Astronomie von unten

Diese Winkel des Universums hat zuvor wahrscheinlich noch kein Mensch gesehen. Und nun sind es Laien, einfache Leute, in den wenigsten Fällen echte Wissenschaftler, die diese Winkel auf der Webseite Galaxy Zoo untersuchen, katalogisieren und kartografieren. Sie beugen sich über Bilder unbekannter Galaxien, die von dem sogenannten Hubble-Teleskop der Nasa aufgenommen wurden. Darauf sind die unterschiedlichsten Formen ebenjener Galaxien zu sehen: chaotisch aussehende Wirbel, prächtige Spiralen und unwirklich anmutende, zigarrenförmige Lichtblitze. Es dauert ein paar Minuten, um eine jede zu verstehen, zu beschreiben und zu notieren: Ist sie elliptisch oder doch eine Spirale, erscheint sie ebenmäßig oder ausgefranst?

Galaxy Zoo gibt es nun seit fünf Jahren. Mittlerweile ist die Webseite zu einem der vielleicht größten Wissenschaftsprojekte geworden, die es je gegeben hat. Über 250.000 aktive „Zooites“, wie sich die Laienforscher nennen, aus über hundert Ländern, beteiligten sich bisher an der Klassifizierung von abertausenden Bildern aus dem All. Sie haben damit eine Karte des Universums erstellt, die man lange nicht für möglich gehalten hätte. Dank dem Engagement dieser Laien sind mehr als 30 peer-reviewete Paper entstanden, wurde eine wirklich richtungsweisende Entdeckung gemacht. Und sind, nicht zuletzt, zahlreiche neue Freundschaften geknüpft worden.

Natürlich verfügt so eine Webseite längst über ihren eigenen Mythos. Wie die meisten guten Ideen entstand auch die zur Gründung von Galaxy Zoo abends in der Kneipe. Im Sommer 2007 trafen sich der junge Astrophysiker Kevin Schawinski und sein Freund und Kollege Chris Lintott im legendären Oxforder Pub Royal Oak auf ein Bier. Wie üblich ging es darum, wie anstrengend die Arbeit mal wieder sei. Schawinski, der normalerweise die Genese von Sternen untersucht, hatte die These aufgestellt, dass Sterne entgegen der gängigen Meinung nicht nur in älteren (10 Milliarden Jahre alten) elliptischen Galaxien, sondern auch in jüngeren spiralförmigen entstehen können.

Gewaltige Resonanz

Um diese Annahmen beweisen zu können, hätte er nun auf Bildern des Alfred P Sloan Digital Sky Survey eine Million Galaxien untersuchen müssen. Da aber kein Computer die Muster, die er brauchte, genau erkennen konnte, blieb ihm nichts anderes übrig, als die Bilder selbst zu sichten. So hatte er also eine Woche lang vor diesen Aufnahmen gesessen und die riesige Zahl von 50.000 Bildern geordnet und klassifiziert.

Mehr aus Spaß dachten die beiden Freunde darüber nach, ob sich nicht ein paar Freiwillige finden ließen, um bei dem Projekt zu helfen. So kamen sie auf die Idee, eine Seite im Internet einzurichten, damit interessierte Amateure ihre Bilder klassifizieren könnten. Als Vorbild diente dabei das sogenannte Stardust@Home-Project, das die Nasa im Jahr 2006, also im Jahr zuvor, begonnen hatte, um unscharfe Bilder der Teilchenkollektoren („stardust interstellar dust collector“) von Leuten nach winzigen Partikeln durchsuchen zu lassen.

Schon wenige Wochen später ging die Seite an den Start und die Resonanz war gewaltig. Bereits nach 24 Stunden erhielt Galaxy Zoo beinahe 70.000 Klassifizierungen pro Stunde; schon bald darauf schaffte die Community mehrere „Kevin-Wochen“, also 50.000 Bilder, pro Stunde. Noch mehr überraschte die Wissenschaftler die große Genauigkeit und Qualität der Interpretationen. Den Zoowärtern, wie die beiden in ihrem Forum bald genannt wurden, standen eine ganze Reihe von Doppel- und Mehrfachklassifizierungen zur Verfügung, die sie miteinander vergleichen und dadurch Fehler korrigieren konnten.

„Wir haben zuerst daran gedacht, den Leuten so eine Art Gebrauchsanweisung an die Hand zu geben“, sagt Lintott, „aber wir haben schnell gemerkt, dass es viel besser ist und den Leuten mehr Spaß macht, wenn wir sie einfach machen lassen. Allein dadurch, dass es so viele waren, ergab sich für uns wissenschaftliche Genauigkeit.“

Rentner, Lehrer, Studenten

Galaxy Zoo entwickelte schnell ein Eigenleben. „Schon früh kam uns der seltsame Gedanke“, erinnert sich Schawinski, „dass wir den weltgrößten Supercomputer entwickelt hatten. Es gab ihn zwar nicht wirklich, aber er existierte in den Köpfen unserer Mitstreiter und entstand aus deren kollektiver Intelligenz. Ein globales Gehirn, das seine Aufgaben mit ungeheurer Geschwindigkeit und Genauigkeit bearbeitet.“

Eine weitere große Überraschung bestand darin, dass die Zooites sich spontan in Communitys aufteilten, ganz von selbst, wie man das normalerweise von jenen Gruppen kennt, die sich bei Wikipedia engagieren. Beinahe von Anfang an war der Zoo damit fast vollständig autonom organisiert.

