الفلك

ما هي التحديات التي تواجه بناء وتحليل البيانات لتلسكوب CHIME؟

ما هي التحديات التي تواجه بناء وتحليل البيانات لتلسكوب CHIME؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

اكتشفت التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) ثاني انفجار لاسلكي سريع متكرر مؤخرًا. ومع ذلك ، فإن هيكلها بسيط على ما يبدو. أتساءل لماذا لم نبني تلسكوبًا من قبل. ما هو التحدي؟ أنا أعلم فقط أن حجم بياناته كبير. من الصعب تحديث التلسكوب؟

يوجد 4 اسطوانات و 1024 هوائيات. ما الذي يحدد توزيع 1024 هوائيًا؟ أعني لماذا ليست مجرد أسطوانة واحدة أطول؟


هناك العديد من التلسكوبات الراديوية التي تتكون من صفائف كبيرة من الهوائيات. عادة ما نفكر في مجموعة أطباق فردية و VLA و ALMA هما من أكثر الأطباق شيوعًا.

ولكن إذا كنت ترغب في مراقبة رقعة ضخمة من السماء لمحاولة التقاط حدث نادر جدًا ، فأنت تريد مجال رؤية واسع أكثر من الدقة المكانية الفائقة. وإذا كان ما تبحث عنه هو علم فائق السخونة ، فأنت تريد إنشاء جهازك بسرعة مما يعني ميزانية متواضعة.

لذا فإن المجال الواسع ، والدقة المنخفضة تعني خط أساس أصغر ، و CHIME بترتيب 100 متر على الجانب. لكن بناء 1000 طبق صغير على سبيل المثال 3 أمتار أو 1000 من المصفوفات ثنائية القطب الدورية ومحاولة توجيههم جميعًا سيكون بمثابة فوضى.

لذا بدلاً من ذلك ، قامت CHIME ببناء أربعة ، بسيطة ، أسطوانات مكافئة وأخبرت كل تلك الهوائيات بذلك كن لطيفا مع بعضنا البعض وشارك!

يلتقط كل هوائي إشارات من مساحة كبيرة من الاسطوانة. إذا قمت بتضمين جميع الاتجاهات ، فسيكون مثل قسم 25 × 25 مترًا. الهوائيات متباعدة فقط بطول موجي أو ما يقرب من ذلك ، ولكن لا يزال هناك الكثير للقيام بقياس التداخل مع الإشارات الموجودة في الكمبيوتر.


النسخة التمهيدية من ArXiv The CHIME Fast Radio Burst Project: نظرة عامة على النظام تتطرق إلى تفاصيل رائعة حول تصميم الهوائي وتحسينه ، مع الأخذ في الاعتبار ما يفترض القيام به وضرورة جعله مباشرًا لبناء ميزانية معقولة.

الشكل 1. صورة تلسكوب CHIME في 15 سبتمبر 2016 ، باتجاه الشمال الغربي. يمكن رؤية حاويات الشحن التي تحتوي على X-Engine و CHIME / FRB الخلفية بجوار الأسطوانة الموجودة في أقصى اليمين. توجد أكواخ الاستقبال التي تحتوي على محرك F أسفل العاكسات ولا يمكن رؤيتها هنا. يمكن رؤية تلسكوب DRAO التجميعي (Kothes et al. 2010) في الخلفية. انظر الجدول 1 للحصول على خصائص مفصلة من CHIME.

يبلغ مجال الرؤية في اتجاه الشمال والجنوب (محور الأسطوانات المكافئة) حوالي 110 درجة ، ولكن في اتجاه الشرق والغرب يكون بالطبع ضيقًا جدًا ، فقط 2.5 إلى 1.3 درجة.


