Disk Detective es el primer proyecto de colaboración financiado y dirigido por la NASA con Zooniverse . [1] Es el proyecto de ciencia ciudadana de colaboración colectiva más grande de la NASA [2] que tiene como objetivo involucrar al público en general en la búsqueda de estrellas, que están rodeadas de discos circunestelares ricos en polvo , donde los planetas generalmente habitan y se forman. [3] [4] Inicialmente lanzado por el Oficial de Ciencia Ciudadana de la NASA, Marc Kuchner , la investigación principal del proyecto fue entregada a Steven Silverberg. [5]
Disk Detective se lanzó en enero de 2014 y se esperaba que continuara hasta 2017. [6] En abril de 2019, Disk Detective cargó temas parcialmente clasificados, ya que Zooniverse dejó de brindar soporte a la antigua plataforma para proyectos, [7] que se completó en mayo de 2019. [8] El equipo del proyecto comenzó a trabajar en Disk Detective 2.0 [9] que luego se lanzó el 24 de mayo de 2020, utilizando la nueva plataforma de Zooniverse. [10]
El proyecto invita al público a buscar entre las imágenes capturadas por el Wide-field Infrared Survey Explorer ( WISE ) de la NASA [11] y otros estudios del cielo. Disk Detective 1.0 comparó imágenes de la misión WISE con las del Two Micron All Sky Survey ( 2MASS ), el Digitized Sky Survey ( DSS ) y el Sloan Digital Sky Survey ( SDSS ). La versión 2.0 compara las imágenes de WISE con las de 2MASS, el Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System ( Pan-STARRS ), el telescopio SkyMapper de Australia y las coordenadas sin borrosidad de las imágenes de WISE ( unWISE ).
Las imágenes de Disk Detective han sido preseleccionadas para ser extra brillantes en longitudes de onda en las que el polvo circunestelar emite radiación térmica . Están en longitudes de onda de infrarrojo medio , infrarrojo cercano y óptico. Los discos no son los únicos objetos celestiales que aparecen brillantes en longitudes de onda infrarrojas ; los núcleos galácticos activos , las galaxias , los asteroides y las nubes de polvo interestelar también emiten en estas longitudes de onda. Los algoritmos informáticos no pueden distinguir la diferencia, por lo que es necesario examinar todas las imágenes "a simple vista " para asegurarse de que los candidatos seleccionados sean estrellas con discos y no otros objetos celestiales .
Tras el descubrimiento inicial y posterior de varios discos de Peter Pan ( sistemas de discos circunestelares ricos en gas primordiales enanos M que retienen su gas de 2 a 10 veces más tiempo que el de otros discos) por parte del equipo científico de Disk Detective, la investigación comenzó a comprender cómo estos sistemas inusuales encajan en el desarrollo de los discos. El 29 de septiembre de 2022, la NASA anunció la versión 2.1 del proyecto, que publica nuevos datos que contienen miles de imágenes de estrellas cercanas ubicadas en regiones jóvenes de formación estelar y para proporcionar una mejor vista de los discos de escombros "extremos" (discos circunestelares que tienen una luminosidad más brillante de lo esperado) en el plano galáctico . El conjunto de datos 2.1 apunta a estrellas con brillo en una longitud de onda de 12 μm en un esfuerzo por descubrir más discos de Peter Pan. [12]
En el sitio web Disk Detective, las imágenes se presentan en formas animadas llamadas flip books . Cada imagen del flip book está formateada para centrarse en el tema de interés dentro de una serie de círculos y cruces. [13]
Los visitantes del sitio web, ya sean o no miembros registrados de Zooniverse, examinan las imágenes del flip book y clasifican a los sujetos objetivo según criterios simples. Los criterios de eliminación de Disk Detective 2.0 incluyen si el sujeto "se mueve" fuera del centro de la cruz filar en imágenes 2MASS solamente, si se mueve fuera de la cruz filar en dos o más imágenes, si el sujeto no es redondo en imágenes Pan-STARRS, SkyMapper o 2MASS, si se extiende más allá del círculo exterior en imágenes WISE y si dos o más imágenes muestran objetos entre los círculos interior y exterior. El objetivo ideal se clasifica como un "buen candidato" y es examinado por el grupo de investigación avanzada para incluirlo en una lista de candidatos de "disco de escombros de interés" (DDOI). Se presta especial interés a los buenos candidatos que tienen dos o más imágenes en las que hay objetos distintos del sujeto presentes solo dentro del círculo interior. [13]
Los candidatos a discos seleccionados se convertirán en los futuros objetivos del telescopio espacial Hubble de la NASA y de su sucesor, el telescopio espacial James Webb . También serán el tema de futuras publicaciones en la literatura científica.
