Por qué las diferentes galaxias importan

Las galaxias presentan muchas formas familiares - espirales elegantes, elípticas suaves, irregulares difusas - pero algunas son mucho más extrañas. Estas galaxias peculiares son instantáneas de galaxias en transición, que a menudo exhiben las huellas de poderosas fuerzas que las deforman a lo largo del tiempo cósmico. Las fusiones pueden deformar los discos estelares e iniciar brotes de formación estelar, mientras que el gas caliente en los cúmulos puede despojar a las galaxias de su combustible, produciendo espectaculares galaxias medusa con largas colas unilaterales. Otros sistemas muestran discos deformados, brazos espirales asimétricos o desenrollados y cascarones o anillos que sugieren interacciones pasadas.

Al estudiar estos sistemas "extraños", podemos descubrir los procesos físicos que impulsan la evolución galáctica: la interacción entre la gravedad, el gas y el entorno que transforma las galaxias de discos azules de formación estelar en esferoides rojos y tranquilos.

Cómo puedes ayudar

Tu tarea es simple pero poderosa: clasifica visualmente las galaxias e identifica cualquier anomalía.

¿Una galaxia muestra dos núcleos brillantes o colas de marea alargadas?
¿Es una espiral cuyos brazos parecen desenrollarse o retorcerse de forma asimétrica?
¿Tiene un único disco brillante, pero con rastros de material en un lado, como una medusa?

Cada clasificación nos ayuda a identificar galaxias en transformación - fusiones, encuentros de marea, remoción de gas por presión hidrodinámica u otros procesos aún por comprender. Su información guiará a los astrónomos hacia los sistemas más interesantes para un estudio más profundo, incluyendo el seguimiento con instrumentos como 4MOST y MUSE.

Origen de las imágenes

Las galaxias que tú ves provienen de Data Release 10 (DR10) of the DESI Legacy Imaging Surveys, un conjunto de datos de imágenes públicas diseñado para mapear una gran parte del cielo extragaláctico en bandas ópticas (y datos infrarrojos correspondientes). DR10 incluye imágenes extensas del Dark Energy Camera (DECAM) en la región sur. DECam es una cámara de campo amplio montada en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo, Chile.

¿Qué objetos de DECam/Legacy Survey se convierten en "áreas de estudio" en este proyecto?

No estamos seleccionando galaxias al azar del estudio completo. De hecho, este proyecto se centra en un subconjunto específico: galaxias seleccionadas para coincidir con los objetos que CHANCES (ChileAN Cluster galaxy Evolution Survey)](https://chances.uda.cl/), un estudio dentro del programa 4MOST, planea observar mediante espectroscopia. CHANCES proporcionará la vista espectroscópica; sus clasificaciones proporcionarán la vista morfológica complementaria.

Cómo preparamos las imágenes

1. Para crear las imágenes y facilitar su comparación, las procesamos antes de subirlas:

2. Creamos recortes en la banda r con un tamaño fijo de 1 minuto de arco.

3. Utilizamos el paquete de Python Galaxy Morphology Extractor (galmex) para estimar el radio de Petrosian de una galaxia.

4. Construimos el recorte RGB utilizando un campo de visión determinado por el tamaño de la galaxia (usamos 8 veces el radio de Petrosian).

5. Reescalamos las imágenes (manteniendo la misma escala angular) para que aparezcan con un tamaño uniforme en la interfaz de Zooniverse, usando ImageMagick.

Humanos y Aprendizaje Automático

El aprendizaje automático está en nuestra hoja de ruta, pero el ingrediente clave es un conjunto de entrenamiento fiable. Tus clasificaciones voluntarias crearán etiquetas de alta calidad para tipos de galaxias y características poco comunes (colas, fusiones, asimetrías, morfologías similares a medusas). Estas etiquetas se pueden usar para entrenar y validar modelos que pueden extrapolar a muestras de imágenes mucho mayores, mientras que las clasificaciones humanas siguen siendo esenciales para (1) detectar objetos realmente raros o extraños, y (2) verificar casos límite y morfologías inesperadas.

Por qué importan tus clasificaciones

Cada galaxia "extraña" que identificas nos ayuda a rastrear la historia del cambio en el Universo. Juntos, construiremos un catálogo de galaxias peculiares y en transformación en las imágenes del Legacy Survey (DR10) basadas en DECam, vinculadas directamente a los objetivos espectroscópicos de CHANCES/4MOST: una poderosa combinación para comprender cómo la gravedad, el gas y el entorno dan forma a las galaxias a lo largo del tiempo cósmico.