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Des scientifiques citoyens découvrent de nouveaux transients radio

Des bénévoles classifient des données pour identifier de nouvelles sources d'ondes radio venant de l'espace.

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Table des matières

Les radiotélescopes ont changé notre vision de l'univers. Ils nous aident à voir des aspects différents de l'espace qu'on ne pouvait pas voir avec des télescopes classiques. Un des domaines excitants de l'étude, c'est les transitoires radio, qui sont des éclats rapides d'ondes radio venant de l'espace. Ces transitoires peuvent nous donner des indices sur ce qui se passe dans l'univers, comme des étoiles qui explosent ou des trous noirs qui fusionnent.

Dans cette étude, on se concentre sur un projet qui utilise des citoyens scientifiques pour aider à identifier ces transitoires radio. Le projet s'appelle "Bursts from Space: MeerKAT" et utilise les données du Télescope MeerKAT. Ce télescope peut recueillir énormément de données en peu de temps, ce qui est crucial pour attraper ces événements rapides.

Science Citoyenne

La science citoyenne permet aux gens lambda de participer à la recherche scientifique. Dans ce projet, plus de mille Bénévoles ont travaillé pour classifier des données venant de MeerKAT. Ils ont regardé des images et ont essayé d'identifier des changements ou des signaux inhabituels, qui sont les transitoires radio.

Les bénévoles ont classé un grand nombre de sources, contribuant à une meilleure compréhension de ce qui se passe dans l'univers. Leurs classifications aident les scientifiques à trouver de nouveaux transitoires et à confirmer ceux déjà connus.

Le télescope MeerKAT

Le télescope MeerKAT est situé en Afrique du Sud et c'est l'un des télescopes radio les plus avancés au monde. Il peut explorer de grandes zones du ciel et observer des signaux faibles. La capacité du télescope à prendre des données rapidement signifie qu'on peut attraper des événements qui changent vite dans l'espace.

Le télescope collecte une quantité énorme de données. Il est crucial d'avoir un système en place pour gérer et analyser ces données efficacement.

Aperçu du projet

Le projet Bursts from Space visait à trouver de nouveaux transitoires radio. La mission était d'encourager les bénévoles à aider à analyser les données collectées par MeerKAT. Le projet a duré plusieurs mois, en commençant par la formation des bénévoles pour s'assurer qu'ils comprenaient ce qu'ils devaient faire.

Dans un court laps de temps, les bénévoles ont fait de nombreuses découvertes significatives, y compris de nouvelles Sources Variables. Ces découvertes sont importantes car elles contribuent à notre connaissance du nombre de sources radio qui changent réellement au fil du temps.

Collecte de données

Dans la phase initiale du projet, des données ont été collectées pendant trois mois. Les bénévoles ont classé les données en cherchant des sources qui montraient de la variabilité. Au total, 89 000 classifications ont été réalisées par plus de 1 000 bénévoles.

Le projet a abouti à la découverte de 142 nouvelles sources variables. C'était surprenant car cela montrait un nombre plus élevé de sources changeantes que ce qu'on pensait auparavant. Des analyses récentes suggèrent qu'environ 2,1 % des sources radio varient à la fréquence observée, ce qui correspond avec des études antérieures.

Analyse des données

Les données collectées par MeerKAT étaient assez volumineuses. Chaque observation générant environ 100 téraoctets de données brutes nécessitait beaucoup de traitement. Les données ont été réduites et analysées à travers une série d'étapes pour identifier les sources et leurs caractéristiques.

L'utilisation de citoyens scientifiques a permis une analyse plus rapide parce qu'ils pouvaient traiter des informations qui prendraient beaucoup plus de temps aux scientifiques pour trier.

Résultats

En collaborant avec des bénévoles, le projet a pu identifier et confirmer plusieurs sources variables. Parmi elles, il y avait des sources connues comme les pulsars et certains types d'étoiles qui sont connus pour montrer de la variabilité.

Le travail a révélé une gamme de comportements différents dans les sources observées. C'est excitant, car comprendre la nature de ces sources aide les astronomes à en apprendre plus sur ce qui se passe dans le cosmos.

Types de sources trouvées

Le projet a identifié différents types de sources, y compris :

  1. Noyaux galactiques actifs (AGN) : Ce sont des centres extrêmement brillants de galaxies qui peuvent varier en luminosité au fil du temps.
  2. Pulsars : Ce sont des étoiles à neutrons en rotation qui émettent des faisceaux de rayonnement. Leur lumière peut changer selon leur rotation et d'autres facteurs.
  3. Étoiles à émission variable : Certaines étoiles ont des éclats de lumière qui peuvent changer avec le temps, souvent liées à leurs processus physiques.

Chacun de ces types de sources a des implications différentes pour notre compréhension de l'univers.

