Con la ayuda de mis amigos: clasificación de galaxias con ciencia ciudadana

Título del artículo original: Galaxy Zoo: 3D — Crowd-sourced Bar, Spiral and Foreground Star Masks for MaNGA Target Galaxies.
Autores: Karen L. Masters, Coleman Krawczyk, Shoaib Shamsi, Alexander Todd, Daniel Finnegan, Matthew Bershady, Kevin Bundy, Brian Cherinka, Amelia Fraser-McKelvie, Dhanesh Krishnarao, Sandor Kruk, Richard R. Lane, David Law, Chris Lintott, Michael Merrifield, Brooke Simmons, Anne-Marie Weijmans, y Renbin Yan.
Institución del primer autor: Departamento de Física y Astronomía, Haverford College, Estados Unidos.
Estado de la publicación: Aceptado para publicación en MNRAS, acceso abierto en arXiv.org.

Siempre que hablo acerca de astronomía con gente no científica, les cuento qué tan grande es el Universo. ¿Cúan grande? Infinitamente grande. Literalmente infinitamente grande. Y está lleno de galaxias. Cantidades immensas, inimaginables de galaxias. Sólo en el Universo observable, hay del orden de 2 TRILLONES de galaxias. Eso es un dos con doce ceros después. Es fascinante, y abrumador, estudiar algo tan inimaginablemente gigantesco. En varios lugares del mundo, y en el espacio, telescopios trabajan incesantemente, observando y mapeando las galaxias visibles desde la Tierra. No hay duda: es una tarea Hercúlea.

Entre los telescopios más importantes que trabajan en esta labor, está el telescopio robótico Sloan, ubicado en el observatorio Apache Point en Nuevo México, Estados Unidos. El telescopio es automatizado y observa cada minuto de cada noche, sondeando el cielo en un gran catálogo de objetos celestiales llamado Sloan Digital Sky Survey (Sondeo Digital del Cielo con Sloan, o SDSS por sus siglas en inglés). Ha observado millones de galaxias y continuará haciéndolo todas las noches. Es una cantidad de datos absolutamente abrumadora… Ningún ser humano podría estudiar cada una de las millones de galaxias en el catálogo.
O, mejor dicho, ningún ser humano por sí mismo.

Ciencia ciudadana

Obviamente, ningún científico sería capaz de realizar la titánica labor de organizar una cantidad tan immensa de datos. Es por eso que un equipo multinacional de astrónomos y astrónomas decidieron reclutar una mano de obra numerosa y gratuita: ¡ciudadanos comunes y corrientes! Así fue como en 2007 nació Galaxy Zoo, uno de los proyectos científicos ciudadanos más conocidos e importantes del mundo. Galaxy Zoo (Zoológico de Galaxias en inglés) es un sitio web donde personas comunes y corrientes pueden ayudar a clasificar galaxias basándose en su forma. A lo largo de los años, Galaxy Zoo ha contribuído a la clasificación de muchos datos de SDSS y otros telescopios. El artículo de hoy es acerca de Galaxy Zoo: 3D, una de las iteraciones del proyecto.

Galaxy Zoo: 3D

Una de las más recientes iteraciones del proyecto, Galaxy Zoo: 3D tenía como objetivo principal la clasificación de casi 30 mil galaxias preseleccionadas por SDSS. La identificación morfológica de estas galaxias es sumamente importante: el efecto que la estructura puede tener en las propiedades de la galaxia aún no es comprendido totalmente.

El sitio es fácil de usar, gratuito, y muy rápido. El usuario es entrenado rápidamente con ejemplos, y luego se le permite discernir con su propio criterio. Las galaxias son retiradas de la rotación una vez que 15 usuarios distintos las clasificaron. La repetición es deliberada: sobre todo en los casos más confusos, es importante tener un consenso entre usuarios. Los usuarios pueden identificar el centro de la galaxia, brazos espirales, una barra, estrellas de nuestra galaxia, y errores o defectos en la imagen. La figura 2 es un ejemplo de cómo funciona la interfaz.

Una vez que las galaxias fueron clasificadas, el equipo de Galaxy Zoo produjo máscaras, esencialmente imágenes complementarias a las de las galaxias mismas, donde el centro, los brazos espirales, y otras características están identificadas. La figura 3 a continuación es un ejemplo de una de ellas.

Resultados

Como decíamos anteriormente, entender el efecto de la morfología en las propiedades de la galaxia demanda una identificación morfológica. Logrado esto, gracias a los miles de voluntarios que participaron en Galaxy Zoo: 3D, los datos serán publicados en la próxima publicación de datos de SDSS (SDSS Data Release 17). Habrá que esperar hasta entonces para ver qué fascinantes cosas los astrónomos y astrónomas descubren con estos valiosos datos.

Como aperitivo, por así decirlo, los autores del artículo utilizaron los datos para medir la diferencia entre la cantidad de formación estelar en los brazos espirales y en el disco de galaxias espirales. Descubrieron que, en promedio, hay 3 veces más formación estelar en los brazos espirales que en el disco a la misma distancia del centro. ¡Este descubrimiento habría sido imposible sin una clara identificación de los brazos espirales en miles de galaxias!

Galaxy Zoo está en línea en este mismo momento, siempre ayudando al quehacer astronómico. ¡Nunca es muy tarde para empezar a ayudar!