业余科学家已经帮助天文学家识别了近25万个星系
2025-07-17 15:43

业余科学家已经帮助天文学家识别了近25万个星系

  

  

  天文学家在进行一项历史上雄心勃勃的大规模星系测绘任务时,已经激活了85个国家的1万多名业余科学家来帮助他们的探索。现在,他们希望为一个独特的项目大幅扩大志愿者队伍的规模,这个项目可能首次揭示暗能量的本质。

  这个被称为HETDEX的研究项目,或者叫霍比-艾伯利望远镜暗能量实验,是在德克萨斯大学奥斯汀分校的麦克唐纳天文台进行的,它依赖于在线参与“暗能量探索者”项目的志愿者。通过智能手机或电脑,参与者可以体验成为天文学家的感觉,在帮助专业天文学家寻找遥远星系的同时,揭开宇宙的神秘面纱,了解更多关于暗能量的神秘力量,暗能量导致宇宙迅速膨胀。

  自2021年2月“暗能量探索者”启动以来,已有1万多名志愿者发现了约24万个星系。这几乎相当于研究人员预计最终能在一片天空中发现的星系数量的十分之一,这片天空包括了北斗七星的大部分,大约有2000个满月那么大。

  “这就是为什么我们需要更多的人,”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学教授、HETDEX项目科学家和首席研究员卡尔·格布哈特(Karl Gebhardt)说。“如果我们能让10万人志愿服务,我认为这在全世界都是可行的,那么我们明年就能实现。”

  暗能量探索者使用动物宇宙平台,这是世界上最大的业余科学组织。用户通过Zooniverse网站或Zooniverse智能手机应用程序(可用于iOS和Android)参与。参与者可以创建一个免费账户,然后从项目列表中选择“暗能量探索者”。

  Data from the Dark Energy Explorers project

  在从“暗能量探索者”项目中的这些图像中找出真正的星系时,人类比机器做得更好。

  在一个简短的指导之后,志愿者们观察天文图像,判断他们看到的物体是星系还是随机噪声,即使是最复杂的软件程序也很难检测出这种区别。然后,志愿者向左或向右滑动,以指示图片是否显示星系。

  “看到公众对这些星系分类的热情,真的很令人兴奋,”领导该项目的UT Austin研究生Lindsay House说。

  其目标是建立最大的三维宇宙地图,所有的焦点都集中在宇宙早期的星系,以帮助揭示暗能量的重要线索。

  这项大规模的研究项目旨在揭示暗能量是随时间变化还是恒定不变。据信,宇宙至少有三分之二是由暗能量构成的,但科学家对此知之甚少。了解暗能量的行为方式是弄清暗能量到底是什么的关键的第一步,但天文学家需要大量遥远星系的样本来研究暗能量的作用。这就是HETDEX——利用世界上最大的光学望远镜之一——位于西德克萨斯州麦克唐纳天文台的11米长的霍比-埃伯利望远镜,对超过100万个遥远星系进行了大规模的调查。

  “暗能量探索者”志愿者检查来自HETDEX的图像,帮助天文学家减少了90%用于这项任务的时间。这样,专业人员就可以把精力集中在最难的分类上。

  格布哈特说:“我们已经尝试编写计算机代码来实现这一点,甚至使用机器学习,但我们发现人类的眼睛明显优于它。”“一开始我们持怀疑态度,但我们被它的准确性惊呆了。”

  为了识别到目前为止的24.7万个星系,志愿者们刷了375万次。它比星系需要更多的滑动,因为每个候选星系都由大约15人审查,以帮助达成共识,提高准确性。

  暗能量探索者是由研究生Lindsay House、HETDEX首席研究员Karl Gebhardt、HETDEX数据科学家Erin Mentuch Cooper、教授和天文学教育专家Keely Finkelstein、博士后研究员Chenxu Liu和研究生Dustin Davis领导的团队创建的。

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