นักวิทยาศาสตร์ขอความช่วยเหลือจากสาธารณชนเพื่อค้นหาความบิดเบี้ยวของกาล-อวกาศในภาพจากกล้องโทรทรรศน์ยุคลิด

กล้องโทรทรรศน์อวกาศยุคลิดขององค์การอวกาศยุโรปกำลังแบ่งปันภาพที่ไม่เคยเห็นมาก่อนกับสาธารณะ เป้าหมายคือการค้นหากาแลคซีขนาดใหญ่ที่บิดเบือนกาลอวกาศและสร้างเอฟเฟกต์เลนส์โน้มถ่วง โครงการ Space Warps ใหม่ซึ่งโฮสต์บนแพลตฟอร์ม Zooniverse ช่วยให้ทุกคนสามารถมีส่วนร่วมในการค้นหาได้

ความคิดริเริ่มนี้ผสมผสานอัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์เข้ากับความสามารถของมนุษย์ในการจดจำรูปแบบที่ละเอียดอ่อน AI จะถูกเลือกไว้ล่วงหน้าประมาณ 300,000 ภาพ พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลที่ภารกิจจะเปิดเผยอย่างเป็นทางการในฤดูใบไม้ร่วงปีนี้ในการเปิดเผยข้อมูลหลักครั้งแรก (DR1)

เลนส์โน้มถ่วงเผยให้เห็นสสารที่มองไม่เห็น

กาแลคซีมวลมากทำหน้าที่เป็นเลนส์ธรรมชาติ แรงโน้มถ่วงของพวกมันทำให้แสงที่มาจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไปโค้งงอ ผลลัพธ์จะปรากฏเป็นส่วนโค้งยาว หลายภาพ หรือวงแหวนทั้งวง เรียกว่า วงแหวนไอน์สไตน์

ปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถ “ชั่งน้ำหนัก” กาแลคซีและกระจุกดาวได้ เทคนิคนี้เผยให้เห็นปริมาณสสารทั้งหมด รวมถึงสสารมืดที่ไม่เปล่งแสง การศึกษาเลนส์ที่แข็งแกร่งเมื่อเวลาผ่านไปยังช่วยให้เข้าใจการขยายตัวที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของเอกภพและบทบาทของพลังงานมืด

• ภาพแสดงกาแลคซีพื้นหลังที่บิดเบี้ยวเป็นส่วนโค้งหรือวงแหวนรอบกาแลคซีด้านหน้า
• เอฟเฟกต์ช่วยให้สามารถวัดการกระจายของสสารมืดภายในเลนส์ได้
• ข้อมูล Euclid ครอบคลุมพื้นที่เท่ากับ 9,500 เท่าของขนาดพระจันทร์เต็มดวง
• คาดว่าจะมีเลนส์ที่แข็งแกร่งใหม่มากกว่า 10,000 ตัวในระยะนี้ของโครงการ

Euclid ได้ให้ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจแล้ว

Euclid เปิดตัวในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 เพื่อจับภาพท้องฟ้าขนาดใหญ่ที่มีความละเอียดอ่อน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2568 นักวิจัยระบุเลนส์กาแล็กซี-กาแล็กซี 500 เลนส์ได้เพียง 0.04% ของข้อมูลเริ่มต้น ส่วนใหญ่ไม่เคยรู้จักมาก่อน

โครงการใหม่ขยายความพยายาม AI วิเคราะห์กาแล็กซี 72 ล้านกาแล็กซีจากข้อมูล DR1 ตอนนี้อาสาสมัครจะคัดกรองผู้สมัครที่มีคะแนนสูงสุด ปริมาณการค้นหามากกว่าครั้งก่อนถึง 30 เท่า

ดาราจักรใกล้เคียงชื่อ NGC 6505 เป็นตัวอย่าง ภาพของ Euclid แสดงวงแหวนเรืองแสงรอบๆ แสงจากกาแลคซีที่อยู่ไกลออกไปก่อตัวเป็นวงแหวนเมื่อถูกหักงอด้วยแรงโน้มถ่วงของ NGC 6505

วิธีเข้าร่วม Space Warps

ใครก็ตามที่มีอินเทอร์เน็ตสามารถเข้าถึงเว็บไซต์ Zooniverse ของโครงการได้ คำแนะนำจะอธิบายสิ่งที่ต้องค้นหา: ความบิดเบี้ยวของลักษณะเฉพาะรอบกาแลคซีใจกลาง ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มาก่อน ทุกการคลิกจะช่วยปรับแต่งผลลัพธ์ AI

