星系分类工作产生“意外收获”

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星系分类工作产生“意外收获”
作者: 南方周末记者 黄永明

有15万名天文爱好者参与了星系分类工作。结果,业余人士发现了一些专业天文学家未曾注意到的东西。
卡伦·马斯特斯(Karen Masters)14岁时的一个爱好是把报纸上的星系照片剪下来贴在本子上收藏。那些颜色、形态各异的星系凑在一起活像是一个动物园。如今,马斯特斯已经成为了一名职业的天体物理学家,她每天的工作内容就是研究千奇百怪的星系。她显然非常享受这份工作,她每张名片的背后都印着一幅不同的星系照片。
马斯特斯是英国朴茨茅斯大学的天文学研究者,同时是“星系动物园”(Galaxy Zoo)的一名管理员。2012年8月20日晚饭时间,马斯特斯受邀在第28届国际天文学联合会大会上介绍了他们的“动物园”。在国家会议中心的报告厅里,数百人聆听了这次报告,大多是天文学家。马斯特斯在大屏幕上展示了一张星系照片,然后让在场认为那是一个旋涡星系的人举手。大概三分之一的人举起了手。
“星系动物园”的理念就是这么简单:请你看一幅星系照片,然后判断出它是旋涡星系还是椭圆星系。旋涡星系就像我们的银河系,中间有一个球形或棒状的核心,周围有像旋涡一样的旋臂。而椭圆星系就是那些没有旋臂的、混沌一团的星系。对它们做出分类并不需要天文学博士学位,任何一个普通人都能做到。这是人脑很容易分辨的图案,但是对于目前的计算机来说却是一件复杂的事情。
2007年7月一个周五的晚上,牛津大学的两名年轻的天体物理研究者凯文·施温斯基(Kevin Schawinski)和克里斯·林托特(Chris Lintott)在一家叫“皇家橡树”的酒吧喝啤酒。那个时候,施温斯基刚刚开始处理“斯隆数字巡天”(SDSS)项目所得到的星系照片。他要把这些星系进行分类,以便考察星系演化中的一些悬而未决的问题。他一天工作12个小时,苦干了一个礼拜,做了5万个星系的分类。
5万个星系,听起来很多,但是跟海量的数据比起来简直是九牛一毛。施温斯基觉得这样苦干下去不是办法,于是跟林托特讨论是否有讨巧的方法。这一讨论,让他们想到了利用人海战术来做处理。他们把需要分类的星系照片放到网上去,然后发动对天文感兴趣的人们通过互联网来对星系进行分类。
几天之内,“星系动物园”最初的页面就上线了,这迅速吸引了大批天文爱好者。以前也有天文项目联合众人的力量来做数据处理,但都是利用闲置的计算机资源。“星系动物园”是第一个利用人脑的项目。
“‘星系动物园’的参与者花了两年时间把斯隆数字巡天的星系做完了分类,如果仅靠我们这些职业天文学家来做,大概需要4000年时间才能做完。”马斯特斯在北京对南方周末记者说。