国家天文科学数据中心推出星系迷宫全民科学项目
发布时间:
2023-12-27 16:50
修改时间:
2023-12-27 16:50
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星系形态直观地反应着星系的性质,自从哈勃把星系按照哈勃序列来分类到现在的100多年间,星系形态研究一直是研究星系形成与演化的利器。但21世纪以来天文观测数据量呈爆发式增长,对以千万计的星系样本进行形态分类是一个具有巨大挑战性的任务。全民科学思想(Citizen Science)提供了一个有趣的解决思路,国家天文科学数据中心使用新颖的交互方式构建了『星系迷宫』(GALAXYMAZE)项目。欢迎大家以玩游戏的心态、通过观察研究丰富多彩,形态各异的星系图像,来共同探索其后隐藏的宇宙奥秘。项目官网:https://nadc.china-vo.org/galaxymaze/

 

项目简介

星系迷宫项目(GALAXYMAZE)是国家天文科学数据中心继公众超新星搜寻项目和引力透镜搜寻项目之后开展的又一全民科学项目。该项目基于真实天文科学数据DESI Legacy Surveys项目中的亮星系巡天(DESI Bright Galaxy Survey,BGS)数据策划并实施,项目研发由来自国家天文台李楠研究员团队、太原理工大学的贾鹏教授团队、以及国家天文科学数据中心中国虚拟天文台团队共同完成。

星系迷宫项目旨在让公众以最小的学习成本、结合直观的互动操作、基于全新设计的星系分类决策树对百万甚至千万量级的星系图像进行图像分类。一方面,参与者将在过程中更深入地了解星系形态的相关知识;另一方面,分类结果可以帮助科学家更有针对性地研究星系形态与其本征物理性质的联系。


项目背景

星系是由恒星,气体,尘埃,暗物质等组成的一个巨大的自引力束缚的“宇宙岛”。它们是宇宙的基本组成单位,也是恒星形成的场所。不同于恒星,星系由于其组成结构的复杂性和其中恒星运动的多样性,使得不同的星系在形态上表现出差异。形态是图像观测中获得的星系的第一手资料和一项重要性质,在星系的物理性质与形成与演化机制的相关研究中具有重要意义。

随着天文观测技术的发展,我们能够观测到的星系数目也在飞速增长。这在为天文学家们提供了进一步研究星系的机会的同时,也对数据处理的效率提出了挑战。“星系动物园”(Galaxy Zoo)项目便是历史上尝试解决这一问题的一次著名尝试。通过全民科学的方法,该项目以斯隆数字化巡天(SDSS)提供的约一百万个星系图像为基础,仅在开始运行的一年内就收到来自超过15万名志愿者的超五千万条星系分类结果,为大量基于星系进行的天文学研究提供了坚实可靠的数据基础。

图1  作为一个巨大的自引力系统,每个星系都有其独一无二的结构与形态,其中不乏有趣或宏伟的美丽图案。

亮星系巡天关注的是DESI中较亮的星系。天文学家认为,选择效应(由于仪器观测手段、观测能力等限制导致采样得到的统计分布与真实分布之间存在偏差,例如我们可能较难看到较暗的星系,导致我们认为的这类星系的数目比真实的少)是影响天文学研究的一个重要因素,而BGS在低红移(z<0.6)处一般被认为是完备的(即不存在选择效应),因此BGS可较好地用于星系形态等研究。

 

图2  从BGS中截取的形态各异的星系图像。


如何参与

这是一项所有人都可以参与的天文研究工作。不需要您花费太多精力学习,也无需掌握专业知识,只需要您在可以网络通畅的环境下,并愿意付出一点业余时间,就可以为这项重要的研究做出贡献。它的操作十分简单,项目科学家在此为您准备了一个快速入门教程,一起来学习一下吧!

1. 点击主页导航栏 “个人中心”按钮登录系统,如第一次登录该系统需注册。

2. 点击主页导航栏“教程”按钮,可了解该项目的背景与基本操作方法,在“已知范例”栏目中列出了每个星系类别的多个正反面图例,参与者可对照图例进行判断。

图3  项目主页

 

3. 点击主页导航栏的“分类”按钮,即可开始分类。每次开始分类前需点击“点击这里准备分类”按钮,随后按空格开始针对左侧图片的分类。对于右侧展示的每个问题,如果判断为“是”则按←,判断为“否”则按→,撤销判断按↑(再次点按可返回上一问题),确认提交按↓。完成分类后按空格提交,即可进入对下一张图像的分类。

图4  看图界面

4. 在个人中心中,可查看个人的提交记录与分类成绩。

图5   个人中心

参与项目你将在科学图像中领略宇宙的神奇与美丽,加深对星系这一概念的理解与认识,学习科学研究的方法与思路,亲身参与对前沿奥秘的探索,赢得全民科学项目专属精美纪念品。如果对项目内容与项目本身有任何意见、建议或想要分享的感想,欢迎通过网站中的反馈提交入口进行反馈。

图6  项目反馈入口

那么,你还在等什么?今天就加入星系迷宫项目,一起感受宇宙的神奇,探索宇宙的奥秘吧!

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Yang Hanxi
(文章编辑:
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