لقد اقترضت النص والصور والروابط التالية من سؤالي كيف يدير التلسكوب الراديوي الكندي CHIME الاستقطاب المعتمد على الاستقطاب لبصريات f / 0.25 السريعة؟

إليكم صورة لبعض الهوائيات ، تنظر إلى الأسفل في الحوض الصغير:

أقل من x2: من هوائي البرسيم: تغذية مضغوطة ذات عرض نطاق عريض ثنائي الاستقطاب لـ CHIME

الشكل 1. على اليسار ، يتكون شكل كل بتلة من خطين مستقيمين متعامدين ، وقوسين دائريين بزاوية 45 درجة ونصف قطر R ونصف شكل بيضاوي. W هو المحور الرئيسي للقطع الناقص و L هو الطول من تقاطع الجوانب المستقيمة إلى الحافة الخارجية للقطع الناقص. يتم توضيح الشكل هنا للقيم المعتمدة للفجوة ، R ، L ، و W. كل من علامات التبويب الأربعة الموضحة في المركز متصلة بجانب واحد من خط نقل microstrip العمودي وفي كل حالة بالعرض الكامل للبتلة المجاورة متصل بالطرف الآخر. على اليمين ، تظهر تيارات CST المحاكاة لاستقطاب خطي واحد عند 600 ميجاهرتز. لاحظ عدم التناسق الصغير في التوزيع الحالي بالقرب من المركز بسبب هندسة الجدولة.

الشكل 3. مصفوفة خطية من ثمانية هوائيات ذات أوراق برسيم مثبتة عند الخط البؤري لجهاز CHIME Pathfinder في مرصد Dominion Radio Astrophysical Observatory في Penticton ، كولومبيا البريطانية ، كندا. يتم التقاط الصورة من خلال السطح العاكس لشبكة سلكية (تباعد شبكي 19 مم) لتوضيح عرض فوتونسول للهوائيات والمستوى الأرضي. لاحظ أن كل تغذية لها تغذية الصورة في المستوى الأرضي ، 1/2 λ بعيدًا عند التردد المركزي لنطاق التمرير. لاحظ أيضًا أن الفتحات الأربع مقطوعة لإزالة المواد العازلة من الفجوات بين البتلات.

أدناه: من https://chime-experiment.ca/instrument

يتكون CHIME من أربعة عاكسات أسطوانية متجاورة 20 م × 100 م موجهة من الشمال إلى الجنوب. يصطف المحور البؤري لكل أسطوانة بـ 256 هوائيًا ثنائي الاستقطاب ، يتلقى كل منها إشعاعًا من مساحة كبيرة من السماء تمتد تقريبًا من الأفق الشمالي إلى الأفق الجنوبي. هذا يعطي CHIME مجال رؤيتها الهائل. تم تصميم هوائيات CHIME خصيصًا بحيث تتمتع بحساسية جيدة من 400 إلى 800 ميجاهرتز ، في كلا الاستقطابين الخطيين. هذا يعطي CHIME تغطية ترددات كبيرة. يتم تضخيم الإشارات الصادرة من الهوائيات على مرحلتين ، باستخدام مكبرات الصوت منخفضة الضوضاء التي طورتها صناعة الهواتف المحمولة. هذا التطبيق الجديد لتكنولوجيا المستهلك يجعل CHIME ميسور التكلفة. يتم تغذية الإشارات 2048 من هذه المدخلات (256 هوائيًا × 2 استقطاب × 4 أسطوانات) إلى محرك F للمرحلة الأولية من المعالجة الرقمية.


الاستدلال الإحصائي يتعامل مع الكون باستخدام CHIME: البيانات الضخمة ، والإحصاءات الفلكية ، ولغز الانفجار الراديوي السريع

