המדע מאחורי גלקסיות מדוזה:

מדוע חשוב לחקור גלקסיות מדוזה?

גלקסיות רבות נוטות להתקבץ לקבוצות גדולות הנקראות צבירי גלקסיות. בצבירים אלה התווך בין הגלקסיות מלא אף הוא בגז דליל מאוד, והסברה בקרב אסטרונומים הינה שכאשר גלקסיה נעה בתוך צביר, המעבר בגז הדליל יוצר "רוח".
לפני כקצת יותר מעשור, אסטרונומים ראו לראשונה בתצפיות סוג חדש של גלקסיה, שלימים כונתה "גלקסיית מדוזה" (Jellyfish Galaxy) : גלקסיה שבהשפעת אותה רוח חשקה, איבדה את רוב הגז שהיה בה והוא נשרך כעת מאחוריה - בדומה לצעיף או שיער ארוך המתנופף מאחורי רוכב אופניים או אופנוע. גלקסיות מדוזה הם נדירות יחסית, אך בתצפיות סקר נרחבות התגלו כבר משפר עזרות מהן ביקום.

אנחנו מאוד רוצים ללמוד עוד על גלקסיות כאלה. הודות להתקדמות שנעשתה בעשור האחרון ביכולות החישוב, סימולציות מחשב של התפתחות היקום מסוגלות כיום לתאר בפירוט רב איך נוצרות גלקסיות מדוזה (ראו את הפרק מחקר כדי ללמוד עוד על כך). לכן, רק כעת אנו מסוגלים לחקור לעומק את היווצרותן של גלקסיות מדוזה - וכאן אנו זקוקים לעזרתכן/ם.

מדוע מסווגים גלקסיות מסימולציות ולא גלקסיות מתצפיות?

בקהילת האסטרונומיה מחפשים אחר גלקסיות כאלה גם בתצפיות וגם בסימולציות, וחשוב לחקור את שני הסוגים כדי להבין לעומק את מה שקורה ביקום. אם זאת, בקבוצת המחקר שלנו, אנו מתמקדים כרגע בסיווג של הגלקסיות מהסימולציות שלנו. בעזרתן של סימולציות כאלה ניתן להתגבר על האתגרים העומדים בפני אסטרונומיה תצפיתית. לדוגמא, תהליך ההתפתות של גלקסיות אורך מאות מיליוני, ואף מיליארדי שנים, ולכן לא ניתן לצפות בגלקסיה בודדת ולעקוב אחר ההתפתחות שלה לגלקסיית מדוזה. בסימולציות אין בעיה כזו, שכן אנו יודעים הכל על הגלקסיה וסביבתה לאורך הזמן, ולעל כן יכולים להבין איך היא נוצרת מתפתחת לצורה הדומה לזו הנצפית ביקום.

סימולציות מחשב המתארות את התפתחות היקום, הגיעו רק לאחרונה, הודות להתקדמות ביכולות החישוב של מחשבי על בעשור האחרון, לרמת הפירוט הנדרשת לתיאור תופעות כמו זנבות של גז בגלקסיות מדוזה. אחת הסימולציות הגדולות והמפורטות ביותר הקיימות כיום, המשמשת את קבוצת המחקר שלנו נקראית IllustrisTNG. בסימולציה שלנו יצרנו יקום וירטואלי הנשלט על ידי אותם חוקי טבע פיזיקאליים שביקום שלנו. ביקום ווירטואלי זה נוצרים כוכבים וגלקסיות המשפיעות זו על זו. אך לפני שנוכל לחקור מה הסימולציה שלנו מלמדת אותנו על גלקסיות מדוזה, עלינו לזהות, מבין מאות אלפי הגלקסיות שבסימולציה, אילו מהן הן גלקסיות מדוזה. וכאן אנו נזקקים לעזרתכן/ם. ברגע שנדע אילו מהגלקסיות בסימולציה הן גלקסיות מדוזה, נוכל לחקור אותן מקרוב ולגלות איך הן נוצרו, ומה גרם להיראות כמו מדוזה מלכתחילה - ומה היה שונה אצל גלקסיות שאינן דומות מדוזה!

