螺旋图能做什么 帮助了解星系如何演化？

从植物和动物到热带气旋和星系，各种自然物体中都可以看到螺旋结构。现在，北卡罗莱纳州自然科学博物馆的研究人员开发了一种技术，可以精确测量螺旋星系的旋臂。这项技术非常简单，几乎任何人都可以参与。目前，这种新的简单方法正在一个名为螺旋图的公民科学项目中得到应用，该项目利用了人们与生俱来的模式识别能力，最终可以为研究人员提供一些关于星系如何进化的见解。

像我们自己的银河系一样，螺旋星系约占附近宇宙星系的70%。在许多这样的星系中，旋臂之间的亮度差和臂之间的面积非常细微，这给自动测量方法带来了挑战。即使是明亮的前景恒星也会扭曲星系的自动分析。此外，人们很容易看到并遵循螺旋星系中的模式，但计算机算法很难确定螺旋的开发者_高级运维开始和结束位置，尤其是当螺旋不连续时。

螺旋图项目利用了由来已久的快捷方式跟踪，这在艺术课中很常见。北卡罗莱纳州自然科学博物馆助理研究员伊恩休伊特(Ian Hewitt)和该博物馆天文和天体物理学研究实验室助理主任帕特里克特劳特哈特(Patrick trout Hart)在一组具有已知绕组的螺旋星系的简单模型图像上测试了他们的跟踪方法。然后，他们找出了螺旋结构，用自己专门设计的软件P2DFFT测量了曲线的缠绕。当他们将结果与其他涉及人工智能程序的方法进行比较，将观察到的结构与数学模型进行拟合，甚至将图像直接输入到自己的测量软件中时，没有一种方法能像他们的跟踪方法那样精确和准确。

Treuthardt说：这些人工生成的痕迹增强了我们的软件，因此它可以准确地测量封装结构的紧密度。旋臂的缠绕程度称为螺距角。如果螺旋图案有非常紧密缠绕的臂，螺距角很小。如果螺旋图案很开，螺距角也很大。为什么俯仰角很重要？因为与宿主星系的其他参数有关，这些参数测量起来比较困难和费时，比如原子核中黑洞的质量或者星系的暗物质含量。Treuthardt补充道：如果我们知道俯仰角，我们就可以快速轻松地估计这些参数，并找到感兴趣的星系进行更详细的后续望远镜观测。

休伊特在这项研究和螺旋公民科学项目中的工作特别有意义，因为他最初是作为特雷乌哈特的志愿者工作的。虽然休伊特是一位长期的业余天文学家，但他从工业界退休，全职从事天文学工作。后来，他获得了天文学学位，并开始在博物馆的天文学和天体物理学研究实验室教授程序和从事编程项目。休伊特说：有机会参与这种研究确实令人兴奋，但更好的是更好地参与，让他人为更好地理解我们的宇宙做出贡献。据估计，有6000个星系在研究中，因此有必要招募公民科学家。