Galaxy Zoo sucht nach Supernovae

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Neben der Kategorisierung von Galaxien hat eine weitere Komponente des Galaxy Zoo-Projekts die Teilnehmer gebeten, potenzielle Supernovae (SNe) zu identifizieren. Die ersten Ergebnisse liegen vor und haben ergeben, dass „fast 14.000 Supernova-Kandidaten von [Palomar Transient Factory, (PTF)] innerhalb weniger Stunden nach der Datenerfassung von mehr als 2.500 Personen klassifiziert wurden.“

Obwohl das Galaxy Zoo-Projekt das erste ist, das Bürger als Supernova-Spotter beschäftigt, gibt es die Hintergrundprogramme seit langem, die jedoch große Datenmengen generieren, die verarbeitet werden müssen. „Bei der Supernova Legacy Survey wurde das MegaCam-Instrument des 3,6 m langen Teleskops Kanada-Frankreich-Hawaii verwendet, um 4 Grad zu vermessen2"Alle paar Tage, in denen" jeder quadratische Grad normalerweise ~ 200 Kandidaten für jede Beobachtungsnacht hervorbringt. " Darüber hinaus „verwendete die Supernova-Vermessung von Sloan Digital Sky Survey-II mit dem 2,5-m-SDSS-Teleskop eine größere Fläche von 300 Grad2"Und" menschliche Scanner betrachteten jede Nacht 3000-5000 Objekte, verteilt auf sechs Scanner ".

Um diese Belastung zu verringern, implementierte der äußerst erfolgreiche Galaxy Zoo eine Supernova-Suche, bei der Benutzer durch einen Entscheidungsbaum geleitet wurden, um festzustellen, welche Computeralgorithmen als vorübergehende Ereignisse vorgeschlagen wurden. Jedes Bild wird von mehreren Teilnehmern angesehen und ausgewählt, was die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Bewertung erhöht. Außerdem: „Mit einer großen Anzahl von Personen, die Kandidaten scannen, können mehr Kandidaten in kürzerer Zeit untersucht werden. Mit der globalen Benutzerbasis von Zooniverse (dem übergeordneten Projekt von Galaxy Zoo) kann dies unabhängig von der Die lokale Zeitzone, in der sich das Wissenschaftsteam befindet, ermöglicht es, „interessante Kandidaten in derselben Nacht wie die der SNe-Entdeckung zu verfolgen, was besonders für sich schnell entwickelnde SNe oder vorübergehende Quellen von Interesse ist“.

Um Kandidaten für die Anzeige zu identifizieren, werden Bilder mit dem 48-Zoll-Samuel-Oschin-Teleskop am aufgenommen
Palomar Observatorium. Die Bilder werden dann kalibriert, um das Instrumentenrauschen zu korrigieren, und automatisch mit Referenzbildern verglichen. Diejenigen, bei denen ein Objekt mit einer Änderung von mehr als fünf Standardabweichungen vom allgemeinen Rauschen erscheint, werden zur Überprüfung markiert. Während es den Anschein haben mag, dass diese hohe Schwelle andere Ereignisse eliminieren würde, würde die Supernova Legacy Survey, beginnend mit 200 Kandidaten pro Nacht, nur ~ 20 starke Kandidaten identifizieren. Daher waren fast 90% dieser computergenerierten Identifikationen falsch, wahrscheinlich durch kosmische Strahlen, die auf den Detektor, Objekte in unserem eigenen Sonnensystem oder andere solche Belästigungen treffen und die Notwendigkeit menschlicher Analysen demonstrieren.

Dennoch identifiziert die PTF jede Nacht zwischen 300 und 500 Kandidaten. Beim Export in die Galaxy Zoo-Benutzeroberfläche werden den Benutzern drei Bilder angezeigt: Das erste ist das alte Referenzbild. Das zweite ist das aktuelle Bild, und das dritte ist die Differenz zwischen den beiden, wobei die Helligkeitswerte Pixel für Pixel subtrahiert werden. Sterne, deren Helligkeit sich nicht geändert hat, werden von nichts abgezogen, aber solche mit einer großen Änderung (z. B. eine Supernova) werden als immer noch wahrnehmbarer Stern registriert.

Natürlich ist diese Methode nicht fehlerfrei, was auch zu den Fehlalarmen des Computersystems beiträgt, die der Entscheidungsbaum beim Aussortieren hilft. Die erste Frage (Gibt es einen Kandidaten im Fadenkreuz des rechten [subtrahierten] Bildes?) Beseitigt eine Fehlverarbeitung durch den Algorithmus aufgrund einer Fehlausrichtung. Die zweite Frage (Hat der Kandidat selbst richtig subtrahiert?) Dient dazu, Sterne fallen zu lassen, die so hell waren, dass sie das CCD sättigten, was zu seltsamen Fehlern führte, die häufig zu einem „Bullseye“ -Muster führten. Drittens (Ist der Kandidat sternförmig und ungefähr kreisförmig?) Eliminieren Benutzer kosmische Strahlenschläge, die im Allgemeinen nur ein oder zwei Pixel ausfüllen oder lange Spuren hinterlassen (abhängig vom Winkel, in dem sie auf das CCD treffen). Zuletzt werden Benutzer gefragt, ob "der Kandidat in einer kreisförmigen Wirtsgalaxie zentriert ist". Dies hebt Identifikationen variabler Sterne in unserer eigenen Galaxie auf, die keine Ereignisse in anderen Galaxien sind, sowie Supernovae, die am Rande ihrer Wirtsgalaxien auftreten.

Jeder dieser Fragen wird eine Anzahl positiver oder negativer „Punkte“ zugewiesen, um eine Gesamtbewertung für die Identifizierung zu erhalten. Je höher die Punktzahl, desto wahrscheinlicher ist es, dass es sich um eine echte Supernova handelt. Mit der Art und Weise, wie die Struktur aufgebaut ist, können „Kandidaten nur eine Punktzahl von -1, 1 oder 3 aus jeder Klassifizierung erhalten, wobei die vielversprechendsten SN-Kandidaten 3 Punkte erzielen.“ Wenn genügend Benutzer ein Ereignis mit der entsprechenden Punktzahl bewerten, wird das Ereignis einem täglichen Abonnement hinzugefügt, das an interessierte Parteien gesendet wird.

Um die Zuverlässigkeit der Identifizierung zu bestätigen, wurden die 20 besten Kandidaten spektroskopisch mit dem 4,2 m langen William Herschel-Teleskop verfolgt. Von ihnen wurden 15 als SNe mit 1 kataklysmischen Variablen bestätigt und 4 bleiben unbekannt. Im Vergleich zu Follow-up-Beobachtungen des PTF-Teams identifizierte der Galaxy Zoo 93% der Supernova korrekt, die spektroskopisch von ihnen bestätigt wurden. Daher ist die Identifikation stark und diese große Menge bekannter Ereignisse wird Astronomen sicherlich helfen, in Zukunft mehr über diese Ereignisse zu erfahren.

Wenn Sie beitreten möchten, besuchen Sie die Website und registrieren Sie sich. Gegenwärtig wurden alle Supernovae-Kandidaten bearbeitet, aber der nächste Beobachtungslauf steht kurz bevor!

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