עוד מידע על התמונות:

מה אנו רואים בכל תמונה?

כל תמונה מראה גלקסיה אחת או יותר מהסימולציה, ה"מצולמת" מכיוון אקראי (כפי שקורה בתצפיות אסטרונומיות). בכל תמונה מוצגת צורת הגז והכוכבים של הגלקסיה אותה יש לסווג, הממוקמת תמיד במרכז התמונה.

כמה גלקסיות לסיווג ישנן בפרוייקט?

בשלב זה ישנן כמעט 38,000 גלקסיות המחכות לסיווג.

מאיפה מגיעות התמונות?

התמונות בפרוייקט זה אינן מגיעות מתצפיות אסטרונומיות של שמי הלילה, אלא נוצרו על בסיס סימולציות קוסמולוגיות שפותחו במסגרת פרוייקט IllustrisTNG בו הקבוצה שלנו לוקחת חלק. ניתן למצוא עוד מידע בפרק המחקר.

מהם הקווים שלבנים העבים בתמונה? מדוע לא רואים כוכבים בתמונות?

קווי המתאר הלבנים העבים בכל תמונה מראים את צפיפות הכוכבים. מהקו הפנימי לחיצוני, הקווים מראים את האזורים בעלי צפיפות הכוכבים מהגבוהה לנמוכה. בצורה זו, קוי המתאר מראים היכן ממוקמים רוב כוכבי הגלקסיה.

מה מייצגים הצבעים בתמונה?

הצבעים מייצגים את צפיפות הגז, כאשר הצבע הצהוב מציין אזורי צפיפות גבוהה ואילו הצבע הכחול מייצג צפיפות גז נמוכה.בדרך כלל, בתוך ובסביבה הקרובה לגלקסיה תראו בעיקר צבעי צהוב וכתום, שכן צפיפות הגז באזורים אלה גבוהה. אזורים כחולים מייצגים אזורים עם גז מאוד דליל הנמצאים בדרך כלל הרחק ממרכז הגלקסיה. לעיתים כל שטח התמונה מלא בגז!

עוד על תהליך הסיווג:

האם יש מסלול הדרכה לפני הסיווג?

אין מסלול הדרכה נפרד. במקום זאת, כאשר תתחילו לסווג גלקסיות בפעם הראשונה, אתם תראו תמונות שכבר סווגו על ידי חברי צוות המחקר בפרוייקט הפיילוט. התמונות הללו יכללו גלקסיות מדוזה וכן גם גלקסיות שאינן דומות למדוזה. במהלךך הסיווג הראשוני תקבלו 'פידבק' על הסיווג שנבחר עבור 'תמונות האימון' הללו. תמונות האימון ילכו ויפחתו ככל שתסווגו יותר תמונות.

נשאלתי אם הגלקסיה דומה למדוז: מה הכוונה בכך?

באופן פשוט, אנחנו רוצים לדעת אם הצורה של הצבעים בתמונה מזכירה את צורתה של מדוזה בים. מאפיינים שיעזרו לקבל את ההחלטה: האם קיימים זנבות של גז, ובאיזה כיוון הם מכוונים. עוד מידע ודגמאות ניתן למצוא בלשונית "הדרכה" שבדף הקיטלוג, או במדריך המעשי שנמצא החלק הימני של המסך. בנוסף ניתן למצוא מידע זה בדף המחקר.

אני רואה הרבה עצמים בתמונה: במה עלי להתמקד?

שאלת הסיווג מתייחסת תמיד לגלקסיה הנמצאת במרכז התמונה.

קשה לי להחליט אם הגלקסיה דומה למדוזה: מה עליי לעשות?

