Удвоение числа известных гравитационных линз

Данные исследований DESI (прибор для спектроскопии темной энергии) выявили более 1200 новых гравитационных линз, что примерно вдвое превышает количество известных линз. Эти деформированные и растянутые изображения далеких галактик, обнаруженные с помощью машинного обучения, обученного на реальных данных, предоставляют астрономам поток новых целей, с помощью которых можно измерить фундаментальные свойства Вселенной, такие как постоянная Хаббла, которая описывает расширяющуюся Вселенную.


Астрономы, ищущие гравитационные линзы, использовали машинное обучение, чтобы изучить обширный набор данных, известный как DESI Legacy Imaging Surveys, обнаружив 1210 новых линз. Данные были собраны в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (CTIO) и Национальной обсерватории Китт-Пик (KPNO), обеих программах NOIRLab Национального научного фонда. Результаты амбициозного исследования DESI Legacy Imaging Surveys только что вышли в девятый и последний раз.

Гравитационные линзы, которые обсуждаются в научных журналах с 1930-х годов, являются продуктом общей теории относительности Эйнштейна. Теория утверждает, что массивный объект, такой как скопление галактик, может искривлять пространство-время. Некоторые ученые, включая Эйнштейна, предсказали, что это искривление пространства-времени можно наблюдать как растяжение и искажение света от фоновой галактики скоплением галактик на переднем плане. Линзы обычно появляются на изображениях в виде дуг и полос вокруг галактик переднего плана и скоплений галактик.

Ожидается, что только 1 из 10000 массивных галактик покажет свидетельства сильного гравитационного линзирования. [1], и найти их непросто. Гравитационные линзы позволяют астрономам исследовать самые глубокие вопросы нашей Вселенной, включая природу темной материи и значение постоянной Хаббла, которая определяет расширение Вселенной. Основным ограничением использования гравитационных линз до сих пор было их небольшое количество известных.

«Массивная галактика искажает пространство-время вокруг себя, но обычно вы не замечаете этого эффекта. Только когда галактика скрыта непосредственно за гигантской галактикой, можно увидеть линзу», — отмечает ведущий автор исследования Сяошэн Хуанг из Университет Сан-Франциско. «Когда мы начали этот проект в 2018 году, было всего около 300 подтвержденных сильных линз».

«Как соруководитель исследований DESI Legacy Surveys, я понял, что это идеальный набор данных для поиска гравитационных линз», — объясняет соавтор исследования Дэвид Шлегель из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL). «Мой коллега Хуанг только что закончил преподавать в бакалавриате по машинному обучению в Университете Сан-Франциско, и вместе мы поняли, что это прекрасная возможность применить эти методы для поиска гравитационных линз».

Исследование линзирования стало возможным благодаря доступности научно-готовых данных из исследований DESI Legacy Imaging Surveys, которые проводились для определения целей для операций DESI и по которым только что был опубликован девятый и последний набор данных. Эти обзоры представляют собой уникальное сочетание трех проектов, в которых наблюдалась треть ночного неба: Обзор наследия камеры темной энергии (DECaLS), наблюдаемый камерой темной энергии (DECam) на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в CTIO. в Чили; Исследование наследия Mayall в z-диапазоне (MzLS) [2], камерой Mosaic3 на 4-метровом телескопе Николаса У. Мэйалла в КПНО; и обзор неба в Пекине-Аризоне (BASS) камерой 90Prime на 2,3-метровом телескопе Bok, который принадлежит и управляется Университетом Аризоны и расположен в KPNO.

«Мы разработали проект визуализации Legacy Surveys с нуля как государственное предприятие, чтобы его мог использовать любой ученый», — сказал соавтор исследования Арджун Дей из NOIRLab NSF. «Наше исследование уже выявило более тысячи новых гравитационных линз, и, несомненно, есть еще много других, ожидающих открытия.

Данные DESI Legacy Imaging Surveys передаются астрономическому сообществу через лабораторию Astro Data Lab в Центре общественной науки и данных NOIRLab (CSDC). «Предоставление готовых для науки наборов данных для открытий и исследований является ключевым моментом нашей миссии, — сказал директор CSDC Адам Болтон. «Исследования DESI Legacy Imaging Surveys — это ключевой ресурс, который астрономическое сообщество может использовать в течение многих лет для подобных исследований».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments