Eine Auswahl der seltenen Ringgalaxien, die mit dem Subaru-Teleskop entdeckt wurden (Bildnachweis: Shimakawa/ Tanaka/ Ito/ Ando/Publications of the Astronomical Society of Japan (2024))
Wissenschaftler und künstliche Intelligenz haben gemeinsam die unglaubliche Zahl von 430.000 Galaxien entdeckt, die über das gesamte Universum verstreut sind. Darunter befinden sich 30.000 Ringgalaxien, die als die seltenste aller möglichen Galaxienformen gelten.
Die Entdeckungen sind die ersten Ergebnisse des bürgerwissenschaftlichen Projekts „GALAXY CRUISE“. Sie wurden von 10.000 Freiwilligen geliefert, die die mit dem Subaru-Teleskop gesammelten Daten durchforsteten.
Subaru ist ein 8,2-Meter-Teleskop für optisches Infrarot, das sich in der Nähe des Gipfels des erloschenen Vulkans Maunakea auf der Insel Hawaii befindet. Dieses hochmoderne Teleskop sammelt tonnenweise unglaubliche Daten – so viele, dass die Astronomen Mühe haben, sie alle zu sichten, um die Formen neuer Galaxien zu erkennen und zu klassifizieren. An dieser Stelle kamen die 10 000 Bürgerwissenschaftler ins Spiel, aber selbst diese riesige Armee von Freiwilligen brauchte ein wenig Unterstützung. Daher wandten sie sich an die künstliche Intelligenz, um eine helfende Hand zu bekommen.
„Obwohl die KI-Klassifizierung selbst für 700.000 Galaxien weniger als eine Stunde dauert, wäre diese Arbeit ohne die von GALAXY CRUISE in den letzten zwei Jahren gesammelten Daten nicht möglich“, sagte der Teamleiter und Forscher der Waseda-Universität Rhythm Shimakawa in einer Erklärung. „Wir möchten uns bei allen Bürgerastronomen bedanken, die sich an dem Projekt beteiligt haben. Ich hoffe, dass wir in Zukunft weitere gemeinsame Ergebnisse sehen werden.“
Inhaltsübersicht
Jagd auf seltene Ringe mit AI
Galaxien gibt es in verschiedenen Formen und Größen; oft können diese Morphologien wichtige Hinweise auf die galaktische Geschichte geben. Unsere eigene Galaxie, die Milchstraße, ist zum Beispiel eine ordentliche Spiralgalaxie. Spiralgalaxien werden so genannt, weil sie lange Arme haben, die sich von einer hellen und dichten zentralen Konzentration von Sternen, Gas und Staub ausdrehen. Sie ist der häufigste Galaxientyp im Universum und macht etwa 70 bis 80 % aller Galaxien aus.
Weitaus seltener sind Ringgalaxien, die nicht mehr als 1 bis 3 % der Galaxien im beobachtbaren Universum ausmachen. Manche Schätzungen der Ringgalaxienpopulationen gehen sogar von nur 0,1 % aus.
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Ringgalaxien haben ihren Namen, weil sie dichte Kerne aus alten Sternen aufweisen, die von weit entfernten Ringen aus hellen, blauen, jungen Sternen umgeben sind. Die erste Ringgalaxie, die von der Menschheit entdeckt wurde, war das „Hoag-Objekt“, das 1950 identifiziert wurde.
Ein Bild des Hoag-Objekts, der ersten Ringgalaxie, die 1950 von der Menschheit entdeckt wurde. (Bildnachweis: NASA/ESA, Bearbeitung: Benoit Blanco)
Um die KI in die Lage zu versetzen, Galaxien schnell zu klassifizieren, mussten Shimakawa und Kollegen sie zunächst mit Katalogen menschlicher Klassifizierungen vertraut machen. Nachdem sie die KI mit 20.000 von Menschen klassifizierten Galaxien vertraut gemacht hatten, ließen sie sie auf 700.000 Galaxien in den Subaru-Daten los.
Die KI klassifizierte 400.000 Galaxien als Spiralgalaxien und 30.000 der Galaxien als Ringgalaxien. Damit steht den Wissenschaftlern endlich eine Stichprobe dieser seltenen Galaxien zur Verfügung, die groß genug ist, um eine aussagekräftige Analyse der Reiche vorzunehmen.
Einige der Spiralgalaxien, die von Bürgerwissenschaftlern und KI bei der Durchsicht der Daten des Subaru-Teleskops entdeckt wurden. (Bildnachweis: Shimakawa/ Tanaka/ Ito/ Ando/Publications of the Astronomical Society of Japan (2024))
Das Team stellte fest, dass Ringgalaxien Merkmale aufweisen, die sie zu einer Zwischenstufe zwischen Spiralgalaxien und so genannten elliptischen Galaxien machen, die eine weniger ausgeprägte Struktur haben.
Derzeitig geht man davon aus, dass sie entstehen, wenn zwei Spiralgalaxien zusammenstoßen und verschmelzen. Dieser gewalttätige Prozess ist dafür bekannt, dass er die markanten Merkmale von Spiralgalaxien, insbesondere ihre charakteristischen Spiralarme, auslöscht. Diese Theorie stimmt mit den jüngsten Erkenntnissen über die Entstehung von Ringgalaxien überein, die darauf hindeuten, dass sie durch eine besondere Art von Kollision entstehen.
Wenn eine Galaxie eine andere frontal wie ein Geschoss trifft, werden vermutlich Impulse ausgelöst, die vom galaktischen Zentrum der Zielgalaxie ausstrahlen und eine Ringstruktur entstehen lassen.
Die Ergebnisse des Teams erweitern nicht nur unser Verständnis eines extrem seltenen Galaxientyps, sondern demonstrieren auch die Fähigkeit der KI, riesige Kataloge astronomischer Daten zu sortieren.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden im Januar in der Zeitschrift Publications of the Astronomical Society of Japan veröffentlicht.
