Il progetto Pan-STARRS, compresi gli astronomi dei Max Planck Institutes for Astronomy a Heidelberg e per la fisica extraterrestre a Garching, pubblica oggi il più grande sondaggio digitale del cielo al mondo. Il catalogo si basa su 4 anni di osservazioni di 3/4 del cielo notturno e fornisce ampie informazioni su oltre 3 miliardi di stelle, galassie e altre sorgenti.

Nel maggio 2010, il primo Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System o osservatorio Pan-STARRS, un telescopio di 1,8 metri sulla sommità di Haleakalā, a Maui, ha intrapreso una mappa digitale del cielo in luce visibile e vicino infrarosso. Questa è stata la prima indagine il cui obiettivo era quello di osservare il cielo molto rapidamente più e più volte, alla ricerca di oggetti in movimento e oggetti transitori o variabili, compresi gli asteroidi che potrebbero potenzialmente minacciare la Terra. L'indagine ha richiesto circa quattro anni per essere completata, e scansionato il cielo 12 volte in cinque filtri.

I dati comprendono 3 miliardi di fonti separate, comprese le stelle, galassie, e vari altri oggetti. L'immensa collezione contiene 2 petabyte di dati, che equivale a 40 milioni di schedari a quattro cassetti pieni di testo a interlinea singola. Tutte queste informazioni dovevano essere adeguatamente catalogate in modo che la comunità degli astrofisici potesse accedere e sfruttare rapidamente i dati.

"Negli ultimi tre anni, ci impegniamo molto per verificare la qualità dei dati e definire la struttura più utile per il catalogo, " spiega il Dott. Roberto Saglia, che ha guidato la partecipazione di Pan-STARRS al Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. "In più di 100 teleconferenze abbiamo discusso e migliorato i risultati dei test, come per l'astrometria o la fotometria per regioni del cielo selezionate che sono state osservate in precedenza con altri telescopi. Abbiamo anche pensato molto a come combinare al meglio le singole osservazioni e come presentare le informazioni rilevanti per ogni tipo di oggetto".

"Basato su Pan-Starrs, i ricercatori sono in grado di misurare le distanze, moti e caratteristiche speciali come la frazione di molteplicità di tutte le stelle vicine, nane brune, e di resti stellari come, per esempio nane bianche. Questo amplierà il censimento di quasi tutti gli oggetti nelle vicinanze solare a distanze di circa 300 anni luce", dice Thomas Henning, direttore del Dipartimento Formazione Pianeti e Stelle dell'MPIA. "I dati di Pan Starrs consentiranno anche una caratterizzazione molto migliore della formazione stellare di piccola massa negli ammassi stellari. Inoltre, abbiamo raccolto circa 4 milioni di curve di luce stellare per identificare pianeti simili a Giove in orbite ravvicinate attorno a stelle nane fredde al fine di limitare la frazione di tali sistemi planetari extrasolari".

"Abbiamo anche monitorato il nostro vicino più prossimo, la galassia di Andromeda, dove abbiamo rilevato diversi eventi di microlensing e molte nuove variabili Cefeidi. Questo ci ha permesso di vincolare meglio la materia oscura compatta in M31 e migliorare la sua precisione a distanza, " conclude Ralf Bender, direttore dell'MPE.

Ma Pan-STARRS si rivolge anche a oggetti astronomici oltre il nostro vicinato cosmico.

"Pan-STARRS1 ha mappato la nostra galassia natale, la via Lattea, a un livello di dettaglio mai raggiunto prima. Il sondaggio prevede, per la prima volta, una visione profonda e globale di una frazione significativa del piano e del disco della Via Lattea, un'area solitamente evitata dai sondaggi data la complessità della mappatura di queste regioni dense e polverose", spiega Hans-Walter Rix, direttore del dipartimento Galassie e Cosmologia di MPIA. "E Pan-STARRS1 va ben oltre:la sua combinazione unica di profondità dell'immagine, area e colori gli hanno permesso di scoprire la maggior parte dei quasar più lontani conosciuti:questi sono i primi esempi nel nostro universo di buchi neri giganti cresciuti al centro delle galassie".

Il roll-out dei dati avviene in due fasi. L'uscita di oggi è "Static Sky, " che è la media di ciascuna delle singole epoche. Per ogni oggetto, c'è un valore medio per la sua posizione, la sua luminosità, e i suoi colori. Per di più, per ogni oggetto sarà possibile ottenere l'immagine della pila in ciascuno dei colori osservati. Per le galassie ci sono ulteriori informazioni come la loro luminosità per varie dimensioni di apertura e le condizioni di seeing. Nel 2017, verrà rilasciato il secondo set di dati, fornendo queste informazioni per ogni singola epoca, e anche consentendo alle persone di accedere alle singole immagini per ogni corsa di osservazione. Il database completo includerà informazioni su ciascuna delle singole istantanee che Pan-STARRS ha scattato in una determinata regione del cielo, e questo completerà tutti i 2 petabyte di dati.

"Il nostro prossimo passo quindi è misurare gli spostamenti verso il rosso - che significa distanze - di galassie e altri oggetti cosmologici, " spiega Saglia. "Abbiamo bisogno di queste informazioni per analizzare la distribuzione delle galassie in tutte e tre le dimensioni. Da questa struttura, possiamo quindi dedurre la geometria dell'Universo e vincolare ulteriormente il nostro modello cosmologico standard. Con i dati delle singole epoche, possiamo quindi anche studiare la variabilità in luoghi lontani, galassie attive." Le informazioni sul redshift verranno aggiunte anche al catalogo Pan-STARRS.

È possibile accedere ai dati su panstarrs.stsci.edu .