レッドシフト・ラングラー

市民科学全般について

市民科学とは何ですか？

市民科学、別の呼び方をコミュニティー科学、参加型科学、ボランティア科学、とは、科学者とボランティアの間での科学的コミュニケーション・コラボレーションの一形態です。この「市民」という語は、アメリカ天文学会の「天文学者1人1人が、科学コミュニティ－の市民である」という考え方と、私たちの協力者は皆地球市民であるという考え方に基づいています。レッドシフト・ラングラーには事前の経験は必要なく、あらゆるレベルの科学的背景を持った参加者を歓迎します。この市民科学プロジェクトは、データから興味深い特徴を探すというトレーニングを通じてあなたが私たちの研究についてより多くを学ぶ助けにもなります。

このプロジェクトは何を目指していますか？

レッドシフト・ラングラーでの私たちの目標は、包括的な科学的目標から、開かれたコミュニケーションができるようになること、幅広い参加者を取り込んで学習できることに及びます。

市民科学者と協力してスペクトルの特徴を識別し、フィッティングの精度を確認することは、これらの識別作業の大幅な効率化に加えて、将来的にこれらのプロセスを自動化する際の学習データを提供することにも役立ちます。ボランティアの皆さんが膨大な量のデータを見ることで、遠方の銀河の宇宙の構造のマッピングや銀河の相互作用の同定、遠方銀河の発見、赤方偏移や宇宙の距離測定の較正、そして将来の機械学習アルゴリズム向けの訓練データの生成などといった目標の実現が近づきます。

研究者が1人で個々のスペクトルを個別に調べていくことは非常に困難で時間を要しますが、あなたのような市民科学者の助けを得て一緒に取り組むことで、より多くの科学的成果を、より速く挙げることができます。市民科学者が参加することで、より多くの個々の分類を得ることができ、多くのプロの科学者やそうでない人々からのフィードバックを得て、判別の難しいデータやフィットについて様々な視点を得ることができ、全ての学習レベルの参加者が研究に参加しやすくなります。

これらのタスクは自動化できないのですか？

あるにはあるのです！しかし現状では、それらの自動化した方法では十分うまくスペクトル線の識別や銀河の赤方偏移の測定ができません。これらの方法は現状では、多くのスペクトル線を含む非常に明るい天体にのみ有効です。それ以外の大多数の天体では、依然として人間の目視確認は必須です。ですので、あなたの助けが必要です！一度赤方偏移が分かれば、あとは自動ルーティンがスペクトルにモデルをフィッティングしますが、このフィッティングに問題がないかを識別するためにも人間の目視確認が必要です。これらの測定をより多くの目で行うことで、より大きなデータセットを効率的に解析し、イレギュラーな発見を偶然発見し、将来の自動化に向けた訓練データを集めることができます。このように、自動プロセスと市民科学は互いに補完しあう関係なのです。

私は天文学者ではありませんし、天文学を学んだことすらありませんが、参加していいのでしょうか？

もちろん大歓迎です！私たちのプロジェクトは銀河や天文学の専門家ではなくとも参加できるように作られています。あらゆるレベルの経験を持つ市民科学者がレッドシフト・ラングラーか何かを得てもらうことを望んでいます。

どうやって本物の輝線や吸収線を見分けるのですか？

スペクトル全体を見て、ピークがデータの残りの部分と比べて目立っており、1ピクセル/1データポイント以上の幅がある場合、それは本物のスペクトル線のように思えます。

タスク1では1次元・2次元のデータを両方見て、輝線の可能性のあるグラフでのピークが2次元スペクトルで明るい点として現れていることを確認してください。もしそうなら、それは本物でしょう！パネル中でピークが目立たず、データの残りの部分に埋もれてしまい、1ピクセルだけの突発的なもののようであれば、あなたが見ているものはおそらく本物のスペクトル線ではありません。

タスク2では、フィット線がピークやスペクトルのその他の傾向と一致しなければ、これも実際の線を示していません。一方で、赤いフィット線が顕著なピークと一致していれば、それは本物の輝線を示しています。より多くの実例を、ヘルプであるフィールドガイドやチュートリアルで確認してから、実際のレビューに進むことができます。