Variabilité des sources

L'étude de la variabilité est cruciale pour comprendre de nombreux phénomènes cosmiques. Les types de changements que nous observons peuvent nous en dire plus sur les processus physiques se déroulant dans ces sources. Par exemple, des changements rapides pourraient indiquer des événements explosifs, tandis que des changements plus lents pourraient être liés à des mouvements ou des interactions au sein d'un système.

Le projet a non seulement confirmé des sources variables connues, mais a aussi introduit de nouveaux candidats qui n'avaient pas été reconnus auparavant.

Importance de la science citoyenne

L'engagement des bénévoles dans la recherche scientifique montre le potentiel d'améliorer la rapidité et le succès de l'analyse des données. Le projet a prouvé que les citoyens scientifiques peuvent apporter des contributions significatives dans des domaines qui nécessitent la traitement rapide de grandes quantités de données.

En utilisant la science citoyenne, les chercheurs peuvent obtenir des insights et des données qui prendraient autrement des années à collecter. Cette approche ouvre de nouvelles voies pour l'exploration scientifique et la découverte.

Directions futures

À l'avenir, le projet vise à bâtir sur le succès de cette phase initiale. De nouvelles méthodes seront développées pour améliorer l'identification et la classification des transitoires. De plus, les leçons tirées de ce projet aideront à façonner les futures études pour minimiser les faux positifs et améliorer l'exactitude des classifications.

L’espoir est de réaliser d'autres rounds d'implication citoyenne, en engageant plus de bénévoles et en élargissant l'ensemble de données analysées.

Conclusion

Le projet Bursts from Space a démontré la puissance de la collaboration entre scientifiques et citoyens scientifiques. En tirant parti de la capacité du télescope MeerKAT et de l'enthousiasme des bénévoles, le projet a fait des avancées significatives dans la compréhension des transitoires radio.

Les découvertes de nouvelles sources variables et la confirmation d'autres soulignent l'importance de continuer la recherche dans ce domaine. La science citoyenne offre une manière unique d'explorer d'énormes quantités de données et de débloquer de nouvelles opportunités pour l'exploration scientifique en astronomie.

Remerciements

Nous remercions tous les bénévoles pour leur temps et leur dévouement qui ont rendu ce projet possible. Leur travail acharné a conduit à des découvertes significatives qui influenceront notre compréhension de l'univers pour les années à venir.

Source originale

Titre: Bursts from Space: MeerKAT - The first citizen science project dedicated to commensal radio transients

Résumé: The newest generation of radio telescopes are able to survey large areas with high sensitivity and cadence, producing data volumes that require new methods to better understand the transient sky. Here we describe the results from the first citizen science project dedicated to commensal radio transients, using data from the MeerKAT telescope with weekly cadence. Bursts from Space: MeerKAT was launched late in 2021 and received ~89000 classifications from over 1000 volunteers in 3 months. Our volunteers discovered 142 new variable sources which, along with the known transients in our fields, allowed us to estimate that at least 2.1 per cent of radio sources are varying at 1.28 GHz at the sampled cadence and sensitivity, in line with previous work. We provide the full catalogue of these sources, the largest of candidate radio variables to date. Transient sources found with archival counterparts include a pulsar (B1845-01) and an OH maser star (OH 30.1-0.7), in addition to the recovery of known stellar flares and X-ray binary jets in our observations. Data from the MeerLICHT optical telescope, along with estimates of long time-scale variability induced by scintillation, imply that the majority of the new variables are active galactic nuclei. This tells us that citizen scientists can discover phenomena varying on time-scales from weeks to several years. The success both in terms of volunteer engagement and scientific merit warrants the continued development of the project, whilst we use the classifications from volunteers to develop machine learning techniques for finding transients.

Auteurs: Alex Andersson, Chris Lintott, Rob Fender, Joe Bright, Francesco Carotenuto, Laura Driessen, Mathilde Espinasse, Kelebogile Gaseahalwe, Ian Heywood, Alexander J. van der Horst, Sara Motta, Lauren Rhodes, Evangelia Tremou, David R. A. Williams, Patrick Woudt, Xian Zhang, Steven Bloemen, Paul Groot, Paul Vreeswijk, Stefano Giarratana, Payaswini Saikia, Jonas Andersson, Lizzeth Ruiz Arroyo, Loïc Baert, Matthew Baumann, Wilfried Domainko, Thorsten Eschweiler, Tim Forsythe, Sauro Gaudenzi, Rachel Ann Grenier, Davide Iannone, Karla Lahoz, Kyle J. Melville, Marianne De Sousa Nascimento, Leticia Navarro, Sai Parthasarathi, Piilonen, Najma Rahman, Jeffrey Smith, B. Stewart, Newton Temoke, Chloe Tworek, Isabelle Whittle

Dernière mise à jour: 2023-04-27 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.14157

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.14157

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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