El equipo de científicos desarrolló un algoritmo que creó un nuevo catálogo galáctico, identificando sus formas de manera masiva. El hallazgo fue publicado hoy en la revista científica internacional, Astronomy & Astrophysics.
El grupo fue encabezado por Vitor Sampaio, quien es investigador de postgrado de la Universidad Federico Santa María (USM) y miembro de MINGAL. “Logramos clasificar diferentes tipos de galaxias, midiendo sus formas sin depender únicamente de la mirada humana. Utilizamos un código de programación que analizó capturas logradas por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo e ir determinando las características que las hacen identificables”, explica.
Las galaxias del universo pueden tener formas muy distintas, algunas son espirales, con brazos que giran elegantemente desde su centro, y otras son elípticas, con una apariencia más redondeada y uniforme. “La caracterización de la morfología de más de un millón de galaxias no puede realizarse mediante inspección visual. Por lo tanto, los métodos automatizados se convierten en una forma de superar esta limitación”, añade Yara Jaffé, Directora Alterna MINGAL y académica USM.
Para lograr lo anterior, el código “GalMEx” (Galaxy Morphology Extractor), creado con el lenguaje Python por Vitor Sampaio, lo que hace es analizar cómo se distribuye la luz en la imagen. “Qué tan concentrada está la luz en el centro, qué tan simétrica es, si tiene zonas irregulares o brillantes en lugares inesperados. Estos valores, llamados índices no paramétricos, transforman la apariencia visual de una galaxia en números objetivos y comparables”, indica Sampaio.
Sampaio agrega que “ciertas huellas” en la forma en que se distribuye la luz de una galaxia permiten distinguir muy bien sus distintos tipos. Con esto, nuestro modelo de aprendizaje automático alcanzó una precisión cercana al 93%”, nos dice el científico.
Un catálogo sin precedentes para el hemisferio sur
Aplicando “GalMEx” al catálogo DECaLS (Dark Energy Camera Legacy Survey), un sondeo realizado con el instrumento “DECam” ubicado en el Observatorio de Cerro Tololo, el equipo logró clasificar cerca de 1,7 millones de galaxias. El resultado es el primer compendio público y homogéneo de índices morfológicos no paramétricos para este sondeo, especialmente valioso para el estudio del cielo del hemisferio sur en el que nos ubicamos.
Antes de este trabajo, cada estudio medía estos índices con su propio método, lo que hacía difícil comparar resultados entre investigaciones. “Al usar una sola herramienta para todas las galaxias, los resultados ahora son más confiables y reproducibles. Los resultados fueron validados comparándolos con las etiquetas del proyecto Galaxy Zoo, donde miles de personas clasifican galaxias de forma voluntaria”, comenta el líder del equipo.
Un futuro prometedor
El equipo planea ir más allá de la clasificación espiral/elíptica para incluir galaxias con formas alteradas o perturbadas, aquellas que han colisionado con otras, o que han sido deformadas por el material que llena el espacio entre galaxias en los cúmulos. “El objetivo es identificar no solo cuáles galaxias tienen formas inusuales, sino también cuál fue el proceso físico que lo causó, ya que cada mecanismo deja señales distintas en la morfología galáctica. El equipo ya cuenta con resultados preliminares prometedores en esta dirección”, concluye Sampaio.
Además de Sampaio y Jaffé, quien es supervisora postdoctoral formaron parte del grupo: ; Círia Lima-Dias, Simón Véliz Astudillo, Hugo Méndez-Hernández y Antonela Monachesi, todos de la de la Universidad de La Serena; además de Monserrat Martínez-Marín, de la Universidad de Concepción, y Rodrigo Herrera-Camus académico de esta misma institución y director del núcleo MINGAL.
El título del paper es: “Morphologies for DECaLS galaxies through a combination of nonparametric indices and machine learning methods: A comprehensive catalog using the Galaxy Morphology Extractor (galmex) code” (“Morfologías de las galaxias DECaLS mediante una combinación de índices no paramétricos y métodos de aprendizaje automático: un catálogo exhaustivo elaborado con el código Galaxy Morphology Extractor (galmex)”). El artículo fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics en este enlace.
Fuente: NucleoMingal.cl
Fotografía principal mejorada con IA
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