Làm thám tử tìm chim cánh cụt

Trung Nguyên (Theo Space)

Mắc kẹt ở nhà – Bạn có thể giúp các nhà khoa học phát hiện chim cánh cụt hoặc tìm kiếm các thiên hà mới.

Có ít nhất hai điểm sáng trong những thời điểm kỳ lạ này: Kính viễn vọng vẫn đang nghiên cứu các thiên hà xa xôi và chim cánh cụt vẫn đang ị trên khắp Nam Cực.

Trong cả hai trường hợp, nếu bạn đang tìm kiếm những cách mới để giết thời gian khi ở nhà, bạn có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu những hiện tượng này.

Khoa học mang tính chất quần chúng không có gì mới, nhưng đó là một lựa chọn đặc biệt hấp dẫn vì virus corona lan truyền khiến toàn thế giới thực hiện các biện pháp ngăn chặn. Vì vậy, nếu bạn muốn làm gì đó, hãy xem xét việc tham gia vào một dự án nghiên cứu.

Heather Lynch, một nhà sinh thái học thống kê tại Đại học Stony Brook ở New York, cho biết “tôi nghĩ rằng đây là cách chúng ta có thể khơi dậy sự nhiệt tình của mọi người thông qua máy tính, đó là kiểu thay đổi chiều hướng suy nghĩ về virus corona: chúng ta có thể làm gì khi tất cả chúng ta bị mắc kẹt tại nhà”.

Lynch liên kết với hai dự án khoa học mang tính chất quần chúng khác nhau nhằm mục đích hiểu rõ hơn về chim cánh cụt, trong đó, lắng nghe và tìm hiểu những nơi chúng ở mà chúng ta chưa biết.

Một trong những dự án đó, được gọi là Penguin Watch, có thể truy cập ở đây, giúp mọi người xác định những con chim trong các bức ảnh được chụp tự động gần lãnh thổ của chúng. Nhưng những người khác có thể dựa vào hình ảnh vệ tinh để xác định các lãnh thổ của loài chim này.

Các nhà sinh học tìm thấy những con chim bằng cách lướt qua hình ảnh vệ tinh để tìm kiếm những vệt phân của chúng, mà các nhà khoa học gọi là guano.

“Từ đó, chúng tôi có thể vạch ra có bao nhiêu khu vực có guano và điều đó giúp chúng tôi ước tính chính xác về số lượng chim cánh cụt thực sự trong một lãnh thổ tại địa điểm cụ thể đó”, Lynch nói.

“Những ước tính như vậy là dữ liệu có giá trị khó có được,” cô nói. “Mặc dù chim cánh cụt có sức lôi cuốn nhất và có thể là động vật hoang dã có thể điều tra rõ ràng nhất ở Nam Cực, cho đến gần đây, chúng tôi biết khá ít về việc có bao nhiêu chim cánh cụt ở Nam Cực và sự phân phối phong phú của chúng vì việc điều tra ở Nam Cực rất khó khăn.”

Hình ảnh vệ tinh của Quần đảo Danger Islands, nơi các nhà khoa học phát hiện ra các lãnh thổ của chim cánh cụt Adelie chưa biết trước đây

Đó là nơi các vệ tinh phát huy tác dụng. Lynch và các đồng nghiệp của cô sử dụng dữ liệu được thu thập bởi một vài loại hệ thống quỹ đạo khác nhau.

Các vệ tinh thương mại cung cấp dữ liệu khá chi tiết, chương trình Landsat của NASA cung cấp viễn cảnh 40 năm về các hoạt động của chim cánh cụt và Google Earth thu thập dữ liệu vệ tinh có thể truy cập công khai mà các nhà khoa học công dân có thể lướt qua.

Đó là dữ liệu hỗ trợ Ứng dụng bản đồ vào dự án nghiên cứu quần thể chim cánh cụt của Lynch. Mục tiêu chính của sáng kiến là cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách ở Nam Cực dữ liệu toàn diện hơn về quần thể chim cánh cụt ở một nơi.

Nhưng các nhà khoa học cần giúp đỡ trong việc định vị tất cả những con chim đó, và vì thế, họ tranh thủ cái mà họ gọi là thám tử chim cánh cụt.

“Nhiệm vụ nghiên cứu khoa học mang tính chất quần chúng xuất hiện bởi vì có quá nhiều vấn đề ở Nam Cực ,” Lynch nói. “Theo cách này, phạm vi chúng tôi tìm thấy các đàn chim cánh cụt là rất lớn thông qua việc tìm kiếm hình ảnh thủ công, quét đường bờ biển để tìm bằng chứng về guano chim cánh cụt.”

“Mỗi khi chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi đã tìm thấy tất cả các lãnh thổ của chim cánh cụt, chúng tôi sớm phát hiện ra rằng chúng tôi tìm thấy nhiều hơn, hoặc các lãnh thổ mới đang được thiết lập theo thời gian, ví dụ như do biến đổi khí hậu.” Lynch cho biết.

