ぎんがいろモザイク

このサイトの科学的背景

15年以上にわたり、私たちはボランティアの皆さんに、観測可能な宇宙に散らばる1000億個の銀河から一部のサンプルを取り出し、近いものから遠方のものまで調査を手伝っていただきました。その銀河1つ1つが、何十億もの恒星を含み、それぞれ違う歴史を持ち、周囲の別の銀河と様々な異なる経路で相互作用を受けてきました。本プロジェクトのチームの目的は、そのプロセスを理解し、銀河が宇宙の過去、現在、そして未来について何を伝えてくれるかを知ることです。

そのための私たちの戦略は、銀河の形状だけでその銀河についての多くをある程度まで知ることができるという驚くべき事実に基づいています。たとえば渦巻の腕を持つ銀河を見つけた場合、その銀河は典型的には（いつもそうとは限りません）、将来の星形成の燃料になりうるダストやガスの豊富な、回転する恒星の円盤を持っていると知ることができます。そして楕円銀河と呼ばれる巨大な恒星のボールの場合は、逆に星形成は遠い昔に終了し、年老いた銀河をおそらく見ていることになります。さらに銀河の歴史も明らかにできます。楕円銀河は2つの小さな銀河の正面衝突で誕生した可能性が高く、ゆがんだ円盤、大きなバルジ、恒星の長いストリームはこうした銀河の生涯の複雑さを物語っています。

内部の変化（天文学者が俗に世俗的プロセスと呼びます）も銀河に変化をもたらします。大型の銀河の中心には大質量のブラックホールがあり、中心に物質が落ちていくと周囲に劇的な変化を及ぼすという証拠が増えています。その物質は非常に高温となり、X線のような電磁波でも高エネルギーのスペクトル部分で明るくなります。ブラックホールの近くから（もちろんブラックホールそのものからではありませんが）物質の強力なジェットが、光速に近い速度で放たれることもあります。この、ジェットと放射加熱の効果の組み合わせで銀河のガスが加熱され放出されるため、その銀河では少なくともしばらくの間はさらなる星形成が阻害される可能性があります。

銀河の周囲の環境も重要です。たとえば私たちから最も近い場所にある銀河団であるおとめ座銀河団の中心では、銀河の合体は珍しいです。銀河団の強い重力束縛によって銀河が高速で移動するため、銀河が出会ってもお互いに引き寄せあう間もなく離れてしまうからです。一方で、宇宙の中でも特に空虚な部分では、銀河の存在密度が合体が起こるには小さすぎるため、ここでもまた合体は起こりにくいです。つまり、銀河の合体が重要な役割を占めるのは、銀河団のはずれか、私たちのいる局所銀河群のような小さなグループのみです。したがって、場所によって異なる種類の銀河が見つかることは当然のことですが、場所による条件の違いも考慮に入れる必要があります。

これらの効果やその他の効果を解明するには、できる限り多数の銀河を分類したサンプルが必要です。たとえば、「銀河団の端にある赤い棒渦巻銀河」のような特定種別の銀河の多数のサンプルを取り出して研究することが必要になることもありますが、全ての元になるサンプルが膨大な数を含んでいなければ、狭い条件で絞り込んだ際に何も残らなくなってしまいます。現代のサーベイでは十分な数の画像が得られ、数十万、数千万の銀河を撮影することだけなら可能ですが、それでも、さらにその画像から形状ごとに分類する人が必要です。
そこで、ぎんがいろモザイクの出番です！

本プロジェクトが今までに行った科学研究については私たちのブログを読んでいただくか、Zooniverse.org/publications にリストアップされている私たちが書いた論文を参照してください。

現在使用している画像

ぎんがいろモザイク: ルービン

NSF-DOEベラ・C・ルービン天文台の時空間レガシーサーベイでは、最新の望遠鏡と今まで製作された中で最大の天文カメラを使用して、チリの山頂から夜空の観測を行います。サーベイを通じて天文学のほぼすべての分野への貢献がもたらされ、望遠鏡の群を抜いた広い視野と表面輝度の低い構造への感度は、観測対象となる銀河が経験してきた相互作用の歴史を紐解くうえでも役立ちます。

以下のルービンのテスト段階で撮影された「ファーストルック」画像の例からも、ルービンの画像がどれだけ豊かかを見ることができます。サーベイが本格的に開始するにあたって、写り込んだ銀河のうちどれくらいの数の銀河を正確に分類可能かを現段階で把握しておく必要があります。そこで皆さんの出番です。ルービンの第1期データプレビューの画像を分類用にアップロードしたので、従来の本プロジェクトのワークフロー同様に、銀河の形状を分類してください。結果は科学的な用途だけでなく、ルービンのサーベイが本格開始した後にどのように画像を追加すべきかを検討するためにも用いられます。

データセットには3453個の銀河が含まれていますが、ルービンでは異なる光の波長ごとのフィルターを使用して撮影しているため、それぞれの銀河について3種類の異なるカラー合成法による画像を分類用に混ぜています（同時に表示せず、別々の画像として扱います）。1つはu,g,r,iバンドから合成したもの、もう1つはr,i,zバンドから合成したもの、あと1つはg,r,iバンドから合成したものです。簡単に言うとuが紫外線、gが可視光の緑、rが赤、iとzが近赤外線です。各カラー画像が異なるフィルター構成を示しているため、画像間の分類結果の違いがこれらの銀河における恒星の数の違いが見えている形にどのように寄与するかを理解し、ルービンの画像を本格的に分類する際にどの組み合わせが分類に適しているかを検討する材料にもなります。

したがって分類画像は10000件ほどしかなく、このワークフローは比較的早めに終わりますが、今年中にはさらに多くのルービンの画像を分類するために戻ってきます。

ぎんがいろモザイク: JWST

NASAの最新の宇宙望遠鏡であるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を使用して、宇宙に最初に銀河が出現した時代までさかのぼって銀河を撮影している科学者のチームは多数あります。

2025年4月29日から、私たちはJWSTで実施されたCOSMOS-Webサーベイで得られた何十万枚もの銀河の画像を使用した、ぎんがいろモザイク: JWSTワークフローのローンチを宣言できることを嬉しく思います。
このサーベイはJWSTで承認された銀河系外サーベイとしては最大規模のものです。私たちは引き続きチームでJWSTサーベイの画像を追加し、皆さんと協力してJWSTで得られた全ての遠方銀河を一貫した方法で分類するという目標の達成を目指していきます。

このワークフロー以降、私たちはNASA市民科学ファミリーに参画しました（今まで通り皆さんに参加いただけ、特に何らかの市民権が要求されることはありません）。

本研究（皆さんに分類を行ってほしい画像の選定や作成など）はベルンの国際宇宙科学研究所(ISSI)から、ISSI国際プロジェクト#23-584（ぎんがいろモザイク: JWSTの開発）として支援を受けています。

以前の画像

2007年7月以降、本プロジェクトで解析されてきた多くの様々な画像セット全てについての概説については結果のタブを参照してください。