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    Le code BADASS des étudiants diplômés a des avantages astronomiques

    Crédit :CC0 Domaine public

    Un cours d'astro-statistique Université de Californie, Bord de rivière, l'étudiant diplômé Remington O. Sexton a pris il y a trois ans lui a enseigné des techniques qui l'ont amené à développer librement, code open source profitant aux astronomes du monde entier.

    Appelé BADASS, qui signifie Bayesian AGN Decomposition Analysis for SDSS Spectra, le code dans sa forme actuelle correspond aux spectres astronomiques des noyaux galactiques actifs, ou AGN, du Sloan Digital Sky Survey, ou SDSS, en utilisant des méthodes statistiques avancées.

    "Le code est unique en ce qu'il fournit enfin un moyen aux astronomes d'adapter les mouvements stellaires des étoiles simultanément avec de nombreux autres composants, est écrit dans le langage de programmation populaire Python, et est suffisamment polyvalent pour s'adapter non seulement aux AGN, mais aussi des galaxies normales, " dit Sexton, qui a obtenu son doctorat en physique et astronomie en septembre 2020.

    Les travaux révolutionnaires de Sexton sont publiés dans le numéro de janvier 2021 du Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

    AGN est le terme général utilisé pour décrire un trou noir supermassif au centre d'une galaxie qui accrète activement de la matière, généralement sous forme de gaz interstellaire, en utilisant sa forte influence gravitationnelle. Les AGN sont courants; mais toutes les galaxies n'en ont pas en leur centre. Le centre de chaque galaxie est cru, cependant, avoir un trou noir supermassif. galaxies normales, comme la Voie lactée, manquent d'accréter activement les trous noirs.

    Différents objets célestes produisent différents types de spectres. Le spectre d'un objet aide les astronomes à identifier de quel type d'objet il s'agit. La lumière d'un corps céleste sans matière intermédiaire produit un spectre qui apparaît comme un continuum. Un défi en astronomie a été de séparer la contribution de la lumière stellaire et la contribution de la lumière AGN l'une de l'autre dans le principal continuum spectral de la galaxie.

    "Le défi est de séparer les deux l'un de l'autre, C'est, isoler la composante stellaire de la contribution lumineuse AGN, " a déclaré Sexton. " En plus d'être suffisamment polyvalent pour s'adapter à de nombreux types d'objets astronomiques, pour lesquels de nombreux codes ne sont pas conçus, BADASS adapte simultanément la cinématique stellaire à tous les autres composants du spectre. Dans le passé, les codes utilisaient un processus en deux étapes d'ajustement indépendant de la cinématique stellaire et d'autres composants. Mais cela pourrait introduire des biais ou des incertitudes. La meilleure façon d'effectuer une décomposition spectrale est d'adapter tous les composants simultanément. C'est ce que fait BADASS."

    Sexton a également conçu BADASS pour détecter et adapter les sorties de gaz ionisé généralement observées dans les caractéristiques des lignes d'émission optique et est le premier à incorporer un ensemble de critères spécifiques pour leur détection. L'écoulement de gaz ionisé fait référence au mouvement massif du gaz interstellaire capable d'échapper à l'influence gravitationnelle de sa galaxie hôte et du trou noir.

    "Les sorties de gaz ionisé sont devenues un sujet brûlant au cours de la dernière décennie et pourraient expliquer comment les trous noirs supermassifs et les galaxies co-évoluent les uns avec les autres au cours du temps cosmique, " a déclaré la co-auteur Gabriela Canalizo, professeur de physique et d'astronomie à l'UC Riverside et directeur de doctorat de Sexton.

    Actuellement, BADASS n'est utilisé que pour ajuster les objets AGN. Sexton a souligné, cependant, que le code est polyvalent, facile à utiliser, et peut s'adapter à d'autres objets tels que les galaxies normales.

    "BADASS peut être utilisé pour ajuster les galaxies hôtes normales non-AGN, et même des étoiles individuelles, " dit-il. " Actuellement, son utilisation est strictement pour les spectres astronomiques, mais le cadre statistique sur lequel BADASS est construit peut être généralisé pour tout type de spectroscopie. Cela le rend extraordinairement polyvalent et utile."

    L'une des motivations de Sexton pour développer BADASS était de supprimer progressivement le besoin d'un logiciel propriétaire (langage de programmation IDL) et de le remplacer par un langage open source gratuit tel que Python.

    "Maintenant, tout le monde peut télécharger BADASS gratuitement et l'utiliser, " il a dit. " Il est prêt à être exécuté tant que vous pouvez installer Python et tous les packages dont il a besoin. Parce que ce code peut également détecter et adapter les sorties de gaz ionisé dans les spectres optiques, cela pourrait grandement aider à l'intérêt accru pour l'astronomie maintenant dans l'étude des sorties de gaz ionisé en créant des échantillons plus grands pour l'analyse. »


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