En Big Data -tilgang til katalogisering af galakser

Astronomer ved Lomonosov Moskva State University og samarbejdspartnere har frigivet "The Reference Catalog of galaxy SEDs" (RCSED), som indeholder værditilvækstoplysninger om 800, 000 galakser. Kataloget er tilgængeligt online, og forskerne har rapporteret om deres udvikling i Astrofysisk Journal Supplement . To medforfattere er bachelorstuderende ved Det Fysiske Fakultet, Lomonosov Moskva Statsuniversitet. Mens jeg stadig arbejder på kataloget, teamet har offentliggjort et par forskningsartikler baseret på deres data, herunder en nylig undersøgelse i Videnskab .

RCSED beskriver egenskaber på 800, 000 galakser stammer fra udarbejdet dataanalyse. For hver galakse, den præsenterer sin stjernesammensætning, lysstyrke ved ultraviolet, optisk, og nær-infrarøde bølgelængder. Fra RCSED, forskere kan også få adgang til galaksespektre opnået ved Sloan Digital Sky Survey, målinger af spektrale linjer, og egenskaber bestemt ud fra disse data, såsom den kemiske sammensætning af stjerner og gas. Dette gør RCSED til det første katalog af sin art, der indeholder detaljeret homogen analyse for et så stort antal objekter.

Dr. Igor Chilingarian, en astronom ved Smithsonian Astrophysical Observatory, USA og en ledende forsker ved Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moskva Statsuniversitet, siger, "For hver galakse, vi giver også et lille udskæringsbillede fra tre himmelundersøgelser, som viser hvordan galaksen fremstår ved forskellige bølgelængder. Dette giver os data til yderligere undersøgelser. "

Dr. Ivan Katkov, en seniorforsker ved Sternberg Astronomical Institute tilføjer, "Analysen af ​​emissionslinjeprofiler præsenteret i RCSED er væsentligt mere detaljeret og præcis end dataene, der er offentliggjort i andre kataloger."

RCSED er fleksibel og let at bruge. Ved at indtaste objektnavnet eller dets koordinater i søgefeltet, webstedet indeholder en enkelt side med oplysninger, der henviser til det pågældende objekt. Brugere kan også få adgang til kataloget via Virtual Observatory -applikationer såsom TOPCAT. RCSED -webstedet indeholder også selvstudier, herunder en teknik, som Igor Chilingarian og Ivan Zolotukhin udnyttede til at opdage nye kompakte elliptiske galakser, de offentliggjorde i forskningsartiklen "Isolerede kompakte elliptiske galakser:Stjernesystemer, der løb væk."

Borgerforskere bistod med udviklingen af ​​projektwebstedet. Blandt dem var eksperter på højt niveau inden for softwareudvikling og webdesign, der har dagtidsjob i russiske tech -virksomheder.

Dr. Ivan Katkov tilføjer:"RCSED -kataloget var muligt takket være anvendelsen af ​​en tværfaglig Big Data -tilgang, da vi var nødt til at anvende meget komplekse videnskabelige algoritmer til et stort datasæt på en massivt parallel måde. Til sidst, den ekspertise og de ressourcer, der er til rådighed hos store it -virksomheder, ville utvivlsomt give forskere mulighed for betydeligt at øge kvaliteten og mængden af ​​forskningsresultater og gøre mange vigtige opdagelser inden for astrofysik. "

Den kendsgerning, at RCSED -kataloget har tiltrukket alvorlig interesse for det videnskabelige samfund, selv under samlingsfasen, beviser sit store potentiale. I løbet af de sidste tre år har flere eksterne forskere fik adgang til kataloget efter anmodning og, ved hjælp af RCSED -data, udgivet over et dusin artikler i fagfællebedømte tidsskrifter. Kataloget er verdens største homogene, værditilvækst datasæt for nærliggende galakser, indeholdende oplysninger indsamlet med jordbaserede og rumteleskoper.

Den aktuelle udgivelse af RCSED -kataloget kunne have omfattet et større antal galakser eller indeholdt ekstra informationer om de aktuelt inkluderede objekter, men forskerne besluttede at fokusere på velkarakteriserede datasæt, som er beskrevet detaljeret og har kendte fordele og ulemper. Imidlertid, under hensyntagen til projektets betydning for ekstragalaktisk astronomi og observationskosmologi, RCSED -teamet vil komme videre og udvide kataloget i den nærmeste fremtid.

Der er to hovedretninger for yderligere RCSED -udvikling:galaksens prøveudvidelse og inkorporering af nye data for eksisterende objekter. Teamet overvejer at inkludere nær- og mellem-infrarøde data fra WISE-satellitundersøgelsen til alle himmelprøver. Imidlertid, dette kræver yderligere metodisk arbejde for at homogenisere dataene for galakser ved forskellige rødforskydninger.

I øvrigt, det er muligt at udvide den primære galakseeksempel ved at inkludere spektre fra den seneste datafrigivelse af SDSS-III-undersøgelsen. Dette vil blive 800, 000 til 1,5 millioner objekter.

Ved at inkorporere de offentligt tilgængelige spektrale data fra Hectospec -arkivet tilføjes 300, 000 til 400, 000 genstande på større afstande, hvis spektre blev indsamlet med det 6,5 meter store MMT-teleskop i Arizona. Den nuværende RCSED -udgivelse omfatter for det meste nærliggende galakser (ved kosmologiske foranstaltninger), hvis rødforskydning er mindre end 0,4, fordi SDSS ikke inkluderede svage genstande. Derfor, det tidlige univers er slet ikke repræsenteret i kataloget. Hectospec -arkivet giver teamet mulighed for at bevæge sig lidt længere langs den kosmologiske afstandsskala indtil rødforskydningen på 0,7. Hvis de tilføjer flere tusinde galakser fra DEEP2-undersøgelsen foretaget med 10-meters Keck-teleskopet i begyndelsen af ​​2000'erne, de kunne få indsigt i objekter ved rødforskydning op til 1.0, da universet var mindre end halvdelen af ​​sin nuværende alder.

Igor Chilingarian slutter, "Vi vil kunne se det globale billede om cirka 10 år, når store undersøgelser som DESI har indsamlet 25 til 30 millioner galaksespektre ud til mellemliggende rødforskydninger. "