NASA ชวนคนทั่วโลกช่วย Galaxy Zoo ค้นหากระจุกดาวเกิดใหม่ในกาแล็กซี

NASA ชวนเป็น Clump Scout ช่วยไขปริศนาแหล่งกำเนิดดาวในกาแล็กซี | Siam Astronomy

NASA เปิดชวนประชาชนทั่วโลกร่วมโครงการ Galaxy Zoo: Clump Scout II เพื่อช่วยนักดาราศาสตร์ตรวจหากระจุกสว่างภายในกาแล็กซี ซึ่งเป็นบริเวณที่ดาวฤกษ์กำลังก่อตัวอย่างรุนแรง ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยฝึกระบบปัญญาประดิษฐ์ให้รู้จักแยกแยะโครงสร้างภายในกาแล็กซี และอาจช่วยไขปริศนาว่าเหตุใดกาแล็กซีแบบ “clumpy galaxies” จึงพบได้มากในเอกภพยุคแรก แต่กลับพบได้น้อยลงในปัจจุบัน

กาแล็กซีแบบ “Clumpy” คืออะไร

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 นักดาราศาสตร์ค้นพบกาแล็กซีประหลาดชนิดหนึ่ง ที่มีลักษณะเป็นก้อนสว่างหรือกระจุกสว่างกระจายอยู่ภายในกาแล็กซี กระจุกเหล่านี้ไม่ใช่เพียงจุดสว่างธรรมดา แต่เป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ หรือบริเวณที่ดาวจำนวนมากกำลังก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว

กาแล็กซีลักษณะนี้เรียกว่า “clumpy galaxies” หรือกาแล็กซีที่มีโครงสร้างเป็นก้อนกระจุกสว่าง สิ่งที่ทำให้นักดาราศาสตร์สนใจมากคือ กาแล็กซีประเภทนี้พบได้บ่อยกว่าในเอกภพยุคแรก เมื่อเทียบกับเอกภพในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างชัดเจนว่า เหตุใดกาแล็กซีเหล่านี้จึงค่อย ๆ หายไปตามกาลเวลา และกระจุกดาวสว่างภายในกาแล็กซีเหล่านั้นมีบทบาทอย่างไรต่อวิวัฒนาการของกาแล็กซี

Euclid กำลังเปิดหน้าต่างใหม่สู่กาแล็กซีหลายล้านแห่ง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Euclid ขององค์การอวกาศยุโรป หรือ ESA ซึ่งเป็นภารกิจที่มี NASA ร่วมสนับสนุนในส่วนสำคัญ เริ่มถ่ายภาพกาแล็กซีจำนวนมหาศาลนับล้านแห่ง

ภาพเหล่านี้มีรายละเอียดสูงมาก และสามารถแสดงโครงสร้างภายในกาแล็กซีได้ชัดเจนกว่าเดิม โดยเฉพาะกระจุกสว่างที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ ซึ่งอาจช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่า กาแล็กซีชนิดใดมีกระจุกเหล่านี้ กระจุกอยู่บริเวณใด และกระจุกเหล่านี้วิวัฒนาการอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป

ข้อมูลจาก Euclid มีจำนวนมากเกินกว่าที่ทีมนักวิทยาศาสตร์มืออาชีพจะตรวจสอบเองได้ทั้งหมด NASA จึงชวนประชาชนเข้ามามีส่วนร่วมในรูปแบบ Citizen Science หรือวิทยาศาสตร์ภาคประชาชน

Galaxy Zoo: Clump Scout II คืออะไร

Galaxy Zoo: Clump Scout II เป็นโครงการวิทยาศาสตร์ภาคประชาชน ที่เปิดให้ผู้สนใจช่วยตรวจภาพกาแล็กซี และช่วยระบุตำแหน่งของกระจุกดาวเกิดใหม่ภายในภาพเหล่านั้น

แนวคิดหลักของโครงการนี้คือ การใช้มนุษย์ช่วยฝึกระบบ Machine Learning หรือปัญญาประดิษฐ์รูปแบบหนึ่ง ให้สามารถแยกแยะกระจุกสว่างในกาแล็กซีได้แม่นยำขึ้น

ระบบคอมพิวเตอร์ได้รับการฝึกบางส่วนจากโครงการก่อนหน้า ที่ชื่อว่า Galaxy Zoo: Clump Scout แต่ในโครงการใหม่ Clump Scout II อาสาสมัครจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำของระบบให้ดียิ่งขึ้น

อาสาสมัครต้องทำอะไร

ผู้เข้าร่วมโครงการจะได้ดูภาพกาแล็กซีที่ระบบคอมพิวเตอร์วิเคราะห์ไว้ล่วงหน้า โดยเครื่องจะวางกรอบสี่เหลี่ยมไว้ตรงตำแหน่งที่มันคิดว่าเป็นกระจุกดาวเกิดใหม่จริง