يجمع فريق البحث التعاوني متعدد التخصصات (CRT) باحثين من مجالات الإحصاء وعلم الفلك للإجابة على أسئلة حول أكثر الأشياء غموضًا في علم الفلك الحديث: الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs). تعد FRBs شديدة السطوع ، وهي عبارة عن دفعات قصيرة من الإشارات اللاسلكية ، تدوم في حدود جزء من الثانية ، والتي تنشأ في الغالب من بعيد خارج مجرتنا. تم اكتشاف أول FRB في عام 2007 ، وتم اكتشاف العديد منها منذ ذلك الحين ، ولكن ما زالت FRBs وكيف تنتج رشقات نارية شديدة الشدة غير معروفة حتى الآن. لزيادة تعقيد الأمور ، من المعروف الآن أن بعض FRBs تنفجر بشكل متكرر ، إما على فترات غير منتظمة أو منتظمة. يعد فهم FRBs كمجموعة أساسية لاكتشاف الآلية الفيزيائية التي تخلقها والقدرة على استخدامها كمسبار دقيق للكون. تستضيف كندا التلسكوب الراديوي الرائد في العالم لإيجاد ودراسة FRBs: التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) ، وتقع بالقرب من بينتيكتون ، كولومبيا البريطانية. يتكون تعاون CHIME / FRB من علماء الفلك والفيزياء من جميع أنحاء كندا الذين يدرسون بيانات CHIME للعثور على أعداد كبيرة من FRBs وفهمهم بشكل أفضل كمجموعة.

اكتشف CHIME أكثر من 1000 FRBs في عامين من العمليات حتى الآن ، وهو عدد مرات أكثر من أي تلسكوب آخر على الأرض مجتمعة. ومع ذلك ، فإن الأحجام الكبيرة من البيانات من CHIME تمثل تحديات هائلة مثل البيانات المفقودة ، والرقابة ، وعدم اليقين في القياس ، والأخطاء غير المتجانسة. علاوة على ذلك ، حتى الآن يتم تحليل كل FRB على حدة ، مما يجعل التحليل يستغرق وقتًا طويلاً وصعبًا. هدف CRT & # 8217s هذا هو المساعدة في تطوير طريقة إحصائية قوية لتوصيف الآلاف من FRBs بشكل أكثر كفاءة. سنقوم بمعالجة تحديات البيانات الضخمة CHIME & # 8217s بأساليب إحصائية جديدة للمساعدة في تحقيق الهدف العلمي لتعاون CHIME / FRB المتمثل في فهم وتوصيف FRBs كمجموعة سكانية. سيساعد هذا CRT أيضًا في تطوير روابط بحثية جديدة وطويلة الأمد بين علماء الفلك والإحصائيين في كندا وخارجها.

رئيس الفريق:

جويندولين إيدي ، أستاذ مساعد ، ديفيد أ. دنلاب قسم علم الفلك والفيزياء الفلكية ، قسم العلوم الإحصائية ، جامعة تورنتو.

المتعاونون:

بينغهام ، ديريك ، أستاذ ، قسم الإحصاء والعلوم الاكتوارية ، جامعة سيمون فريزر

كرايو ، رادو ، أستاذ ورئيس قسم العلوم الإحصائية ، جامعة تورنتو

جينسلر ، برايان ، أستاذ ، رئيس أبحاث Tier 1 Canada ، مدير معهد Dunlap ، باحث مشارك في CHIME / FRB ، معهد Dunlap لعلم الفلك والفيزياء الفلكية ، قسم David A. Dunlap لعلم الفلك والفيزياء الفلكية ، جامعة تورنتو

ستينينج ، ديفيد ، أستاذ مساعد ، قسم الإحصاء والعلوم الاكتوارية ، جامعة سيمون فريزر


ورش عمل

لقد فتحت الملاحظات الحائزة على جائزة نوبل للموجات الثقالية بواسطة مكشافات LIGO و Virgo المتقدمة نافذة جديدة تمامًا لدراسة الكون. يمكن اعتبار اكتشاف أول إشارة موجة جاذبية ، GW150914 ، في 14 سبتمبر 2015 ، أحد أعظم المعالم العلمية في كل العصور ، مما يؤكد تنبؤًا عمره قرن من الزمن لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين. في الوقت الحاضر ، تم الكشف عن موجات الجاذبية من عمليات اندماج الثقوب السوداء الثنائية والنجوم النيوترونية الثنائية. أنواع مختلفة من إشارات الموجات الثقالية من مصادر أخرى تنتظر الكشف عنها ، على سبيل المثال المستعرات الأعظمية المنهارة الأساسية ، والنجوم النيوترونية الدوارة ، والاندماج الثنائي القزم الأبيض ، وحتى الخلفيات العشوائية من أصل فيزيائي فلكي أو كوني.