自分の結果が正しいことを知る術はありますか？もし間違えていたらどうなりますか？

自分が正しく回答できているか自信がない場合は、まずはフィールドガイドでスペクトルフィットやスペクトル線の良い例と悪い例を確認し、それぞれのタスクのチュートリアルも復習しましょう。それでもまだ、正しくデータを見分けられているか、何か間違いを犯しているのではないかと気がかりかもしれませんが、心配は要りません！私たちはそれぞれのデータセットで全体の回答を見ています。答えが不明様なことは多く、その場合多くの参加者の様々な反応を見ることは、答えが非常に明白で一致している場合を見ることと同じくらい役に立ちます。多くの物事に共通していますが、識別は練習すればするほど簡単になります。多くのスペクトルを見れば見るほど、スペクトルの識別について慣れることができます。

他の参加者の回答を見ることができますか？

はい、トップ画面の「コレクション」タブで、ほかの市民科学者の回答を見ることができます。

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タスク固有の質問

本物の輝線や吸収線が見つけられなかったらどうしますか？

何も見つからなくても、まったく問題ありません。次のスペクトルに進んでください。対象の銀河が非常に暗い場合も多く、背景ノイズと本物のスペクトル線の見分けがつかないことも起こりうることです。私たちの目標には、皆さんの助けを得てスペクトル線を見つけることとともに、こうした検出には暗すぎる天体を記録することも含まれています。

タスク1で、2次元スペクトルの明るい点に対応しないピークがある際はどうすればいいですか？

2つの銀河が非常に近接している場合、そうしたスペクトルが生まれます。フィールドガイドの「偶然の検出」にある例を見てください。1次元スペクトルは最も明るい2次元スペクトルに対応していない可能性がありますが、時々グラフの輝線の下にかすかな光の点が見えることがあります。私たちが興味があるのは1次元スペクトルだけなので、1次元スペクトルに対応していない2つ目以降の天体は無視できます。

タスク1のボックスをどうやって描画しますか？描画ができません。

タスクの「次へ」のボタンを押し忘れていませんか？ドローボックスを描く前に、描画ツールを有効にするには「輝線/吸収線を見つけました！」を選択後にまず「次へ」押す必要があります。
それでもまだ問題がある場合は、ここ から私たちに知らせていただければ、対応できます。

タスク1でスペクトル線が見られるが、同時に問題もみられる場合はどうすればいですか？どのオプションを選べばいいですか？

私たちはスペクトル線のマーク付けを優先したいので、問題があっても輝線・吸収線をマークできるようであればそうすべきです！もし本当に異常があれば、 トークボード に投稿して私たちに知らせてください。

拡大パネルの2次元スペクトルが全体スペクトルと異なっている場合はどうすればいいですか？

現在のデータセットで、この問題が起きることを把握しています。特にパネルfの2次元スペクトルで起こることが多いようです。このパネルで輝線・吸収線を見つけたと思っても、スペクトル全体図での2次元スペクトルを確認することを忘れないでください。もしまだ確証が持てないか、異常があれば、 トークボード に投稿して私たちに知らせてください。 私たちは次のデータラウンドでこの問題の解決に取り組んでいます。

現在最新のデータはどうしてこんなにノイズが多いのですか？

最新のデータセットは、以前のケック望遠鏡のDEIMOS (DEep Imaging Multi-Object Spectrograph、ケック望遠鏡に取り付けられた多天体分光器)で得られたスペクトル（または、チュートリアルやフィールドガイドの例に使われているスペクトル）に比べてクリアではないことに気づくかもしれません。これは、最新のデータセットを得るのに使われた GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph、ジェミニ望遠鏡に取りつけられた多天体分光器)やFMOS (Fiber Multi-Object Spectrograph、すばる望遠鏡に取り付けられたファイバー多天体分光器)の波長分解能が低いからです。レッドシフト・ラングラーの最新のデータは、より赤方偏移の度合いの大きな波長領域を対象としており、そこには重要な輝線が含まれている可能性が高いですが、その代わりにこの観測では大気の邪魔を受けやすく、データはノイズが多くなります。