Và việc duy trì một bản đồ chính xác của các lãnh thổ của chim cánh cụt rất quan trọng nếu con người muốn ban hành các chính sách giúp cho loài chim này được an toàn.

Ví dụ, Lynch và các đồng nghiệp của cô đang khảo sát hình ảnh Landsat đã phát hiện ra một số lãnh thổ của chim cánh cụt Adelie trên quần đảo có tên Danger Island

Khi họ đến khảo sát khu vực này để theo dõi những quan sát đó, họ đã tìm thấy nhiều chim cánh cụt hơn những gì họ từng tưởng tượng, mặc dù họ nghĩ rằng họ đã tìm thấy tất cả các lãnh thổ của Adelie ở Nam Cực.

“Trên thực tế, đây là một số lãnh thổ của chim cánh cụt Adelie lớn nhất thế giới. Đó là điểm nóng chưa được khám phá của chim cánh cụt Adelie” Lynch nói.

Khám phá đó đã được chuyển cho các nhà hoạch định chính sách, những người đang quyết định nơi vẽ đường biên giới của một khu bảo tồn biển trong khu vực. “Đó chính xác là loại tác động mà chúng tôi muốn có”, Lynch nói.

Các thiên hà có rất nhiều hình dạng, có thể cho các nhà khoa học biết về lịch sử của các cấu trúc này

Nhưng nếu chim cánh cụt ị, thậm chí là ngắm chim cánh cụt từ trên không, không phải là đam mê của bạn, thì đây là một cách thay thế: hãy kiểm tra một số thiên hà kỳ lạ. Bạn có thể làm điều đó thông qua một dự án khoa học công dân khác, được gọi là Galaxy Zoo

Chương trình đã tồn tại hơn một thập kỷ qua, tranh thủ sự hỗ trợ của các tình nguyện viên để phân loại hình dạng của các thiên hà. Đó là loại nhiệm vụ mà bất cứ ai cũng có thể làm.

“Bạn thậm chí không cần biết thiên hà là gì. Và mặc dù hình dạng không khó xác định, đó là thông tin có giá trị”, Chris Lintott, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Oxford, nói với Space.com.

Lintott cho biết, “hình dạng của một thiên hà cho bạn biết về lịch sử của nó: nó cho bạn biết khi nào nó được bồi đắp vật chất, khi nó va chạm với các thiên hà khác, khi nó hình thành các ngôi sao và đủ thứ khác. Nhưng các nhà thiên văn học khá giỏi trong việc thu thập hình ảnh của các thiên hà và không giỏi trong việc phân loại thông qua dữ liệu.”

Do đó, cần chuyển sang công chúng. Sau một khóa đào tạo ngắn, các tình nguyện viên đã hỗ trợ các nhà khoa học nguồn cung cấp hình ảnh.

“Chúng tôi không cần mọi người dành hàng giờ để suy ngẫm về một hệ thống cụ thể trừ khi họ muốn, chỉ cần đoán và bạn sẽ có được một thiên hà khác”, Lintott nói.

“Nhiều người mô tả nó giống như ăn một gói khoai tây chiên. Bạn lấy một cái, rồi cái khác, bạn lại lấy cái khác và bạn có thể lướt qua vũ trụ theo cách đó.”

Và gần đây, dự án đã tạo ra một bước ngoặt mới đảm bảo mọi thứ vẫn thú vị. Mặc dù dự án Galaxy Zoo được sinh ra với tiền đề rằng con người giỏi phân loại các thiên hà hơn máy tính, nhưng 12 năm qua đã thay đổi cuộc chơichơi một chút.

Giờ đây, dự án đã thêm một thuật toán, trong đó chịu trách nhiệm các thiên hà dễ phân loại nhất và giúp những người mới tham gia.

Việc nhận dạng thiên hà được tạo bởi các tình nguyện viên của Galaxy Zoo gần đây đã cho phép các nhà khoa học xác định rằng các lỗ đen ở trung tâm các thiên hà phát triển ổn định, không phải thông qua các va chạm của các cấu trúc xung quanh chúng.

“Con người tham gia vào quá trình này rất có giá trị, vì họ sẵn sàng nhận thấy những điều mà một thuật toán không thể. Mọi người bị phân tâm bởi những điều bất ngờ và bất thường.”

“Chúng tôi đã tìm thấy các loại thiên hà mới và các loại vật thể mới trên bầu trời bởi vì ai đó đang tham gia dự án đã làm một việc rất con người và chỉ nói, ‘Điều này thật bất thường. Tôi không biết đây là gì.’ ” Lintott chia sẻ.

Và bởi vì chương trình lấy dữ liệu tự động từ các chương trình quan sát, mang lại hình ảnh mới cho trang web, nên luôn có một cái gì đó mới để xem.

“Bạn có thể là người đầu tiên nhìn thấy thiên hà đó. Chỉ cần đăng nhập vào trang web, bạn có thể thấy một cái gì đó mà chưa ai từng thấy trước đây” Lintott nói.