Los discos que los científicos de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard pretenden encontrar son discos de escombros, que tienen más de 5 millones de años, y discos de objetos estelares jóvenes (YSO), que tienen menos de 5 millones de años.
Los voluntarios que se han registrado como científicos ciudadanos en Zooniverse pueden unirse a un grupo exclusivo en el proyecto Disk Detective, llamado "usuarios avanzados" o "superusuarios", después de haber realizado 300 clasificaciones. Los usuarios avanzados pueden entonces examinar más a fondo a los candidatos marcados como "buenos", comparar los temas de los candidatos con la literatura o analizar los datos de seguimiento. [14] [15] Este grupo de usuarios avanzados es similar a otros grupos que se han formado en proyectos de ciencia ciudadana, como Peas Corps en Galaxy Zoo . [16]
El proyecto Disk Detective descubrió el primer ejemplo de un disco de Peter Pan. En la 235.ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana se presentó el descubrimiento de cuatro nuevos discos de Peter Pan. Tres objetos son miembros con alta probabilidad de las asociaciones estelares Columba y Carina . El cuarto objeto tiene una probabilidad intermedia de ser parte de un grupo en movimiento . Los cuatro objetos son enanas M jóvenes. [17] [18]
El proyecto también ha descubierto el primer disco de escombros con una compañera enana blanca ( HD 74389 ) [19] y un nuevo tipo de disco enano M ( WISE J080822.18-644357.3 ) en un grupo en movimiento. [20] El proyecto encontró 37 nuevos discos (incluyendo HD 74389) y cuatro estrellas Be en el primer artículo [19] y 213 candidatos a discos recientemente identificados en el tercer artículo. [15] Junto con WISE J080822.18-644357.3, el proyecto Disk Detective encontró 251 nuevos discos o candidatos a discos. El tercer artículo también encontró a HD 150972 (WISEA J164540.79-310226.6) como un probable miembro del grupo móvil Scorpius–Centaurus , 12 candidatos que son sistemas binarios que se mueven conjuntamente y 31 que están a menos de 125 parsecs , lo que los convierte en posibles objetivos para la obtención de imágenes directas de exoplanetas . [15]
Además, el proyecto publicó el descubrimiento de una joven enana marrón cercana con un disco circunestelar de tipo cálido de clase II, WISEA J120037.79−784508.3 (W1200−7845), ubicada en la asociación ε Chamaeleontis . Encontrada a 102 parsecs (~333 años luz) del Sol, esto la coloca dentro del vecindario solar, lo que la hace ideal para su estudio ya que las enanas marrones son muy débiles debido a sus bajas masas de aproximadamente 13-80 M J . Por lo tanto, está dentro de la distancia para observar mayores detalles si se ve con grandes conjuntos de telescopios o telescopios espaciales. W1200-7845 también es muy joven, con mediciones que la sitúan en unos 3,7 millones de años, lo que significa que, junto con su proximidad relativamente cercana, podría servir como punto de referencia para futuros estudios de formación de sistemas de enanas marrones. [21]
El proyecto realizó estimaciones sobre la cantidad de candidatos a discos de alta calidad en AllWISE y las tasas de falsos positivos de límite inferior para varios catálogos, basándose en las tasas de falsos positivos de clasificación, imágenes de seguimiento y revisión de la literatura. De los 149.273 sujetos en el sitio web Disk Detective, el 7,9 ± 0,2 % son candidatos probables. El 90,2 % de los sujetos se eliminan mediante la evaluación del sitio web, el 1,35 % se elimina mediante la revisión de la literatura y el 0,52 % se elimina mediante imágenes de seguimiento de alta resolución (Robo-AO + Dupont/Retrocam). A partir de este resultado, AllWISE podría contener ~21.600 candidatos a discos de alta calidad y el 4-8 % de los candidatos a discos de estudios de alta calidad podrían mostrar objetos de fondo en imágenes de alta resolución, que son lo suficientemente brillantes como para afectar el exceso de infrarrojos. [15]
El proyecto también cuenta con una base de datos a la que se puede acceder a través del Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). Contiene la "goodFraction", que describe la frecuencia con la que una fuente fue votada como buena fuente en el sitio web, así como otra información sobre la fuente, como comentarios del equipo científico, clasificación mediante aprendizaje automático , información de catálogo de emparejamiento cruzado y ajustes SED . [22]
Un grupo del MIT utilizó las clasificaciones de Disk Detective para entrenar un sistema de aprendizaje automático. Descubrieron que su sistema de aprendizaje automático coincidía con las identificaciones de los usuarios de discos de escombros el 97 % de las veces. El grupo ha encontrado 367 candidatos prometedores para realizar observaciones de seguimiento con este método. [23] [24]
Proyectos de Zooniverse:
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