يعد اكتشاف موجات الجاذبية تحديًا تقنيًا في المقام الأول. بالإضافة إلى ذلك ، هناك صعوبات حسابية وحسابية كبيرة تعرقل عملية الكشف. يتضمن أحدها حل معادلات مجال الجاذبية لأينشتاين ، إما من خلال طرق تقريبية أو بوسائل عددية كاملة ، لتوليد إشارات الموجة للمساعدة في تحديد أنواع الأحداث واستنتاج خصائصها الفيزيائية. تتمثل الصعوبة الحسابية الرئيسية الأخرى في تحليل كميات كبيرة من البيانات الصاخبة غير الغوسية وغير الثابتة ، والتي تفاقمت بسبب وجود إشارات زائفة عابرة (مواطن الخلل) التي قد لا تزعج الإشارات الفيزيائية الفلكية فحسب ، بل تحاكي أيضًا الإشارات الحقيقية ، مما يزيد من الإنذار الكاذب معدل إنتاج انخفاض في أجهزة الكشف & # 8217 دورة العمل.

ستجمع ورشة العمل هذه بين الخبراء في مجال النسبية الرياضية والعددية ، والباحثين في تحليل بيانات موجات الجاذبية ، الذين سيناقشون التطورات الأخيرة في اكتشاف وإعادة بناء إشارات الموجات الثقالية من مقاييس التداخل المتقدمة. سيغطي جوانب تتراوح من صياغة نظرية أينشتاين & # 8217s للنسبية العامة ، بما في ذلك المنهجية الرقمية الحديثة لتوليد قوالب الموجات من الأنظمة الفيزيائية الفلكية ، إلى توصيف كاشف الموجات الثقالية ، وتحليل البيانات ، وتقدير المعلمات ، مع الأساليب الرياضية والعددية الحديثة.

ستتضمن ورشة العمل جلسة ملصقات وسيتم إرسال إعلان للملصقات للمشاركين المسجلين قبل ورشة العمل.

اللجنة المنظمة

ماركو كافاجليا (جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا)
مات تشوبتيك (جامعة كولومبيا البريطانية)
إيلينا كوكو (مرصد الجاذبية الأوروبي)
خوسيه أنطونيو فونت (جامعة فالنسيا)
أنطونيو ماركوينا (جامعة فالنسيا)
ستانلي أوشر (جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA))


تم تعيين تلسكوب راديو CHIME الكندي الجديد الرائد لإلقاء الضوء على أكبر الألغاز في علم الكونيات

في بعض الأحيان ، "يتطلب الأمر قرية كاملة لتربية طفل" ، وفي هذه الحالة ، يتطلب الأمر من معظم مجتمع علماء الفلك الراديوي في كندا لبناء تلسكوب.

بناء تلسكوب رائد

في جهد تعاوني بين جامعة كولومبيا البريطانية ، وجامعة ماكجيل ، وجامعة تورنتو ، ومعهد المحيط ، والمجلس الوطني للبحوث ، ومرصد الفيزياء الفلكية الراديوي دومينيون ، بالإضافة إلى المتعاونين عبر أمريكا الشمالية ، تلسكوب لاسلكي يسمى تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين الكندية ( CHIME) للإجابة على بعض أسئلة علم الكونيات الحرجة. ما هي الطاقة المظلمة؟ لماذا يتمدد الكون؟ هذه بعض الأسئلة التي لا يزال علماء الفيزياء الفلكية يتصارعون معها.

يقع هذا التلسكوب الذي تبلغ تكلفته 16 مليون دولار والذي حصل على تمويل رئيسي من المؤسسة الكندية للابتكار في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية الراديوية ، بالقرب من بينتيكتون ، بكولومبيا البريطانية ويديره المجلس الوطني للبحوث في كندا وهو الآن أكبر تلسكوب لاسلكي في كندا.

