組織より

重複グラフィティ

Welcome to Overlap Zoo! Please read the tutorial carefully before you begin classifying!

研究

重なり合って見える銀河とは?

重なり合って見える銀河 は夜空でたまたま同じ方向に見えて重なっている銀河のペアのことです。2つの銀河は近づいているように見えて、実際は奥行き方向に何百万光年以上も離れています。ここ数十年で、この独特の配置は銀河内のダスト（主にケイ酸塩や炭素の微粒子）を研究する上で強力なツールになると分かっています！

このような系で背景の銀河は宇宙規模のフラッシュ光として機能し、その光が手前の銀河の重なっている部分を通る際、手前の銀河内のダストがその光の一部を散乱・吸収します。天文学者は手前の銀河で遮られた光と通り抜けた光を比較して、その中のダストの重要な特性を直接測定できます。

以下の画像では左の背景の銀河が、右の手前の渦巻銀河の左側外縁部のダストを照らしている様子がわかります！これは今日までに発見された重なり合って見える銀河の最も優れた例です。
このプロジェクトを通じて、さらに美しいペアを発見して、銀河内ダストについてより理解したいと思います。

重なり合って見える銀河の例、VV191 画像クレジット: NASA/JWST/Hubble

重なり合って見える銀河の種類とは?

重なり合って見える銀河には様々な形状や大きさがあります！宇宙の銀河には様々な種類があるように、重なり合って見える銀河にも多くの異なる種類があると考えています。先行文献では、重なり合って見える銀河はその形態や位置についての追加の詳細を捉えて複雑に分類しています。しかし研究目的を果たしつつなるべくシンプルにするため、本プロジェクトでは以下の3つのカテゴリーを使います。

渦巻-渦巻銀河のペア (特徴がある銀河のペア)
渦巻-楕円銀河のペア (特徴がある銀河と単調な銀河のペア)
楕円-楕円銀河のペア (単調な銀河のペア)

私たちのプロジェクトでは特に 渦巻-楕円銀河 のペアで、手前に渦巻銀河 があり 奥に楕円銀河がある ものに関心があります。こうしたペアは特に幾何学的に理想的であるほどダストの研究に最適だと分かっています。以下にこれまで発見された様々な種類の重なり合って見える銀河を紹介します。

見ての通り、1つ1つが様々な見た目をしています！

画像クレジット: Keel et al. (2013) / スローン・デジタルスカイサーベイ (SDSS).

なぜダストの研究はそれほど重要なのでしょうか?重なり合って見える銀河がどうやってその役に立つのでしょうか?

恒星間ダストは、その影響が私たちの宇宙の観測のほとんどすべての側面に影響を及ぼすため、天文学の研究において非常に重要です。銀河の写真を撮った際に受け取る銀河内の恒星の光のいくらかは、銀河円盤内に広がるダストの散乱や吸収の効果を受けています。この観測された光の損失は ダスト減光 と呼ばれ、この用語は天文学者がダストが銀河からの光を減少させることを指すときに用います。

銀河の特性を測定するには、天文学者はこの減光の効果を考慮する必要があります。たとえば超新星の見かけの光度は宇宙で距離を測定する指標に使われます。しかし超新星の手前にダストがあれば光量が落ち、その結果実際よりも遠くの距離にあると誤認されます。他にもダストは星形成率や銀河のモデル化に影響を与えます。

重なり合って見える銀河を研究することで、私たちは背景の銀河を天然のバックライトとして利用することができます。それにより手前の銀河のダストが光をどれだけ減少させているかを、手前の銀河自身の星の光を観測するよりもより直接的に測定できるようになります。この情報を用いて、ダストの影響を補正するより一般的な手法を開発し、銀河特性の測定をより厳しく制限できるようになることを望んでいます。

重なり合って見える銀河はどこで見つけ、どうやってデータを集めますか?

ご想像の通り、2つの銀河が重なり合って見える例は非常に稀で、そのことがこうした系の発見を困難にしています。そして自動で検出することも困難で、私たちの知る限り、重なり合って見える銀河を検出する信頼できる大規模手法は存在しません。そのため私たちは今も、この天文サーベイ画像の分類をボランティアの皆様へお願いする必要があります。

そして、すばらしいZooniverseプロジェクトであるGalaxy Zooは重なり合って見える銀河の候補を私たちに提供してくれます。本プロジェクトで分類する重なり合って見える銀河ペアは、すべて以前のGalaxy Zooプロジェクト（Galaxy Zoo 1, Galaxy Zoo 2, Galaxy Zoo: DECaLSなど）で重なり合って見えるとマークされたものです。Galaxy Zooのボランティアの皆さんの分類無くして、本プロジェクトのための十分な数のペア候補を抽出することはできませんでした。

皆さんの分類がどのように私たちや広いコミュニティーの研究に役立てられるのでしょうか?

前述のように2つの銀河が同じ方向に偶然重なり合って見えることは珍しいです。これまで天文サーベイで何百万という数の銀河が観測されましたが、重なり合って見えるのはごく一部です。これまでに およそ3000個 の重なり合って見える銀河ペアが見つかっていますが、私たちが探している理想的なものはそのごく一部です。

私たちのプロジェクトに参加し、Galaxy Zooが絞り込んだ重なり合って見える銀河のペアをさらに詳細に分類することで、将来のダスト研究に用いることのできる理想的な可能性のあるペアを見つける力になることができます！十分大きなサンプルがあれば、私たちは銀河の異なる領域間でダストはどのように存在するのか、ダスト分布は銀河によってどのように異なるのか、そしてダストの影響を補正できる方法は開発できるのかといった疑問に答えを出すことに着手できます。

本プロジェクトであなたの行うすべての分類が、これらの疑問の答えを秘めた理想的な重なり合って見える銀河に私たちが近づくための力になります！

もっと詳しく知りたいですか?

重なり合って見える銀河についてもっと詳しく興味がわいたのであれば、このプロジェクトの背景となる科学について以下のような論文で学ぶことをお勧めします。

謝辞

このプロジェクトはDESIレガシーサーベイの画像提供支援を受けており、Pythonモジュールのlegacystampsにも支えられました。これはFrits Sweijen博士が公開しています。

このプロジェクトはまもなくNASA市民科学シード資金プログラム(CSSFP)の支援を受ける予定です。NASA市民科学の詳細はscience.nasa.gov/citizenscienceを参照してください。その他の参加方法についてはこちらhttps://www.nasa.gov/get-involved/をご覧ください。