ผู้เข้าร่วมก่อนหน้านี้ได้มีส่วนร่วมในการจัดทำรายการเลนส์หลายร้อยรายการในการทดสอบเบื้องต้น ความพยายามครั้งใหม่พยายามที่จะคูณจำนวนนั้น ข้อมูลที่ประมวลผลจะป้อนการศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของจักรวาล

Euclid ส่งข้อมูลประมาณ 100 กิกะไบต์ต่อวันมายังโลก กล้องโทรทรรศน์ทำแผนที่กาแลคซีหลายพันล้านแห่งเพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล เลนส์ที่แข็งแกร่งช่วยเสริมการวัดเลนส์ที่อ่อนแอซึ่งภารกิจนี้ทำเช่นกัน

ประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ของการทำงานร่วมกัน

การผสมผสานระหว่าง AI และการจำแนกประเภทของมนุษย์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ คอมพิวเตอร์ประมวลผลปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว แต่มนุษย์ตรวจพบกรณีที่คลุมเครือได้แม่นยำกว่า โครงการก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าความร่วมมือครั้งนี้ทำงานได้ดี

Aprajita Verma จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดและผู้ร่วมก่อตั้ง Space Warps เน้นย้ำถึงศักยภาพนี้ พื้นที่ที่ใหญ่ขึ้นและอัลกอริธึมที่ได้รับการปรับปรุงควรเปิดเผยมากกว่าสี่เท่าของเลนส์ทั้งหมดที่ทราบจากการสังเกตการณ์เกือบ 50 ปี

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้เลนส์ใหม่เพื่อสร้างแผนที่สสารมืดในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน ผลลัพธ์ยังช่วยปรับแต่งแบบจำลองเกี่ยวกับพลังงานมืดซึ่งขับเคลื่อนการขยายตัวของจักรวาลด้วยความเร่ง

ภาพที่ยังไม่ได้เผยแพร่จะเป็นการเปิดหน้าต่างสู่สาธารณะ

อาสาสมัครสามารถเข้าถึงภาพที่ยังไม่เปิดเผยต่อสาธารณะได้ก่อนใคร คุณภาพของภาพถ่ายของ Euclid ทำให้สามารถดูรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ในกาแลคซีอันห่างไกลได้ ผู้เข้าร่วมหลายคนรายงานความประหลาดใจเมื่อระบุการบิดเบือนเล็กน้อยที่ AI ทำเครื่องหมายว่าน่าจะเป็นไปได้

โครงการนี้ยังคงมุ่งเน้นไปที่วิทยาศาสตร์แบบเปิด ผู้ที่เข้าร่วมจะได้รับใบรับรองการบริจาค การจำแนกประเภทนี้ฟีดข้อมูลโดยตรงต่อผลงานของนักวิจัยจากกลุ่ม Euclid ซึ่งรวบรวมนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 2,000 คนจากประเทศต่างๆ

ก้าวต่อไปของภารกิจ

Euclid ดำเนินการวิจัยต่อเนื่องเป็นเวลาหกปี สังเกตท้องฟ้าด้วยแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรดใกล้ ภารกิจนี้วัดทั้งเลนส์ที่อ่อนแอและการสั่นของเสียงแบริออนเพื่อติดตามประวัติศาสตร์ของจักรวาล เลนส์ที่แข็งแกร่งจะเพิ่มข้อมูลท้องถิ่นเกี่ยวกับสสารและแรงโน้มถ่วง

ข้อมูลจาก DR1 ควรเผยแพร่ในปี 2569 ปริมาณที่มากขึ้นจะช่วยให้สามารถสถิติความถี่ของเลนส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยวางแผนที่จะเปรียบเทียบสิ่งที่ค้นพบกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับสสารมืด

Space Warps เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการที่พลเมืองมีส่วนร่วมในการค้นพบที่ล้ำสมัย ความพยายามก่อนหน้านี้กับ Euclid ได้พิสูจน์คุณค่าของแนวทางนี้แล้ว ขณะนี้ด้วยข้อมูลในสเกลที่ใหญ่ขึ้น ศักยภาพก็เติบโตขึ้น