[aesop_quote type = & # 8221pull & # 8221 background = & # 8221 # 282828 & # 8243 text = & # 8221 # ffffff & # 8221 width = & # 822138٪ & # 8221 align = & # 8221left & # 8221 size = & # 82212 & # 8243 quote = & # 8221 في غضون أسبوع المراقبة الأول لـ CHIME ، كان يجب أن نكتشف المزيد من FRBs أكثر من السجل بأكمله. & # 8221 cite = & # 8221Prof. كيث فاندرليند ، جامعة تورنتو. & # 8221 parallax = & # 8221off & # 8221 direction = & # 8221left & # 8221 discoveryfx = & # 8221off & # 8221]

يتكون CHIME من أربع أسطوانات نصف متجاورة على شكل حرف U من عاكسات شبكية معدنية ، كل منها 20 م × 100 م. كلما زادت مساحة جمع التلسكوب ، زادت البيانات التي يمكنه جمعها. نظرًا لتصميمه ومنطقة التجميع الكبيرة وعرض النطاق الترددي الواسع للرصد ، يمكن لـ CHIME رؤية جزء كبير من السماء ويمكنه جمع بيانات أكثر ببضعة آلاف من المرات من أي تلسكوب لاسلكي آخر. لفهم معدل جمع البيانات من خلال CHIME ، تخيل البيانات التي تمر عبر جميع شبكات الجوال الحالية في العالم. يعد هذا إنجازًا كبيرًا بالنظر إلى أنه في مراحل اقتراح CHIME المبكرة منذ حوالي سبع سنوات ، لم تكن هذه التكنولوجيا موجودة.

تشيم العلوم

الهدف الرئيسي لـ CHIME هو رسم خريطة للهيدروجين على جزء كبير من الكون المرئي. سيتم تحويل البيانات التي تم جمعها كإشارات رقمية إلى خرائط ثلاثية الأبعاد لكثافة الهيدروجين. سيسمح هذا لعلماء الكون بقياس الحجم والمسافة بين المجرات والبنى الكبيرة الأخرى في الكون. سيحاولون بعد ذلك فهم كيف تغيرت هذه الأشياء على مدى بلايين السنين وكيف يتمدد الكون.

تستعد لورا نيوبورج وديفيد حنا لتركيب شرائط كاسيت بها هوائي ومكبرات صوت مثبتة على الخط البؤري. الائتمان: NRC.

انفجارات راديو سريعة

قال الدكتور كيث فاندرليند ، عالم الكونيات التجريبي في معهد دنلاب لـ SpaceQ في مقابلة "إنها مشكلة خطوات قليلة. أولاً ، نرسم خريطة مكان وجود جميع الهياكل. ثانيًا ، اكتشفنا كيف تسير عملية التمدد. ثالثًا ، اكتشفنا ما يعنيه ذلك للطاقة المظلمة ". هناك أهم الأسئلة المحيرة في علم الكونيات.

أحد الجوانب الفريدة لهذا التلسكوب هو أنه لا يحتوي على أجزاء متحركة. تم تصميم CHIME للقيام برسم الخرائط بدقة أقل من العديد من التلسكوبات الأخرى ، والتي في المقابل تسمح لها بمسح حجم كبير جدًا من السماء على نطاقات كبيرة. بمسح السماء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، سيجمع CHIME كميات كبيرة من البيانات التي لن تساعد فقط في فهم توسع الكون ، ولكن أيضًا تزود علماء الفيزياء الفلكية بكمية هائلة من البيانات للبحث في الظواهر الغامضة الأخرى ، مثل النجوم النابضة ورشقات الراديو السريعة (FRBs).

تعد FRBs موضوعًا ساخنًا جديدًا في الفيزياء الفلكية ، نظرًا لأصلها الغامض. كما يوحي اسمها ، فهي تومض مثل دفقات من الطاقة الراديوية لا تدوم سوى بضعة أجزاء من الثانية. "نحن لا نعرف ما هم أو ما الذي يسببهم ، وهذا هو الإثارة!" قال الدكتور شو لـ SpaceQ. "إنها تبدو مثل النجوم النابضة في بعض الجوانب ، مثل الدفقات القصيرة ، إلا أنها شديدة التشتت وليست داخل مجرتنا."