Wer aber sind diese Leute? Einige der freiwilligen Helfer sind pensioniert, andere nutzen die Seite, um sich nach Feierabend zu entspannen, manche sind Lehrer oder Studenten. Lintott und Schawinski haben vor kurzem eine Studie in Auftrag gegeben, um mehr über die Motivation ihrer Citizen Scientists zu erfahren. Fast die Hälfte von ihnen gab an, sie wollten sich einfach nur an einem nützlichen Forschungsprojekt beteiligen. Andere trieb Neugier an, faszinierte die Schönheit der Aufnahmen. Oder schlicht die Teilnahme an einer Community.

Mühevolle Kleinarbeit

Sollten den beiden Forschern jemals die Galaxien ausgehen, es gäbe bestimmt genügend andere Projekte, mit denen man die Citizen Scientists nach Feierabend beschäftige könnte. Galaxy Zoo hat schon jetzt ein kleines Sonnensystem verwandter Projekte – Zooniverse genannt – ins Leben gerufen: dazu gehört eine Seite zur Mond-Kartierung ebenso wie das sehr außergewöhnliche Old-Weather-Projekt.

Dafür wurden unzählige Seiten handschriftlich von Kapitänen verfasster Logbücher eingescannt und online gestellt, ­denen die freiwilligen Forscher nun in mühevoller Kleinarbeit Wetterberichte entnehmen sollen. Anhand dieser Daten kann unser Verständnis des Klimawandels erweitert und mit den Aufzeichungen verglichen werden, die aus einer Zeit stammen, in der es noch keine Wetterstationen gab. Darüber hinaus liefert das Projekt auch Erkenntnisse über die Verbreitung von Infektionskrankheiten. Oft dehnten die sich von Hafen zu Hafen aus.

In anderen Wissenschaftsbereichen, zum Beispiel in der Biologie, stellt diese offene Form der Zusammenarbeit nichts Neues dar. Durch das Internet kann lediglich eine exponentiell größere Dimension und Reichweite erzielt werden.

Professor Jim Secord leitet das Darwin Project in Cambridge, das seit beinahe 40 Jahren die Briefe von Charles Darwin editiert. Bislang sind 16 von geplanten 30 Bänden erschienen. Secord sieht in dem riesigen Darwinschen Netzwerk aus Hobby-Botanikern, Ornithologen, Dorfpfarrern und Taubenzüchtern, auf das er für die Erhebung seiner Beobachtungsdaten zurückgriff, einen Vorläufer jenes Netzwerks, der heute für Galaxy Zoo in aller Welt arbeitet.

Citizen Science

„Darwin hätte das Internet geliebt“, sagt Secord, „er korrespondierte mit Menschen auf der ganzen Welt, die sich mit seltenen Arten besonders gut auskannten.“ Die meisten waren keine professionellen Wissenschaftler, sondern Amateure, die Darwins Arbeit kannten und glaubten, etwas zu ihr beitragen zu können. Darwin ermutigte sie, indem er minutiös auf jeden Brief antwortete – so entstanden 30 Briefbände, ein Lebenswerk.

Die wissenschaftliche Arbeit von Amateuren war im 18. Jahrhundert ziemlich normal. Die arbeitende Bevölkerung nahm in den Wirtshäusern der westlichen Hauptstädte beispielsweise an informellen Treffen der Linné-Gesellschaften teil. Und tauschte sich dort über die Taxonomie der örtlichen Flora und Fauna aus.

Der Geist dieser Teilzeit-Datensammler hielt sich insbesondere in der Vogelkunde bis weit ins vergangene Jahrhundert hinein, obwohl sich die Wissenschaft an den Universitäten bereits professionalisierte und immer stärker spezialisierte. Erst durch diese Entwicklung wurden Hürden zwischen Amateuren und Profis errichtet: Plötzlich schützten Wissenschaftler, die Karriere machen wollen, ihre Daten, und damit ihre Chancen auf Drittmittel und Förderung.

Insofern kann man die neuerliche Begeisterung für Citizen Science als eine natürliche Verbündete der Open-Science-Bewegung bezeichnen, die sich für Zusammenarbeit, Datenaustausch und freie Veröffentlichungen im Netz stark macht, damit eine größere Anzahl von Menschen von den Erkenntnissen profitieren kann. Es ist verlockend, durch Offenheit eine grundlegende und grundsätzliche Veränderung zu schaffen. Selbst wenn Chris Lintott von Zooniverse zu Recht bemerkt: „Unglücklicherweise sind es gerade zumeist die jüngeren Wissenschaftler, die am meisten zu verlieren haben, wenn sie nicht auf herkömmliche Weise veröffentlicht werden.“