge

Hier können nun Amateurastronomen der Wissenschaft gute Dienste erweisen: Wenn viele Personen über die ganze Welt verteilt an der visuellen Auswertung von Bilddaten mitwirken, findet sich so eine geballte Arbeitskraft von mehreren Personenjahren zusammen. Ein weiterer Vorteil: Viele Augen sehen viel. Und eines jeden Menschen Auge sieht anders. Auf diese Weise lassen sich zum einen systematische Fehler bei der Datenanalyse verringern. Zum anderen hilft ein mehrfach unabhängiger

Blick, auch außergewöhnliche Strukturen ans Licht zu bringen, und erhöht damit die Chancen, neue Entdeckungen zu machen. So gelang etwa der niederländischen Lehrerin Hanny van Arkel im Rahmen des Projekts Galaxy Zoo die Entdeckung eines ungewöhnlichen Objekts, "Hanny’s Voorwerp", nahe der Spiralgalaxie IC 2497 (siehe beigestelltes Bild). Allein sieben solcher Projekte zur Astronomie werden auf dem Internetportal www.zooniverse.org angeboten (siehe Kasten oben).

Projekte für verteiltes Rechnen

Einen etwas anderen Ansatz wählen jene Projekte, bei denen der per Computer durchgeführte Anteil der Datenanalyse sehr aufwändig ist. Das mag einerseits an den Datenmengen liegen. Andererseits gestaltet sich aber beispielsweise die Suche nach Gravitationswellen ähnlich schwierig wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Denn die erwarteten Signale, die theoretische Berechnungen vorhersagen, sind kaum größer als das Hintergrundrauschen der derzeit betriebenen Detektoren.

Hierzu lässt sich brachliegende Rechenzeit an Heimcomputern nutzen, die von PC-Besitzern "gespendet" wird. Denn bei der Verwendung eines PCs für private Zwecke bleiben einige Prozent der Rechenkapazität (CPU) ungenutzt. So kann es ein Netzwerk aus rund 500 000 über den Erdball verteilten Privatrechnern schon einmal auf ein Zehntel jener Rechenleistung schaffen, welche die 500 weltweit größten professionellen Supercomputercluster aufbringen.

Auf dem Webportal http://boinc.berkeley.edu/projects.php der Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (Berkeley-Infrastruktur für verteiltes Rechnen) ist eine ganze Bandbreite an solchen Initiativen aufgeführt (siehe Kas­ten unten). Möchte man sich an einem der Projekte für verteiltes Rechnen beteiligen, lädt man einfach eine spezifische Software herunter und bekommt Datenpakete zugeschickt, die im Hintergrund analysiert werden.

Hinter jeder dieser Initiativen steht ein Projektteam aus professionellen Wissenschaftlern, das die Daten aufbereitet und zur Verfügung stellt und zudem eine ausführliche Anleitung zur Auswertung gibt. Mit etwas Glück findet man dann einen neuen Pulsar oder eine außergewöhnliche Galaxie und wird in der wissenschaftlichen Veröffentlichung in der Danksagung erwähnt oder gar zitiert.