تم اكتشاف أول FRB بالصدفة في عام 2007 عندما كان دنكان لوريمر وديفيد ناروفيتش يبحثان في بيانات مؤرشفة للنجوم النابضة في مرصد باركس. تم اكتشاف بضع عشرات فقط من FRBs منذ ذلك الحين. حقيقة أنها لا تزال قابلة للاكتشاف ، ولكن ليس داخل مجرتنا ، تشير إلى أنها يجب أن تكون ساطعة للغاية. هذه الانفجارات الساطعة هي "عادة أشياء تكون كارثية وتنفجر مرة واحدة ويتم ذلك - إلا أننا رأينا الآن FRBs تتكرر!" يقول الدكتور شو. عادةً ما تشير الدفقات الراديوية المكثفة إلى حدوث انفجارات أو تصادمات أو انهيارات. ومع ذلك ، فقد رأى العلماء الآن جزءًا بسيطًا من تكرار FRBs ، مما يجعلها أكثر غموضًا. ما الذي يسببها وما هو المسؤول عن ذلك؟

جمال التلسكوب الراديوي الكبير الذي يمسح حجمًا كبيرًا من السماء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، هو أنه يمكنه اكتشاف FRBs في عشرات الآلاف ، وهو أكثر من أي تلسكوب آخر. يقول الدكتور فاندرليند: "في غضون أسبوع المراقبة الأول لـ CHIME ، كان من المفترض أن نكتشف المزيد من FRBs أكثر من التاريخ بأكمله". سيساعد امتلاك قاعدة بيانات أكبر من FRBs علماء الفيزياء الفلكية على تحديد مكان وجودهم في السماء ومدى حجم انفجارهم ، مما سيخبرنا أيضًا عن بعدهم. سيكونون قادرين أيضًا على تحديد الجزء الذي يتكرر منهم وعدد مرات حدوثه. هل ينتمون إلى مجموعة واحدة من الأشياء أم عدة أشياء؟

النجوم النابضة

ومن بين بيانات CHIME ، دراسة النجوم النابضة بمزيد من التفصيل ، حيث إنها تتمتع بالقدرة على مراقبة جميع النجوم النابضة في السماء الشمالية. عندما تتحول النجوم الضخمة إلى مستعر أعظم ، فإنها تترك وراءها نوىًا صغيرة مدمجة تدور بسرعة وتنبعث منها موجات من الطاقة الراديوية. النجوم النابضة هي أدوات ضبط الوقت السماوية ، ويستخدمها علماء الفلك كدليل. يستخدمونها لقياس المسافات الكونية ، والبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، ودراسة الحالات القصوى للمادة. سيستخدم علماء الفيزياء الفلكية المجموعة الكبيرة من البيانات التي سيكون لدى CHIME على النجوم النابضة لمحاولة اكتشاف موجات الجاذبية في المجرة.

بعض التلسكوبات الراديوية الأخرى حول العالم مثل تلسكوبات Arecibo و Green Bank و Parkes ، لا تقضي سوى جزء بسيط من وقتها في البحث عن النجوم النابضة و FRBs. تعتبر CHIME فريدة حقًا بمعنى أنها ستجمع كمية كبيرة من البيانات عن FRBs والنجوم النابضة ، بينما ترسم خرائط للهيدروجين في الكون. HIRAX (كثافة الهيدروجين وعملية التحليل في الوقت الفعلي) في جنوب إفريقيا ومشروع TIANLAI في الصين هما جهدان آخران لفهم الطاقة المظلمة وتوسيع الكون. ومع ذلك ، لا يزال هذان المشروعان في مرحلة الاقتراح والتمويل.

CHIME هو أول تلسكوب شيدته كندا بمفردها منذ وقت طويل ويوضح كيف يمكن لدولة ذات ميزانية علمية معتدلة أن تحقق تقدمًا علميًا. تم تدريب العديد من طلاب الدراسات العليا وطلاب ما بعد الدكتوراة في هذه التجربة ، بالإضافة إلى إشراك جزء كبير من مجتمع علم الفلك الراديوي الكندي. مكنت CHIME من زيادة تمويل كبيرة لعلم الفلك الراديوي في كندا واجتذبت متعاونين من جميع أنحاء العالم. مدة التجربة الاسمية خمس سنوات ، لكن العلماء يأملون أن يكونوا قادرين على الإجابة على بعض أسئلة علم الكونيات الحرجة قبل ذلك الحين.