אל דאגה! בהחלט ישנם מקרים רבים בהם קשה להבדיל בין סוגי הגלקסיות. המטרה שלנו היא לקבל חוות דעת עבור כל גלקסיה ממספר מסווגים (לפחות 20), ולא להסתמך עח סיווג של אדם בודד. הניתוח הסופי ייקח בחשבון את מידת ההסכמה בין הסיווגים השונים לכל גלקסיה. מעבר לכך, חשוב לנו גם לדעת אילו גלקסיות היו קשות לסיווג!

נראה לי שטעיתי בסיווג, האם ניתן לשנות את התשובה?

לא ניתן לשנות את התשובה לאחר שניתנה, אך אל דאגה! באופן עקרוני, ואם תסווגו את כל הגלקסיות שבאתר אז תתחילו לראות שוב פעם תמונות שכבר סיווגתן/ם. בפועל, לאור המספר הגדול של תמונות באתר, הסיכוי להתקל שוב בגלקסיה מסויימת הינו מאוד קטן. בכל אופן, אנו מעדיפים שתתמקדו בתמונות חדשות שלא סווגו, במקום לדאוג לתמונה אחת שאולי סווגה בטעות.

רק מעט מהתמונות נראות כמו מדוזה: האם אני עושה משהו לא נכון?

לא, הכל בסדר! למען האמת, גלקסיות מדוזה הן די נדירות ורוב התמונות שתראו יהיו של גלקסיות שאינן דומות למדוזה (אך הן עשויות להיות מעניינות מאוד מסיבות אחרות!). אם עדיין יש ספק, ניתן להעזר בלשונית ה"הדרכה" המכילה דוגמאות רבות של גלקסיות מדוזה כאלה שאינן דומות למדוזה.

בחלק מהתמונות אני רואה גז בכל התמונה: במה עלי להתמקד?

אכן, לפעמים האזורים הצבעוניים המייצגים את הגז ממלאים את התמונה והכל נראה כמו בלאגן אחד גדול. במקרים כאלה נסו להתמקד בעצם במרכז התמונה ולנסות לזהות את הגז ששייך אל העצם, זה שמחובר לקווי המתאר הלבנים. לפעמים יהיה זה קשה מאוד לקבל החלטה. אל דאגה - "אם יש ספק אז אין ספק" ופשוט סווגו את הגלקסיה בתור לא-מדוזה.

איך ניתן לקבל עוד מידע על תהליך הסיווג ?

ניתן למצוא מידע על תהליך הסיווג ומגוון דוגמאות ב"הדרכה". אותו מידה זמין גם במדריך המעשי ובדף הResearch.

איך תעשו שימוש בתשובות שנתתי?

התשובות מכל הסיווגים יעברו ניתוח סטטיסטי שמתוכם יוגדרו קטלוגים של גלקסיות בהם יפורט אם הגלקסיה היא גלקסיית מדוזה ובאיזה רמת סמך.
בעזרת הסיווגים ניתן יהיה לבחון את מקור הגלקסיות מדוזה, שלבי התפתחותן, תכונותיהן וסביבתן המידית ולהשוות בינן לבין שאר הגלקסיות. מכאן נוכל ללמוד למה נוצרות גלקסיות מדוזה ולמה גלקסיות אחרות אינן נראות כך לעולם. כל התוצאות הללו יהוו בסיס למחקר שיפורסם בספרות המדעית.

עניינים טכניים:

יש המון תמונות לסווג: האם יש דרך קלה יותר לתת את התושבה מבלי להשתמש בעכבר?

כן. מניסיוננו, יותר קל לסווג את התמונות אם משתמשים במקלדת. ניתן לעבור בין התשובות 'כן' ו-'לא' על יד שימוש בכפתור 'Tab' ולהתקדם לתמונה הבאה עם מקש הרווח.

האם ניתן לסווג גלקסיות מהמכשיר הנייד?

כן, אפשר! מבלי התקנה של אפליקציות נוספות, ניתן להשתמש בדפדפן המותקן בנייד ולהגיע לאתר זה, ובתוכו לסווג את התמונות באותו אופן כמו במחשב.