A mai naptól több ezer galaxis tulajdonságainak azonosításában vehet részt bárki a Galaxy Zoo citizen science projektjének keretében. A lélegzetelállító képeket a Euclid űrteleszkóp szolgáltatja a Euclid Konzorcium és a Galaxy Zoo együttműködésének köszönhetően. Ez a rendkívül izgalmas közösségi munka segíteni fog a csillagászoknak megválaszolni, hogy a távoli galaxisok alakja hogyan változott az idő folyamán, és mi okozta ezeket a változásokat.
Mi az a Galaxy Zoo?
A Galaxy Zoo projektet 2007-ben indították el először, és egymillió galaxis alakjának osztályozására buzdították a nyilvánosságot a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) által készített képek alapján. Az elmúlt 17 év során már több mint 400,000 önkéntes vett részt a munkában, és osztályozott galaxis képeket olyan berendezésekről, mint a Hubble Űrteleszkóp és a James Webb Űrteleszkóp. Ezek a típus szerinti besorolások pedig forradalmasították az asztrofizikusok elképzeléseit a galaxisok fejlődéséről. A projektnek két fő célja van. Azon túl, hogy tudományosan nagymértékben hozzájárul a kutatók munkájához, a gépi tanulásos, mesterséges intelligencia (MI) algoritmusok tanítási halmazaként is szolgál. Ha nem tanítják meg, hogy mit keressenek, az MI algoritmusok nehezen tudják osztályozni a galaxisokat, de együtt, az emberi és a mesterséges intelligencia közös munkájával szinte korlátlan számú és típusú galaxist vagyunk képesek pontosan osztályozni.
Miért különleges a Euclid űrteleszkóp?
.
Az Európai Űrügynökség (ESA) Euclid űrteleszkópja 2023 júliusában indult, és kezdte meg 6 évig tartó égboltfelmérését. Célja, hogy nagylátószögű kamerájával fényképezze az égboltot, majd ezeket a képeket mozaikszerűen összeillesztve elkészítse az eddigi legrészletesebb térképet az Univerzumról. A Euclidot úgy tervezték, hogy az égbolt sokkal nagyobb területét tudja megfigyelni, mint a Hubble Űrteleszkóp vagy a James Webb Űrteleszkóp, ami azt jelenti, hogy egy képen belül széles skálán különböző objektumokat tud megörökíteni – a halványtól a fényesig, a távolitól a közeliig, a legnagyobb galaxishalmazoktól a legkisebb közeli csillagokig, így egyszerre nagyon részletes képet kapunk majd az égbolt több mint egyharmadáról. A HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont tudósait is soraiban tudó Euclid Konzorcium több mint 2000 tagjának fő célja pedig az, hogy ezen galaxis adatok segítségével jobban megértsék a titokzatos sötét anyag és a sötét energia természetét, és megválaszolják azokat az alapvető kérdéseket is, amelyek a galaxisok kialakulására és fejlődésére vonatkoznak.
1. ábra
A Euclid űrteleszkóp által készített 820,000 galaxis kép közül néhány mostantól látható a Galaxy Zoo oldalán (galaxyzoo.org), ahol az önkéntesek osztályozhatják őket. Ők lesznek az elsők, akik ezeket a képeket láthatják. Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA. További kép verziók itt érhetők el.
A Euclid képeinek minőségét először 2023 novemberében és 2024 májusában tárták a nyilvánosság elé, amelyek különböző csillagászati objektumokra irányultak, a közeli ködöktől a távoli galaxishalmazokig. A Galaxy Zoo: Euclid program most az első lehetőség a nyilvánosság számára, hogy azon túl, hogy láthatják a fő égbolt-felmérésből származó képeket, részt is vehetnek egy olyan izgalmas közös munkában, mely hosszú távon egyedülálló felfedezésekkel szolgálhat.
A Euclid kollaborációval dolgozó Galaxy Zoo csapat az ESA Datalabs digitális platformján keresztül 820,000 képet választott ki és készített elő a Euclid felvételei közül, melyek szinte mindegyikén emberi szem által még soha nem látott galaxisok vannak. A tudósok remélik, hogy ezek között a képek között új és különös felfedezések várnak arra, hogy a lelkes önkéntesek megtalálják őket.
Nagy adathalmaz, nagy probléma: MI és emberek együttműködése
A Euclid napi 100 Gb adatot küld vissza a Földre hat éven keresztül. Ennek az adathalmaznak a címkézése pusztán emberi munkával egy évszázadot venne igénybe, ezért a Galaxy Zoo csapata kifejlesztett egy Zoobot nevű MI algoritmust, amely az önkéntesektől tanulva képes megbízható információt adni az új galaxisokról.
Miután az emberi válaszok alapján betanították, a Zoobot részletes osztályozást fog nyújtani több százmillió galaxisra, létrehozva a legnagyobb részletes galaxiskatalógust, és lehetővé téve áttörő tudományos elemzéseket olyan témákban, mint a szupermasszív fekete lyukak, az összeolvadó galaxisok és még számos más területen.
A Zoobot először az „egyszerűbb” galaxisokat osztályozza, amelyekről már sok információval rendelkezünk korábbi teleszkópoknak köszönhetően. Azon különleges galaxisok esetében, amelyeknél a Zoobot nem biztos az osztályozásában, a képek kategorizálását az önkéntesekre bízzák, és ezek segítségével a Zoobot még hatékonyabban tanulhat. A Galaxy Zoo: Euclid projekttől tehát azt várják a szervezők, hogy az emberek és az MI együttműködnek majd annak a nemes célnak az érdekében, hogy többet megtudjunk az Univerzumunkról.
2. ábra
Ez a Euclid által készített elképesztő részletességű felvétel forradalmi változást hoz a csillagászatban. A képen az 1000 galaxist tartalmazó Perseus-halmaz valamint több mint 100,000 további galaxis a háttérben, melyek mindegyikben akár több százmilliárd csillag található. Számos ezek közül a halvány galaxisok közül korábban nem voltak látható, néhányuk pedig olyan távoli, hogy fényük 10 milliárd év alatt ért el hozzánk. A Galaxy Zoo: Euclid projekt a nyilvánosságot most arra kéri, hogy osztályozzák az effajta galaxisoknak az alakját a Euclid további hasonló képein is. A galaxisok eloszlásának és alakjának feltérképezésével az asztrofizikusok többet tudhatnak meg azokról a folyamatokról, amelyek formálták a ma látott Univerzumot. Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, a képet feldolgozta J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay) és G. Anselmi. Nagyított téglalap hozzáadva a Euclid kommunikációs csapatának munkatársai által.