Astronomen auf einer historisch ehrgeizigen und gewaltigen Mission zur Kartierung von Galaxien haben mehr als 10.000 Amateurwissenschaftler in 85 Ländern aktiviert, um bei ihrer Suche zu helfen. Jetzt hoffen sie, ihre Freiwilligentruppe für ein einzigartiges Projekt, das zum ersten Mal die Natur der dunklen Energie enthüllen könnte, erheblich zu vergrößern.
Das als HETDEX oder Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment bekannte Forschungsprojekt hat seinen Sitz an der University of Texas am McDonald Observatory in Austin und stützt sich auf Freiwillige, die online an einem Projekt namens Dark Energy Explorers teilnehmen.
Mit einem Smartphone oder Computer können die Teilnehmer erleben, wie es ist, ein Astronom zu sein, die Geheimnisse des Universums zu lüften, während sie professionellen Astronomen dabei helfen, entfernte Galaxien zu finden und mehr über die mysteriöse Kraft zu erfahren, die als dunkle Energie bekannt ist und das Universum in rasante Geschwindigkeit bringt erweitern.
Seit dem Start von Dark Energy Explorers im Februar 2021 haben mehr als 10.000 Freiwillige ungefähr 240.000 Galaxien identifiziert. Das entspricht fast einem Zehntel der Anzahl der Galaxien, die die Forscher bei ihrer Durchmusterung eines Himmelsfeldes erwarten, das den größten Teil des Großen Wagens umfasst und etwa die Größe von 2.000 Vollmonden hat.
„Deshalb brauchen wir mehr Leute“, sagte Karl Gebhardt, Professor für Astronomie an der UT Austin und Projektwissenschaftler und Hauptforscher für HETDEX. „Wenn wir 100.000 Freiwillige erreichen können, was meiner Meinung nach weltweit machbar ist, dann sind wir im nächsten Jahr dort.“
Entdecker der Dunklen Energie nutzt die Zooniverse-Plattform, die größte Amateur-Wissenschaftsorganisation der Welt. Benutzer nehmen über das Zooniverse teil Webseite oder die Smartphone-App Zooniverse (erhältlich für iOS und Android). Die Teilnehmer können ein kostenloses Konto erstellen und dann Dark Energy Explorers aus einer Liste von Projekten auswählen.
Nach einem kurzen Tutorial sehen sich die Freiwilligen astronomische Bilder an und entscheiden, ob es sich bei den Objekten, die sie sehen, um Galaxien oder um zufälliges Rauschen handelt, eine Unterscheidung, die selbst die ausgefeiltesten Softwareprogramme zu schwer zu erkennen haben. Freiwillige wischen dann nach links oder rechts, um anzugeben, ob ein Bild eine Galaxie zeigt.
„Es ist wirklich aufregend zu sehen, wie begeistert die Öffentlichkeit von der Klassifizierung dieser Galaxien ist“, sagte Lindsay House, Doktorandin an der UT Austin, die das Projekt leitet.
Ziel ist es, die größte 3D-Karte des Kosmos zu erstellen, die sich alle auf Galaxien im frühen Universum konzentriert, um wichtige Hinweise auf dunkle Energie zu enthüllen.
Das gewaltige Forschungsprojekt soll zeigen, ob sich Dunkle Energie im Laufe der Zeit verändert oder konstant ist. Es wird angenommen, dass mindestens zwei Drittel des Universums aus dunkler Energie bestehen, aber Wissenschaftler wissen wenig darüber. Zu verstehen, wie sich dunkle Energie verhält, ist ein entscheidender erster Schritt, um genau herauszufinden, was es ist, aber Astronomen benötigen eine riesige Stichprobe entfernter Galaxien, um sie zu untersuchen, um dunkle Energie bei der Arbeit zu beobachten.
Genau das ist HETDEX – eine massive Durchmusterung von mehr als einer Million entfernter Galaxien mit einem der größten optischen Teleskope der Welt, dem 11-Meter-Hobby-Eberly-Teleskop am McDonald-Observatorium in West-Texas.
Freiwillige von Dark Energy Explorers untersuchen Bilder von HETDEX und tragen dazu bei, die Zeit, die Astronomen für diese Aufgabe aufwenden, um 90 % zu reduzieren. So können sich die Profis auf die härtesten Wertungen konzentrieren.
„Wir haben versucht, dafür Computercode zu schreiben und sogar maschinelles Lernen eingesetzt, aber wir haben festgestellt, dass das menschliche Auge deutlich überlegen ist“, sagte Gebhardt. „Anfangs waren wir skeptisch, aber die Genauigkeit hat uns umgehauen.“
Um die bisher 247.000 Galaxien zu identifizieren, brauchten Freiwillige 3,75 Millionen Swipes. Es sind so viel mehr Wischvorgänge als bei Galaxien erforderlich, da jede Kandidatengalaxie von etwa 15 Personen überprüft wird, um einen Konsens zu erzielen und die Genauigkeit zu erhöhen.
Dark Energy Explorers wurde von einem Team unter der Leitung der Doktorandin Lindsay House, des HETDEX-Hauptforschers Karl Gebhardt, der HETDEX-Datenwissenschaftlerin Erin Mentuch Cooper, der Professorin und Expertin für Astronomieausbildung Keely Finkelstein, der Postdoktorandin Chenxu Liu und der Doktorandin Dustin Davis gegründet.