هناك أضواء ساطعة في جميع أنحاء الكون حيث تحطم المجرات معًا. وهناك نقاط مضيئة في جميع أنحاء الكون - خاصة الكون البعيد جدًا - حيث تقوم المجرات بإخراج النجوم بمعدلات غير عادية. الآن لدى فريق من علماء الفلك طريقة جديدة للتمييز بينهم.
إليك المشكلة: لا تستطيع التلسكوبات رؤية أجزاء قديمة بعيدة من الكون بوضوح كافٍ لتحديد التواقيع المعتادة للمجرات التي تندمج ، لذلك لم تكن هناك طريقة جيدة للتمييز بين هذين النوعين من المجرات فائقة السطوع.
في ورقة نشرت في عدد يوليو من مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، وصف الباحثون نظامًا جديدًا لتمييز اندماج المجرات البعيدة عن المجرات البعيدة التي تتألق بشكل فائق لأنهم ينجبون أعدادًا غير عادية من النجوم الجديدة.
في الأجزاء القريبة نسبيًا من الكون ، يمكننا بسهولة اكتشاف اندماج المجرات استنادًا إلى تسونامي النجوم على أطرافها. تمتد "أذرع المد والجزر" الطويلة للنجوم بعيدًا عن نوى المجرات التي اندمجت مؤخرًا ، مثل الأسهم التي تحددها لعلماء الآثار النجمين الذين ينخلون عبر الفضاء.
لكن الضوء من الكون القديم سافر بعيدًا ويبدو ضبابيًا جدًا بحيث لا يمكن رؤية هذه الأنماط. في الوقت نفسه ، تم تعريف أول ملياري سنة من تاريخ الكون من خلال المجرات التي أنتجت النجوم بمعدلات عالية قد تكون غير عادية اليوم. لذا ، لم يكن من الواضح منذ فترة طويلة أي المجرات فائقة السطوع البعيدة التي يمكن لعلماء الفلك رؤيتها في الكون المبكر هي نتائج عمليات الاندماج ، والتي هي مشرقة جميعًا بمفردها.
سبب الفريق أنه نظرًا لأننا نعرف كيف تبدو المجرات التي تشكل النجوم والاندماجات المجرية عن قرب ، فسيكون من السهل نسبيًا إنشاء صور مزيفة ثم طمسها وتشويهها كما لو أن الضوء من تلك المجرات تم التقاطه من بعيد بواسطة أحد تلسكوباتنا الفضائية. هذا بالضبط ما فعله الفريق ، حيث قام بإنشاء أكثر من مليون تلسكوب هابل الفضائي المزيف وصور جيمس تلسكوب الفضاء الفضائي. عرف الفلكيون أيًا منها كان صورًا ضبابية وبعيدة عن التصادمات المجرية مقابل صور ضبابية للمجرات فائقة السطوع التي تشكل النجوم ، على الرغم من أنها تبدو متشابهة جدًا للوهلة الأولى. لذا ، تمكن الباحثون من العثور على توقيعات خفية يستخدمها علماء الفلك للتمييز بين عمليات اندماج المجرات ومصانع النجوم المجرية في الكون القديم البعيد. وقاموا بتدريب خوارزمية تعلم الآلة ، من تلقاء نفسها ، للتمييز بين صور هذين النوعين من المجرات.
قال الباحثون في بيان إن هذا أمر مهم لأن الكون بأكمله مليء بدمج المجرات ، حيث أن ما يصل إلى 5٪ من المجرات متورطة في عمليات اندماج في أي لحظة ، وحتى درب التبانة من المتوقع أن تندمج يومًا مع جارتها. أندروميدا.
وكتب الباحثون في الورقة أن الطريقة الجديدة لها حدودها. كتبوا أن هناك دائمًا احتمال التحيز في قاعدة بيانات المحاكاة ، وبعض التجارب غير الدقيقة والخطأ متورطة في إنشاء قاعدة البيانات في المقام الأول. لزيادة تحسين خوارزمية التعلم الآلي ، كتبوا ، وميزوا اندماج المجرات الأكبر سنًا ، سيحتاجون إلى إنشاء قاعدة بيانات أكبر بكثير.
