Galaxy Zoo

 

Es gibt bekanntermaßen viele Typen von Galaxien; die wichtigsten sind elliptische Galaxien, Spiralgalaxien, irreguläre Galaxien, Ringgalaxien und Balkenspiralen. Es gibt heute Durchmusterungen mit Millionen dieser Objekte; statistische Auswertungen solcher Datenbestände nach Galaxientypen ziehen großes Interesse der Wissenschaftler auf sich.

Die softwaregesteuerte Erkennung von Galaxientypen steckt noch in den Kinderschuhen: die Morphologie der Objekte ist einfach zu vielfältig, als daß eine Softwareerkennung zuverlässige Dienste leisten könnte. Das Anfitten von Helligkeitsprofilen funktioniert größtenteils noch, jedoch die Klassifizierung nach dem Hubble-Schema (elliptisch, spiralförmig, mit Untertypen) stellt die Programmierer vor ungelöste Probleme.

Visuelle Inspektion sind daher (noch) unerläßlich. Zunächst wurden sie von den Wissenschaftlern selbst bzw. ihrem Personal durchgeführt, aber es stellte sich heraus, daß die Ressource viel zu wertvoll ist für großangelegte Klassifizierungskampagnen.

Galaxy Zoo

Mit Galaxy Zoo wurde ein Projekt geschaffen, um die interessierte Öffentlichkeit, ob Amateurastronom oder nicht, in die wissenschaftliche Datenauswertung einzubinden. Freiwillige können sich bei dem Projekt anmelden, um bei der Klassifizierung nach entsprechender Anleitung mitzuhelfen. Beim Start dieses Projektes wurde ein anderes Aufgabengebiet mit ähnlicher Zielsetzung aufgenommen: die Bestimmung des Orientierungssinns von Spiralgalaxien (im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt).

Das Grundprinzip ist, daß jeder Galaxie von mehreren Freiwilligen begutachtet wird und über ihren Typ abgestimmt wird.

Datenaufbereitung

Um eine verläßliche Statistik zu bekommen, gibt es ein paar Vorkehrungen:

  • Entfernen von unsinnigen Klassifizierungen von einigen wenigen unernsthaften Teilnehmern; kommt von einem Teilnehmer kaum eine verwertbare Klassifizierung, so wird dieser nicht weiter berücksichtigt.
  • Gewichtung: je besser die Übereinstimmung der Klassifizierungen eines Freiwilligen mit dem Mehrheitsentscheid ist, desto höher wird der Teilnehmer gewichtet.

Systematische Abweichungen

Es stellten sich mehrere Quellen für systematische Fehler heraus:

  • Die Qualität des Bildes, die Größe und die Farbe des dargestellten Objekts beeinflußten offenbar die Klassifizierung.
  • Dementsprechend wurde ferne Galaxien überproportional als elliptisch klassifiziert.

Auf der anderen Seite wurde die Orientierungsschätzung mittels gespiegelter Bilder der Objekte verifiziert. Es wurde keine übermäßige Bevorzugung einer Orientierung durch die Freiwilligen festgestellt.

Community

Über Foren können sich Teilnehmer austauschen. Es hat sich eine rege Community entwickelt, die in den Foren z.B. besondere Objekte diskutiert. Dies gipfelt darin, daß einige Teilnehmer aus eigenem Antrieb Unterprojekte zu Galaxy Zoo aufsetzen.

Ausblick

Es ist naheliegend, das Prinzip der öffentlichen Datenauswertung auf andere Forschungszweige, ob astronomisch oder nicht, zu übertragen. Für Galaxy Zoo selbst werden ebenfalls Nachfolgeprojekte aufgelegt, die z.B. die Bestimmung von Balkenspiralen, der Anzahl von Spiralarmen oder die Klassifizierung verschmelzender Galaxien zum Gegenstand haben werden. Aber auch die Entwicklung von Algorithmen für automatische Klassifizierungen können durch den Abgleich mit visueller Inspektion profitieren.

Quellen:

http://arxiv.org/abs/1104.5513