Astronomer har tillämpat artificiell intelligens (AI) på ultravida synfältsbilder av det avlägsna universum som fångats av Subaru-teleskopet, och har uppnått en mycket hög noggrannhet för att hitta och klassificera spiralgalaxer i dessa bilder. Denna teknik, i kombination med medborgarvetenskap, förväntas ge ytterligare upptäckter i framtiden.

En forskargrupp, bestående av astronomer huvudsakligen från National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), tillämpat en djupinlärningsteknik, en typ av AI, att klassificera galaxer i ett stort dataset av bilder som erhållits med Subaru-teleskopet. Tack vare sin höga känslighet, så många som 560, 000 galaxer har upptäckts i bilderna. Det skulle vara extremt svårt att visuellt bearbeta detta stora antal galaxer en efter en med mänskliga ögon för morfologisk klassificering. AI:n gjorde det möjligt för teamet att utföra bearbetningen utan mänsklig inblandning.

Automatiserade bearbetningstekniker för utvinning och bedömning av funktioner med djupinlärningsalgoritmer har utvecklats snabbt sedan 2012. Nu överträffar de vanligtvis människor när det gäller noggrannhet och används för autonoma fordon, säkerhetskameror, och många andra applikationer. Dr Ken-ichi Tadaki, en projektassistent vid NAOJ, kom på idén att om AI kan klassificera bilder av katter och hundar, den borde kunna skilja "galaxer med spiralmönster" från "galaxer utan spiralmönster." Verkligen, använda träningsdata framtagna av människor, AI klassificerade framgångsrikt galaxens morfologier med en noggrannhet på 97,5 %. Sedan applicerar den tränade AI:n på hela datamängden, den identifierade spiraler i cirka 80, 000 galaxer.

Nu när denna teknik har visat sig effektiv, det kan utökas för att klassificera galaxer i mer detaljerade klasser, genom att träna AI på basis av ett stort antal galaxer klassificerade av människor. NAOJ driver nu ett medborgarvetenskapligt projekt "Galaxy Cruise, " där medborgare undersöker galaxbilder tagna med Subaru-teleskopet för att söka efter funktioner som tyder på att galaxen kolliderar eller smälter samman med en annan galax. Rådgivaren för "Galaxy Cruise, "Docent Masayuki Tanaka har stora förhoppningar på studier av galaxer med hjälp av artificiell intelligens och säger, "Subarus strategiska program är seriös Big Data som innehåller ett nästan oräkneligt antal galaxer. Vetenskapligt, det är mycket intressant att ta itu med så stor data med ett samarbete mellan medborgarastronomer och maskiner. Genom att använda djupinlärning utöver klassificeringarna som gjorts av medborgarforskare i Galaxy Cruise, risken är, vi kan hitta ett stort antal kolliderande och sammansmältande galaxer."

Dessa resultat visades som Tadaki et al. "Spin Parity of Spiral Galaxies II:En katalog över 80 000 spiralgalaxer som använder stordata från Subaru Hyper Suprime-Cam Survey och djupinlärning, " i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society den 2 juli, 2020.