Open Access – auch für Daten

27. Januar 2013 von Carolin Liefke in Wissenschaft für alle

Die Erfindung des Fernrohrs vor nunmehr über 400 Jahren eröffnete bis dahin ungeahnte Möglichkeiten, nicht nur in der Astronomie. Vergrößerung, mehr Details, lichtschwächere Objekte als das bloße Auge sie erkennen konnte - all das bot ein Teleskop. So manch einer der Zeitgenossen Galileo Galileis wird das neue Hilfsmittel aber nicht ohne eine gewisse Skepsis eingesetzt haben. Könnte es dem Benutzer vielleicht Dinge vorgaukeln, die gar nicht real sind? Besonders astronomische Beobachtungsobjekte entziehen sich bekanntermaßen der direkten Überprüfung, und so blieb immer eine gewisse Unsicherheit bestehen. Tatsächlich waren die frühen Fernrohre oftmals von schlechter Qualität, und wo es nicht mehr viel zu erkennen gab, konnte der Beobachter seiner Phantasie freien Lauf lassen. In Zusammenspiel mit atmosphärischen Effekten äußerte sich derartiges noch Jahrhunderte später in Form von optischen Täuschungen. Die bekanntesten davon sind mit Sicherheit die berüchtigten Marskanäle.

Wie aber konnte ein Astronom zur damaligen Zeit nun glaubhaft machen, daß er eine bestimmte Beobachtung auch tatsächlich gemacht hatte, oder gar eine Entdeckung für sich beanspruchen? Die einfachste Methode bestand darin, sich das Gesehene von einem Assistenten oder anderen Anwesenden bestätigen zu lassen. Dennoch werden Kollegen häufig zunächst einmal selber versucht haben, außergewöhnliche Himmelsobjekte ebenfalls zu beobachten, um entsprechende Berichte nachvollziehen zu können.

Dennoch bleiben Himmelsbeobachtungen natürlich subjektiv. Nicht nur daß ein ungeübter Beobachter beim Blick durchs Teleskop deutlich weniger Details wahrnimmt als jemand mit jahrelanger Erfahrung, für eine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe muß ein Astronom auch noch die Kunst des Zeichnens beherrschen. Abhilfe verspricht die Fotografie, die ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts Einzug in die Astronomie hielt.

Eine astronomische Aufnahme ist unabhängig vom Auge des Beobachters und zeigt durch die Möglichkeit längerer Belichtungszeiten im Normalfall deutlich mehr als das was das menschliche Auge wahrnehmen kann. Kann sie aber als "Beweis" beispielsweise für die Entdeckung eines Objektes herhalten? Während die Pioniere der Astrofotografie noch mit fehlerhaften Fotoplatten und dergleichen zu kämpfen hatten, ist man versucht zu glauben, daß man heute im Zeitalter hochwertiger Teleskope und der Digitalfotografie alle technischen Unwägbarkeiten im Griff hat.

Nach wie vor gilt es aber, sich der Grenzen dessen was überhaupt möglich ist bewußt zu sein. Hobby- wie Profiastronomen versuchen aus ihren Bilddaten noch das letzte bißchen an Information herauszukitzeln - die einen aus ästhetischen Gründen, die anderen für den Erkenntnisgewinn. An welchem Punkt aber fängt man an, nur noch statistisches Rauschen zu verstärken und Artefakte zu erzeugen? Wieviel vom propagierten Endergebnis ist letztendlich "echt"?

Während dies in der Amateurszene mehr eine Frage des Könnens und der Ehre ist - worum aber durchaus mal mit harten Bandagen gekämpft wird, wie die Kontroverse über die visuellen Beobachtungen einiger Deep Sky-Beobachter zeigt, die an Himmelsobjekten mitunter Details ausgemacht haben wollen wie man sie von Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops kennt, die aber die zum Einsatz gekommenen Teleskope physikalisch gar nicht abbilden können und die sich mit den Beobachtungsbedingungen auf dem Erdboden nicht vereinbaren lassen - ist die Nachvollziehbarkeit entscheidend für die Wissenschaft, denn Forschungsergebnisse sollten nicht nur, sie müssen reproduzierbar sein, um auf Dauer Bestand zu haben.