แต่ปัญหาคือ เครื่องจักรยังอาจสับสนได้ เช่น อาจเข้าใจผิดว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านหน้าในทางช้างเผือก หรือความผิดปกติจากกล้องถ่ายภาพ เป็นกระจุกดาวในกาแล็กซีเป้าหมาย

หน้าที่ของอาสาสมัครคือช่วยตรวจสอบกรอบเหล่านั้น โดยสามารถเลื่อนกรอบ ลบกรอบ หรือเพิ่มกรอบใหม่ เพื่อบอกระบบว่า ตำแหน่งใดน่าจะเป็นกระจุกดาวจริง และตำแหน่งใดไม่น่าจะใช่

ทำไมมนุษย์ยังสำคัญในยุค AI

แม้ปัญญาประดิษฐ์จะสามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลได้อย่างรวดเร็ว แต่การตีความภาพดาราศาสตร์ยังมีความซับซ้อน เพราะภาพหนึ่งอาจมีทั้งกาแล็กซีเป้าหมาย ดาวฉากหน้า ความเบลอจากระยะทาง และสัญญาณรบกวนจากกล้อง

สายตาของมนุษย์ยังมีจุดแข็งในการสังเกตรูปแบบที่ซับซ้อน โดยเฉพาะเมื่อข้อมูลมีความไม่แน่นอนหรือมีสิ่งรบกวนอยู่ในภาพ ดังนั้นการให้มนุษย์ช่วยตรวจสอบข้อมูลจึงเป็นขั้นตอนสำคัญ ในการทำให้ AI เรียนรู้ได้ถูกต้องมากขึ้น

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของโครงการ

การระบุกระจุกดาวเกิดใหม่ในกาแล็กซีจำนวนมาก จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ตอบคำถามสำคัญหลายข้อ เช่น

คำถามทางวิทยาศาสตร์	ความสำคัญ
กาแล็กซีแบบใดมีกระจุกดาวเกิดใหม่มากที่สุด	ช่วยทำความเข้าใจว่าสภาพแวดล้อมแบบใดกระตุ้นการเกิดดาวอย่างรุนแรง
กระจุกดาวเหล่านี้อยู่บริเวณใดภายในกาแล็กซี	ช่วยศึกษาการกระจายตัวของการเกิดดาวในโครงสร้างกาแล็กซี
กระจุกดาวเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามกาลเวลา	ช่วยอธิบายวิวัฒนาการของกาแล็กซีจากเอกภพยุคแรกถึงปัจจุบัน
ทำไมกาแล็กซีแบบ clumpy จึงพบได้น้อยลงในปัจจุบัน	อาจช่วยไขปริศนาวิวัฒนาการของกาแล็กซีตลอดประวัติศาสตร์จักรวาล

ใช้เพียงแล็ปท็อปหรือสมาร์ตโฟนก็ร่วมได้

NASA ระบุว่า การเข้าร่วมโครงการนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นนักดาราศาสตร์มืออาชีพ และไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษ ผู้สนใจสามารถเข้าร่วมได้ผ่านแล็ปท็อปหรือสมาร์ตโฟน

นี่คือหนึ่งในตัวอย่างสำคัญของวิทยาศาสตร์ภาคประชาชน ที่เปิดโอกาสให้คนทั่วไปมีส่วนร่วมกับงานวิจัยระดับจักรวาล และช่วยนักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ข้อมูลที่มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะทำได้ด้วยทีมงานเพียงกลุ่มเดียว

สรุป

โครงการ Galaxy Zoo: Clump Scout II แสดงให้เห็นว่า การสำรวจจักรวาลยุคใหม่ไม่ได้เป็นงานของนักวิทยาศาสตร์เพียงฝ่ายเดียว แต่เป็นพื้นที่ที่ประชาชนทั่วโลกสามารถเข้ามามีส่วนร่วมได้จริง

ด้วยภาพกาแล็กซีความละเอียดสูงจากภารกิจ Euclid และการช่วยตรวจสอบจากอาสาสมัครจำนวนมาก นักดาราศาสตร์อาจเข้าใจได้ดีขึ้นว่า ดาวฤกษ์ก่อตัวในกาแล็กซีอย่างไร กาแล็กซีในเอกภพยุคแรกมีโครงสร้างแบบใด และเหตุใดกาแล็กซีที่เต็มไปด้วยกระจุกดาวเกิดใหม่จึงค่อย ๆ ลดจำนวนลงในปัจจุบัน

บางครั้ง การช่วยไขความลับของจักรวาลอาจเริ่มต้นได้ง่าย ๆ จากการเปิดภาพกาแล็กซีบนหน้าจอโทรศัพท์ แล้วช่วยบอกว่า “จุดสว่างตรงนี้ อาจเป็นสถานที่ที่ดาวดวงใหม่กำลังถือกำเนิด”