مزيد من المعلومات

  1. مصدر ممتاز على الإنترنت لجميع الأشياء المتعلقة بجاليليو هو: مشروع جاليليو. تستضيفه جامعة رايس ويتضمن كتاباته وتفاصيل تجاربه وملاحظاته وروابطه. وهو أيضًا مصدر صورة غاليليو في أعلى هذه الصفحة.
  2. موقع آخر جدير بالاهتمام هو The Art of Renaissance Science: Galileo and Perspective. لديها ثروة من المخططات المطابقة بوضوح. نص موجز. هناك بعض الرسوم المتحركة لتجاربه. في فلورنسا لديها ثروة من التفاصيل حول تاريخ علم الفلك بما في ذلك أعمال جاليليو. موقع الويب الجديد الخاص بهم يستحق الاستكشاف. معظمها باللغة الإنجليزية على الرغم من أن بعض الأقسام ، بما في ذلك محاكاة ممتازة للتلسكوبات المبكرة ، متوفرة فقط باللغة الإيطالية في الوقت الحاضر. لديهم أيضًا موقع جديد ممتاز: تلسكوب جاليليو ، الأداة التي غيرت العالم.هو مورد ممتاز يوفر صور CCD التي تقارب ما تراه العين البشرية من خلال تلسكوب غاليلي. لديها صور للشمس والقمر والزهرة والنجوم والسدم. يوفر الموقع خلفية تاريخية وتفاصيل فنية.
  3. جاليليو Sidereus nuncius أو الرسول الفلكي متاح في الترجمة من قبل A. van Helden من مطبعة جامعة شيكاغو ، 1989.
  4. تاريخ كامبريدج المصور لعلم الفلك، إد مايكل هوسكين ، مطبعة جامعة كامبريدج ، 1997 يوفر ثروة من المعلومات والرسوم البيانية وهو دليل موثوق ولكنه قابل للقراءة حول الموضوع.
  5. النائمون من تأليف آرثر كويستلر هو كتاب كلاسيكي يتناول تطور الفكر الفلكي حتى عصر نيوتن.

هناك العديد من الكتب والمواقع الإلكترونية الأخرى التي تغطي أعمال غاليليو وتاريخ علم الفلك.


برامج طويلة

الائتمان: LIGO / معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا / ولاية سونوما (Aurore Simonnet)

شهد مجال الفيزياء الفلكية النسبية مؤخرًا ثورة كبيرة من خلال الملاحظة التاريخية الحائزة على جائزة نوبل لموجات الجاذبية (GWs) من اندماج ثنائي للثقب الأسود وأول مراقبة GW لدمج نجمين نيوترونيين. وقد أعقب هذا الأخير عمليات كشف كهرومغناطيسية من الأرض والفضاء مما أدى إلى حملة رصد متعددة الأدوات غير مسبوقة. أدت هذه الاكتشافات إلى بداية علم الفلك GW وعصر الفيزياء الفلكية متعددة الرسائل.

التأثير العلمي لرصدات GW الحالية في الفيزياء الأساسية وعلم الفلك والفيزياء الفلكية والفيزياء النووية وعلم الكونيات هو بالفعل غير عادي. في السنوات القليلة المقبلة ، مع الزيادة الكبيرة في البيانات المتاحة للجيجاوات مدفوعة بالتحديثات المستمرة لأجهزة الكشف الحالية وإدماج مرافق GW إضافية في الشبكة العالمية ، سيتضاعف هذا التأثير. ستشكل معالجة وتفسير العدد الهائل المتوقع من اكتشافات GW القادمة تحديًا كبيرًا وستتطلب تفاعلًا وثيقًا بين المصممين الرياضيين ومطوري الأشكال الموجية والنسبية العددية ومحللي البيانات وعلماء الفيزياء الفلكية النظرية والمراقبة.

