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科學家請求大眾協助尋找歐幾裡得望遠鏡影像中的時空扭曲

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

歐洲太空總署的歐幾裡得太空望遠鏡現在正在與公眾分享前所未見的圖像。目標是找到扭曲時空並產生重力透鏡效應的巨大星系。新的 Space Warps 專案託管在 Zooniverse 平台上,允許任何人參與搜尋。

該計劃將人工智慧演算法與人類識別微妙模式的能力結合起來。將分析人工智慧預先選擇的約 30 萬張圖像。它們是該任務將於今年秋季首次發布主要資訊(DR1)時正式發布的數據的一部分。

重力透鏡揭示了不可見物質

巨大的星系就像天然的透镜。它們的引力使來自更遠物體的光線彎曲。結果顯示為拉長的弧線、多個圖像或完整的環,稱為愛因斯坦環。

這些現象使天文學家能夠「稱量」星系和星團。該技術揭示了物質的總量,包括不發光的暗物質。隨著時間的推移對強透鏡的研究也有助於理解宇宙的加速膨脹和暗能量的作用。

  • 影像顯示背景星系在前星系周圍扭曲成弧形或環
  • 此效應可測量鏡片內暗物質的分佈
  • 歐幾裡得數據覆蓋的區域相當於滿月大小的 9,500 倍
  • 這一階段的項目預計將有超過 10,000 個新的強鏡片
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空間 – Triff/Shutterstock.com

歐幾裡得已經取得了令人印象深刻的成果

Euclid 於 2023 年 7 月推出,可捕捉敏感的大尺度天空影像。 2025 年 3 月,研究人員僅在初始資料的 0.04% 中識別出 500 個星系-星系透鏡。大多數以前都是未知的。

新項目擴大了努力。 AI從DR1資料中分析了7,200萬個星系。志工現在篩選得分最高的申請者。搜尋量是之前搜尋量的 30 倍。

附近的星系 NGC 6505 就是一個例子。歐幾裡得的圖像顯示它周圍有一個發光的環。來自更遙遠星系的光因 NGC 6505 的引力而彎曲,形成了環。

如何參與太空扭曲

任何能夠訪問互聯網的人都可以訪問該項目的 Zooniverse 網站。這些說明解釋了要尋找的內容:中心星系周圍的特徵扭曲。無需任何經驗。每一次點擊都有助於完善AI結果。

先前的參與者已經在初始測試中對數百個鏡頭進行了編目。新的努力旨在使這個數字倍增。處理後的數據將有助於宇宙演化的研究。

Euclid 每天向地球發送約 100 GB 的資料。這座望遠鏡繪製了數十億個星系的地圖,以了解宇宙的大尺度結構。強透鏡補充了任務中執行的弱透鏡測量。

合作的科學效益

人工智慧和人類分類的結合提高了效率。電腦可以快速處理大量數據,但人類可以更準確地檢測模糊的案例。先前的計畫顯示這種夥伴關係運作良好。

來自牛津大學的 Aprajita Verma 和 Space Warps 聯合創始人強調了這一潛力。更大的面積和改進的演算法應該可以揭示近 50 年觀測中已知透鏡總數的四倍以上。

科學家希望利用新的鏡頭以前所未有的細節來繪製暗物質圖。研究結果也將完善有關暗能量的模型,暗能量推動了宇宙的加速膨脹。

未發表的圖像為公眾打開了一扇窗

志工可以儘早獲得尚未公開的圖像片段。歐幾里德照片的品質使我們能夠看到遙遠星系的精細細節。許多參與者在發現人工智慧標記為可能的細微扭曲時表示驚訝。

該項目始終關注開放科學。參加者將獲得貢獻證書。這些分類直接為歐幾里德聯盟研究人員的工作提供支持,該聯盟匯集了來自不同國家的 2000 多名科學家。

任務的後續步驟

歐幾裡得繼續其六年的研究。它用可見光和近紅外光觀察天空。此任務測量弱透鏡效應和重子聲振盪,以追蹤宇宙歷史。強力鏡片可添加有關物質和重力的局部資訊。

DR1 的數據應於 2026 年發布。較大的數據量將有助於對鏡頭頻率進行可靠的統計。研究人員計劃將這些發現與電腦模擬進行比較,以測試有關暗物質的理論。

太空扭曲是公民如何為尖端發現做出貢獻的另一個例子。 Euclid 先前的努力已經證明了這種方法的價值。現在,隨著數據規模的擴大,潛力也在不斷增長。

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