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科学家请求公众帮助寻找欧几里得望远镜图像中的时空扭曲

galáxia, espaço
照片: galáxia, espaço - Triff/Shutterstock.com

欧洲航天局的欧几里得太空望远镜现在正在与公众分享前所未见的图像。目标是找到扭曲时空并产生引力透镜效应的巨大星系。新的 Space Warps 项目托管在 Zooniverse 平台上,允许任何人参与搜索。

该计划将人工智能算法与人类识别微妙模式的能力结合起来。将分析人工智能预先选择的约 300,000 张图像。它们是该任务将于今年秋季首次发布主要信息(DR1)时正式发布的数据的一部分。

引力透镜揭示了不可见物质

巨大的星系就像天然的透镜。它们的引力使来自更远物体的光线发生弯曲。结果显示为拉长的弧线、多个图像或完整的环,称为爱因斯坦环。

这些现象使天文学家能够“称量”星系和星团。该技术揭示了物质的总量,包括不发光的暗物质。随着时间的推移对强透镜的研究也有助于理解宇宙的加速膨胀和暗能量的作用。

  • 图像显示背景星系在前星系周围扭曲成弧形或环
  • 该效应允许测量镜片内暗物质的分布
  • 欧几里得数据覆盖的区域相当于满月大小的 9,500 倍
  • 这一阶段的项目预计将有超过 10,000 个新的强镜片
空间
空间 – Triff/Shutterstock.com

欧几里得已经取得了令人印象深刻的成果

Euclid 于 2023 年 7 月推出,可捕捉敏感的大尺度天空图像。 2025 年 3 月,研究人员仅在初始数据的 0.04% 中识别出 500 个星系-星系透镜。大多数以前都是未知的。

新项目扩大了努力。 AI从DR1数据中分析了7200万个星系。志愿者现在筛选得分最高的申请者。搜索量是之前搜索量的 30 倍。

附近的星系 NGC 6505 就是一个例子。欧几里得的图像显示它周围有一个发光的环。来自更遥远星系的光因 NGC 6505 的引力而弯曲,形成了环。

如何参与太空扭曲

任何能够访问互联网的人都可以访问该项目的 Zooniverse 网站。这些说明解释了要寻找的内容:中心星系周围的特征扭曲。无需任何经验。每一次点击都有助于完善AI结果。

之前的参与者已经在初始测试中对数百个镜头进行了编目。新的努力旨在使这个数字成倍增加。处理后的数据将有助于宇宙演化的研究。

Euclid 每天向地球发送约 100 GB 的数据。该望远镜绘制了数十亿个星系的地图,以了解宇宙的大尺度结构。强透镜补充了任务中执行的弱透镜测量。

合作的科学效益

人工智能和人类分类的结合提高了效率。计算机可以快速处理大量数据,但人类可以更准确地检测模棱两可的案例。之前的项目表明这种伙伴关系运作良好。

来自牛津大学的 Aprajita Verma 和 Space Warps 联合创始人强调了这一潜力。更大的面积和改进的算法应该可以揭示近 50 年观测中已知透镜总数的四倍以上。

科学家希望利用新的镜头以前所未有的细节来绘制暗物质图。研究结果还将完善有关暗能量的模型,暗能量推动了宇宙的加速膨胀。

未发表的图像为公众打开了一扇窗

志愿者可以尽早获得尚未公开的图像片段。欧几里得照片的质量使我们能够看到遥远星系的精细细节。许多参与者在发现人工智能标记为可能的细微扭曲时表示惊讶。

该项目始终关注开放科学。参加者将获得贡献证书。这些分类直接为欧几里得联盟研究人员的工作提供支持,该联盟汇集了来自不同国家的 2000 多名科学家。

任务的后续步骤

欧几里得继续其六年的研究。它用可见光和近红外光观察天空。该任务测量弱透镜效应和重子声振荡,以追踪宇宙历史。强力镜片可添加有关物质和重力的局部信息。

DR1 的数据应于 2026 年发布。较大的数据量将有助于对镜头频率进行可靠的统计。研究人员计划将这些发现与计算机模拟进行比较,以测试有关暗物质的理论。

太空扭曲是公民如何为尖端发现做出贡献的又一个例子。 Euclid 之前的努力已经证明了这种方法的价值。现在,随着数据规模的扩大,潜力也在不断增长。

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