Massor av små prickar utan uppenbart mönster:Där lekmän kanske bara ser mjölkgråa foton beströdda med vad som ser ut som slumpmässiga smulor, räcker det för att få astronomernas hjärtan att missa ett slag. Vi talar om historiska fotografiska plattor som visar negativ av natthimlen. Tillsammans med Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam och universiteten i Hamburg och Tartu (Estland) har forskare vid Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) digitaliserat bilderna och publicerat dem online. Efter 10 år har projektet nu slutförts framgångsrikt.

Även om den äldsta bilden bara är 129 år gammal, bara ett ögonblick jämfört med de tidsskalor som vanligtvis förknippas med astronomi, är de av stort historiskt värde och är en skattkammare för akademiska ändamål. Bilder som dessa är det enda sättet som astronomer idag kan spåra hur stjärnor rör sig eller förändras i intensitet under flera decennier. De kan användas för att svara på nya forskningsfrågor och ta en närmare och mer objektiv titt på miljontals stjärnor.

Sedan 2012 har forskargruppen arbetat med att digitalisera bilder från arkiven från deras partnerinstitut från 1893 till 1998 i databasen APPLAUSE – som står för Archives of Photographic Plates for Astronomical USE – och spela in dem i en katalog med detaljer om bilder som datum, sektion av himlen och var bilderna togs. Dessutom har forskningskonsortiet utvecklat mjukvara som använder artificiell intelligens för att ta bort fel på plåtarna orsakade av repor eller damm och för att kalibrera bilderna, vilket gör att de för första gången kan jämföras med varandra i vetenskapliga syften. Forskare över hela världen har nu tillgång till 4,5 miljarder mätningar av himmelska ljuskällor för sin forskning.

Mer än 94 000 fotografiska plåtar digitaliserade

En stor del av de totalt 94 090 plattorna står för de 40 000 fotografiska plattorna från Dr Karl Remeis Observatory Bamberg, Astronomical Institute of FAU. Dessa inkluderar fotografier tagna av frankiska forskare mellan 1963 och 1976 vid observatorier på södra halvklotet. Dessa unika bilder visar den södra himlen och är de enda av sitt slag som finns tillgängliga någonstans i världen, eftersom inga andra astronomiska projekt dokumenterade denna del av himlen under denna period. Sedan de senaste bilderna publicerades för fyra år sedan har de fotografiska plattorna tagna i Bamberg mellan 1912 och 1968 som visar den norra himlen nu lagts till i projektet. Dessa 17 600 bilder är det viktigaste tillägget till vad som nu är den slutliga datauppdateringen.

Men det är inte allt:projektet uppmärksammades av andra observatorier under en akademisk konferens i Bamberg – till exempel Thüringer Landessternwarte Tautenburg. Det gav forskargruppen tillgång till arkivet för Karl Schwarzschild-observatoriet, det tidigare observatoriet vid vetenskapsakademin i DDR för åren 1960 till 1998. Forskare vid Vatikanstatens astronomiska observatorium i Castel Gandolfo uttryckte också ett intresse genom att få sitt arkiv införlivat i databasen och gjort tillgängligt för det globala forskarsamhället.

Ny kunskap från gamla bilder

Men vilken kunskap kan man få från de historiska fotografiska plattorna, och har den någon relevans för idag? De undersökningar av den norra och södra himlen som Bambergs observatorium gjorde under förra seklet syftade till att undersöka stjärnor som varierade i intensitet. De fysikaliska egenskaperna hos vissa av föremålen, med andra ord vilka gaser de består av, är fortfarande oklara. Star "HD49798" är ett särskilt intressant exempel. Dess oberäkneliga fluktuationer i intensitet registrerades på de fotografiska plattorna från Bamberg på 1960-talet och början av 1970-talet, men forskarna kunde analysera dem först förra året. De visar att stjärnan hela tiden ökade i intensitet mellan 1964 och 1965, men började sedan lysa mindre starkt fram till 1974. Det skedde också snabba förändringar i ljuset den gav ifrån sig inom ett lopp av bara några dagar.

1999 avslöjade satellitavläsningar att stjärnan sände ut röntgenstrålar. Idag misstänker forskare att dessa strålar sänds ut av ett osynligt, mer kompakt medföljande föremål, möjligen en neutronstjärna. Hittills hade forskare inte kunnat spåra långtidsvariationer i intensitet, eftersom mätningar som sträckte sig över en så lång tidsperiod, nämligen tio år, inte var tillgängliga. De historiska data från de fotografiska plattorna är därför en värdefull källa till astronomisk information som forskare nu kommer att analysera under kommande år. Denna speciella duo av stjärnor är fortfarande den enda konstellationen i sitt slag som har upptäckts någonstans i universum. + Utforska vidare

Astronomistudent söker efter jätteringar med bilder från 1890