Астрономи-аматори допомагають ідентифікувати невідомі галактики

До безпрецедентної роботи по картографуванню галактик астрономи залучили понад 10 000 вчених-аматорів із 85 країн, щоб допомогти їхній амбітній місії. Націлившись на новаторський проєкт з розкриття загадкових властивостей темної енергії, команда тепер прагне ще більше розширити свою волонтерську силу. Ці новаторські зусилля потенційно можуть пролити світло на одну з найбільших таємниць нашого Всесвіту.

Відомий як HETDEX, або Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment, дослідницький проєкт базується на Техаському університеті в обсерваторії Макдональда в Остіні та спирається на волонтерів, які беруть участь в онлайн- проєкті під назвою Dark Energy Explorers. Учасники можуть відчути, як це – бути астрономом за допомогою смартфона чи комп’ютера, розгадуючи таємниці Всесвіту, допомагаючи професійним астрономам знаходити далекі галактики та дізнаючись більше про таємничу силу, відому як темна енергія, яка спричиняє швидке розширення Всесвіту.

Люди краще, ніж машини, коли справа доходить до вибору справжніх галактик із зображень, подібних до цих у проєкті Dark Energy Explorers. Авторство: Техаський університет в Остіні З моменту запуску Dark Energy Explorers у лютому 2021 року понад 10 000 добровольців ідентифікували приблизно 240 000 галактик. Це становить майже одну десяту від кількості галактик, які дослідники очікують зрештою знайти під час огляду ділянки неба, який включає більшу частину Великої Ведмедиці та має розмір приблизно як 2000 повних місяців.

«Саме тому нам потрібно більше людей», — сказав Карл Гебхардт, професор астрономії в UT Austin і науковий співробітник проєкту та головний дослідник HETDEX. «Якщо ми зможемо досягти 100 000 волонтерів, що, на мою думку, можливо в усьому світі, тоді ми досягнемо результатів наступного року».

Dark Energy Explorers використовує платформу Zooniverse, найбільшу аматорську наукову організацію у світі. Користувачі беруть участь через веб-сайт Zooniverse або додаток Zooniverse для смартфонів (доступний для iOS та Android). Учасники можуть створити безкоштовний обліковий запис, а потім вибрати Dark Energy Explorers зі списку проєктів.

Після короткого навчання волонтери дивляться на астрономічні зображення та вирішують, чи є об’єкти, які вони бачать, галактиками чи випадковим шумом, відмінність, яку навіть найскладніше програмне забезпечення має занадто багато проблем з виявленням. Потім волонтери проводять пальцем ліворуч або праворуч, щоб вказати, чи зображено галактику.

«Дійсно цікаво спостерігати, з яким ентузіазмом громадськість ставиться до класифікації цих галактик», — сказала Ліндсей Хаус, аспірант Університету Остіна, який керує проєктом.

Мета — створити найбільшу 3D-карту космосу, зосереджену на галактиках у ранньому Всесвіті, щоб допомогти виявити важливі підказки про темну енергію.

Масштабний дослідницький проєкт покликаний виявити, чи змінюється темна енергія з часом, чи є постійною. Вважається, що щонайменше дві третини Всесвіту складається з темної енергії, але вчені мало знають про це. Розуміння того, як поводиться темна енергія, є важливим першим кроком до з’ясування того, що це таке, але астрономам потрібна величезна вибірка далеких галактик для вивчення, щоб спостерігати за темною енергією. Ось що таке HETDEX — масштабне дослідження понад мільйона віддалених галактик за допомогою одного з найбільших оптичних телескопів у світі, 11-метрового телескопа Хоббі-Еберлі в обсерваторії Макдональда в Західному Техасі.

Волонтери Dark Energy Explorer вивчають зображення з HETDEX, допомагаючи скоротити час, який астрономи витрачають на це завдання, на 90%. Таким чином професіонали можуть зосередити свою енергію на найжорсткіших класифікаціях.

«Ми намагалися написати комп’ютерний код для цього і навіть використовували машинне навчання, але виявили, що людське око значно краще», — сказав Гебхардт. «Спочатку ми були налаштовані скептично, але були вражені точністю».

Щоб ідентифікувати 247 000 галактик, добровольцям знадобилося 3,75 мільйона рухів. Потрібно набагато більше прогортань, ніж галактик, тому що кожну галактику-кандидата переглядають приблизно 15 осіб, щоб допомогти досягти консенсусу та підвищити точність.