An dieser Stelle vielleicht mal zwei Beispiele: Da wäre zum einen die Entdeckung eines Planeten um den jungen T Tauri-Stern TW Hydrae anhand von Radialgeschwindigkeitsmessungen, die vor etwas über 5 Jahren in der Fachzeitschrift Nature präsentiert wurde. Nach weiteren Untersuchungen besteht in der Fachwelt allerdings mittlerweile Konsens darüber, daß das beobachtete Signal wohl von Sternflecken verursacht worden ist. Andersherum funktioniert das allerdings auch, wie man an tau Bootis b sehen kann, einem Exoplaneten, dessen Masse man im letzten Sommer mit einer neuartigen Methode bestimmen konnte. Durch Zufall hatten zwei verschiedene Astronomenteams nahezu zeitgleich entsprechende Daten aufgenommen und vollkommen unabhängig voneinander analysiert. In beiden Fällen mußte in sehr aufwendigen Verfahren aus den Daten extrahiert werden und ist entsprechend schwach, dennoch sind beide Gruppen zu übereinstimmenden Ergebnissen gekommen, die sich somit gegenseitig bestätigt haben.

Es geht aber nicht nur um die Option eine Messung wenn möglich zu wiederholen, sondern auch um die freie Verfügbarkeit der bereits gewonnenen Rohdaten. So haben nämlich auch andere - und damit auch Kritiker oder konkurrierende Forschergruppen - die Möglichkeit, die Ergebnisse eines Wissenschaftlers mit eigenen Ansätzen oder über andere Auswerteprogramme zu überprüfen.

In der Astronomie ist man in dieser Hinsicht vergleichsweise weit. Die Daten vieler Observatorien - darunter fast alle satellitenbasierten Teleskope oder auch die Großteleskope der Europäische Südsternwarte - landen nach Ablauf einer Sperrzeit, innerhalb der diejenigen Wissenschaftler, die sie einst für ihr Forschungsprojekt beantragt haben, sie exklusiv auswerten können, in öffentlich zugänglichen Archiven. Das wiederum macht es möglich, daß jedermann das Hubble Legacy Archive nach Bildern von Himmelsobjekten durchstöbern oder sich die hochaufgelösten Keck-Spektren ansehen kann, aus denen sich auf die Existenz extrasolarer Planeten schließen läßt.

Wie Markus Pössel nebenan schon berichtet hat, wird durch das Virtual Observatory (VO) die Erweiterung des Zugangs zu astronomischen Daten aller Art vorangetrieben. Hier bedarf es vor allem mächtiger Werkzeuge, die die Unmengen bereits vorhandener und zukünftiger Daten auffindbar macht und sortiert. Zu wünschen wäre dabei, daß das Konzept des VO irgendwann auch auf die Programmcodes der von den einzelnen Wissenschaftlerteams erstellten Auswerteprogramme übertragen wird, denn nicht nur die Daten selber, auch die für die Analyse verwendeten Methoden sollten überprüfbar sein. Auf jeden Fall eignet sich die grundsätzliche Idee der Transparenz, wie sie in der Astronomie üblich ist, ganz hervorragend als gutes Beispiel für andere Wissenschaften.


3 Kommentare zu “Open Access – auch für Daten”

  1. Leonard Burtscher Antworten | Permalink

    Open Access auch für Methoden

    Hallo Caro,
    ich stimme Dir voll und ganz zu: Die einer Publikation zugrunde liegenden Daten sollten für jeden frei abrufbar sein. Wie Du auch schreibst, ist das in der Astronomie bei vielen Observatorien schon der Fall. Genauso wichtig und leider längst nicht der Standard, wäre es aber auch die Methoden zu veröffentlichen. Dazu gehören Skripte, Codes, aber auch genaue Vorschriften, wie eine Datenreduktionsroutine zu bedienen ist. Oft liest man leider nur, dass ein Code "angepasst" oder "verbessert" wurde o.ä., ohne die Details zu finden, um diese Änderungen selbst nachvollziehen zu können. Hier wären meines Erachtens die Journale gefragt: Sie sollten klare Regeln aufsetzen (OK, die gibt es wahrscheinlich; dann: durchsetzen!), dass Papers nur publiziert werden, wenn sie von A bis Z nachvollziehbar geschrieben sind.
    Viele Grüße aus Garching,
    Leo

  2. Dominik Elsässer Antworten | Permalink

    Wichtiges Thema

    Hi,

    ein finde ich sehr wichtiger Beitrag zu einem immer bedeutender werdenden Thema! Letzten Endes ist da auch jeder einzelne Wissenschaftler gefragt: Wir alle können (und sollten) finde ich Anfragen zu verwendeten Daten und Methoden so aufgeschlossen wie möglich gegenüberstehen. Auch ohne dass uns ein Journal dazu "zwingt".

    Viele Grüsse,
    Dominik

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