La estructura en espiral se ve en una variedad de objetos naturales, que van desde plantas y animales hasta ciclones tropicales y galaxias. Ahora los investigadores del Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte han desarrollado una técnica para medir con precisión los brazos sinuosos de las galaxias espirales.fácil, prácticamente cualquier persona puede participar. Este método nuevo y simple se está aplicando actualmente en un proyecto de ciencia ciudadana, llamado Spiral Graph, que aprovecha la capacidad innata de una persona para reconocer patrones y, en última instancia, podría proporcionar a los investigadores una idea de cómo evolucionan las galaxias.
Las galaxias espirales, como nuestra propia Vía Láctea, constituyen aproximadamente el 70 por ciento de las galaxias en el Universo cercano. En muchas de estas galaxias, la diferencia de brillo entre los brazos sinuosos y las regiones entre brazos es muy sutil, lo que hace que sea un desafíopara métodos automáticos de medición. Incluso las estrellas brillantes en primer plano pueden sesgar el análisis automatizado de una galaxia. Además, los patrones en las galaxias espirales son fácilmente vistos y seguidos por las personas, pero los algoritmos informáticos tienen más dificultades para determinar dónde comienzan y terminan las espirales, especialmente si no están't continuo.
El proyecto Spiral Graph aprovecha un atajo tradicional común en las clases de arte: rastreo. Ian Hewitt, investigador adjunto en el Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte, y Patrick Treuthardt, jefe asistente del laboratorio de investigación de astronomía y astrofísica del museo, probaron su método de rastreo en un conjunto de imágenes de modelos simples de galaxias espirales con bobinados conocidos. Luego rastrearon la estructura espiral y midieron el bobinado de los trazados con su propio software especialmente diseñado, P2DFFT. Cuando compararon sus resultados con otros enfoquesque involucraba un programa de inteligencia artificial, ajustando la estructura observada con modelos matemáticos, o incluso ingresando imágenes directamente en su propio software de medición, ninguno produjo resultados tan precisos como su método de rastreo. Un artículo que detalla esta comparación apareció en línea el 9 de marzo de 2020.Spiral Graph está disponible en la plataforma Zooniverse.org para proyectos de ciencia ciudadana.
"Estos trazados generados por el ser humano le dan un impulso a nuestro software para que pueda medir con precisión qué tan apretada está la estructura", dice Treuthardt. "El grado de envoltura de los brazos espirales se llama ángulo de inclinación. Si un patrón en espiral tiene muchacon los brazos bien apretados, tiene un ángulo de inclinación pequeño. Si el patrón en espiral es muy abierto, tiene un ángulo de inclinación grande. "¿Por qué es importante el ángulo de inclinación? Porque se relaciona con otros parámetros de la galaxia anfitriona que son más difíciles y temporalesconsumir a medida, como la masa del agujero negro que se encuentra en el núcleo, o el contenido de materia oscura de la galaxia. "Si conocemos el ángulo de inclinación podemos estimar rápida y fácilmente estos parámetros e identificar galaxias interesantes para obtener más detalles, siga-observaciones telescópicas ", agrega Treuthardt.
El trabajo de Hewitt en este estudio, y el proyecto de ciencia ciudadana Spiral Graph, es especialmente gratificante desde que comenzó como voluntario trabajando con Treuthardt. Aunque fue un astrónomo aficionado desde hace mucho tiempo, Hewitt se retiró de una carrera en la industria para dedicarse a la astronomía a tiempo completoMás tarde completó una licenciatura en astronomía y comenzó a enseñar y trabajar en proyectos de programación en el Laboratorio de Investigación de Astronomía y Astrofísica del Museo. "Ha sido realmente emocionante tener la oportunidad de participar en este tipo de investigación, pero aún mejor participar enpermitir que otros contribuyan a los esfuerzos para comprender mejor nuestro Universo ", dice Hewitt. Y con un estimado de 6,000 galaxias en su estudio, es obligatorio reclutar científicos ciudadanos".
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Materiales proporcionado por Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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