Projekt Kilonova Seekers – jak astronomowie amatorzy poszukują niezwykłych kosmicznych zjawisk
W ramach projektu Kilonova Seekers, który ma na celu odnalezienie kilonowych – kosmicznych eksplozji gwiazd neutronowych i czarnych dziur zderzających się w odległych galaktykach, udał się już zidentyfikować 20 nowych odkryć astronomicznych.
Ponad 2 tys. wolontariuszy ze 105 różnych krajów analizowało nad 600 tys. przypadków w ciągu sześciu miesięcy. Jak tłumaczą badacze z University of Portsmouth, astronomowie amatorzy byli proszeni o zagranie w grę „znajdź różnicę” przy użyciu danych z dwóch teleskopów GOTO (Gravitational-wave Optical Transient Observer) znajdujących się po przeciwnych stronach naszej planety – na La Palma na hiszpańskich Wyspach Kanaryjskich i w australijskim Siding Spring Observatory. Pierwszy etap Kilonova Seekers został opisany w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
„Sukces Kilonova Seekers pokazuje nieocenioną rolę udziału społeczeństwa w odkryciach naukowych. Wkład astronomów-amatorów naprawdę pomaga przesuwać granice naszego rozumienia Wszechświata” – mówi dr Lisa Kelsey z University of Portsmouth.
Chociaż wszystkie z 20 odkryć nie zostały jeszcze sklasyfikowane, badacze zidentyfikowali pięć z nich jako supernowe typu la, które są potężnymi i jasnymi eksplozjami gwiazd.
Supernowe typu la są ważne dla astronomów, ponieważ mają stałą jasność szczytową, co sprawia, że służą one jako „kosmiczne latarnie morskie” do pomiaru odległości we Wszechświecie. Wiedząc, jak jasne powinny być te supernowe, naukowcy mogą obliczyć, jak daleko się znajdują, co pomaga zmierzyć przyspieszającą ekspansję kosmosu.
Innym odkryciem, które zostało sklasyfikowane, jest gwiazda zmienna kataklizmiczna – układ podwójny składający się z białego karła kradnącego materię z gwiazdy towarzyszącej, co powoduje jasne rozbłyski światła.
„Pozostałe 14 nie zostało jeszcze sklasyfikowanych, więc nie jesteśmy pewni, czym dokładnie są. Ale jednym z kluczowych osiągnięć projektu jest szybkość klasyfikacji i niezwykła pomoc wolontariuszy. Ponieważ ochotnicy pochodzą z całego świata, prawie zawsze jest ktoś online, kto przegląda dane w czasie rzeczywistym” – zaznacza dr Kelsey.
Naukowcy monitorują alerty z detektorów fal grawitacyjnych LIGO, Virgo i KAGRA, które uruchamiają teleskopy GOTO, aby rozpocząć przeszukiwanie nieba w ciągu 30 sekund. Wszelkie wykonane zdjęcia są następnie udostępniane publicznie za pośrednictwem Zooniverse, największej i najpopularniejszej na świecie platformy ułatwiającej naukę obywatelską.
Projekt Kilonova Seekers został uruchomiony na Zooniverse 11 lipca 2023 r., z tysiącem klasyfikacji w ciągu pierwszych 30 minut. Na podstawie danych uzyskanych z Google Analytics uczestnicy pochodzą ze wszystkich kontynentów, z wyjątkiem Antarktydy. Szeroka dostępność danych na Zooniverse pozwala badaczom dotrzeć do astronomów-amatorów ze wszystkich krajów.
Stany Zjednoczone są zdecydowanie największym uczestnikiem, z łączną liczbą 1284 użytkowników. Wielka Brytania ma o połowę mniej, bo 615. Jednak użytkownicy z Portugalii są najbardziej aktywni, ze średnią ponad 2750 przeglądanych stron.
„Projekt nie tylko przyczynia się do odkrywania zjawisk przejściowych, ale także usprawnia rozwój algorytmów klasyfikacji nowej generacji. Oznacza to, że z pomocą wolontariuszy możemy stworzyć lepsze sposoby sortowania i rozumienia informacji. Taka szybkość ludzkiej weryfikacji jest po prostu nie do utrzymania bez poświęcenia naszych naukowców-obywateli” – podkreśla dr Kelsey.
„Wraz ze wszystkimi odkryciami dokonanymi przez ochotników, stworzyliśmy listę ponad 20 tys. przykładów złotego standardu, które wykorzystaliśmy do ulepszenia naszych klasyfikatorów uczenia maszynowego. Ta potężna synergia między uczeniem maszynowym a nauką obywatelską pozwoli nam stale ulepszać nasze algorytmy i bezpośrednio zwiększyć liczbę odkryć supernowych i innych ekscytujących obiektów” – podsumowuje dr Tom Killestein z University of Turku w Finlandii.
Emil Gołoś