من ناحية أخرى ، فإن التقدم في الفيزياء الفلكية متعددة الرسائل مدفوع بالملاحظات باستخدام التلسكوبات الأكثر حساسية ، وكاشفات النيوترينو عالية الطاقة ، وكاشفات GW على الأرض وفي الفضاء. من ناحية أخرى ، يتم توفير عنصر رئيسي آخر للتقدم من خلال الدراسات النظرية لمعادلات النسبية العامة لأينشتاين لشرح تلك الملاحظات. تعتمد الفيزياء الفلكية النظرية الحديثة على الخصائص الرياضية للشروط الأولية لتطور معادلات النسبية العامة والمحاكاة العددية لتحسين فهم ديناميكيات الأنظمة الفيزيائية الفلكية.

الهدف من هذا البرنامج هو ربط جهود مجتمعات العلوم الرياضية والفيزيائية لمعالجة أحدث التطورات والتحديات الجديدة في فهم علم الفلك متعدد الرسائل. سيتألف برنامج IPAM من أربع ورش عمل ، تتناول كل منها موضوعًا مختلفًا: إنشاء كتالوجات من قوالب الأشكال الموجية ، ومناقشة النمذجة الرياضية للمعادلات التي تحكم تقدير معلمات الأنظمة النسبية القوية للمصادر الفيزيائية الفلكية للموجات الثقالية وحالة الفن الكبير. البيانات وتقنيات التعلم العميق لتحليل بيانات GW.

اللجنة المنظمة

مانويلا كامبانيلي (معهد روتشستر للتكنولوجيا)
ماركو كافاجليا (جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا)
خوسيه أنطونيو فونت (جامعة فالنسيا)
إيغور رودنيانسكي (جامعة برينستون)
سوزانا سيرنا (جامعة برشلونة المستقلة ، الرياضيات)
غونتر أولمان (جامعة واشنطن ، الرياضيات)


ما هي التحديات التي تواجه بناء وتحليل البيانات لتلسكوب CHIME؟ - الفلك

9:30 صباحًا - كريس جينوفيز - التحديات (والفرص) الخفية في مشهد الإحصاء الفلكي

10:30 صباحًا - جان لوك ستارك - إعادة بناء النماذج منخفضة التعقيد وخرائط الفيزياء الفلكية

يعد تقليل الأبعاد على الرغم من التباين طريقة فعالة للغاية لتنظيم المشكلات العكسية التي تحدث عندما نريد إعادة بناء الخرائط. نصف بإيجاز مفهوم التمثيلات المتناثرة ، وكيفية تنظيم المشاكل العكسية مثل فصل المجرات الزرقاء / الحمراء أو استعادة الخلفية الكونية الميكروية. نقدم أول خريطة CMB أعيد بناؤها من مجموعتي بيانات WMAP و Planck PR2. نظهر أنه يمكن كسر حاجز المجرة ، حتى نتمكن من الحصول على خريطة CMB عالية الجودة للسماء الكاملة ، لأول مرة. بالإضافة إلى ذلك ، وكنتيجة لنهجنا الجديد ، فإن هذه الخريطة عالية الجودة خالية من أي تلوث حراري كبير في منطقة SZ.


11:00 صباحًا - إيثان أنديريس - تقدير تربيعي لمجال عشوائي غير ثابت

منذ أكثر من عقد من الزمان ، اخترع اثنان من علماء الفيزياء ، واين هو وتاكيمي أوكاموتو ، مقدرًا جديدًا لقياس تشوه المادة المظلمة المطبوعة على ملاحظاتنا لخلفية الميكروويف الكونية. مقدرهم ، المسمى المقدر التربيعي ، سرعان ما أصبح الأداة الأكثر حداثة للكشف عن المادة المظلمة وقياسها ورسم خرائط لها. من منظور الإحصاء المكاني ، يمتلك هذا المقدّر بعض الخصائص الرائعة. في هذا الحديث سأقدم تحليلاً للمقدر التربيعي في سياق كل من علم الكونيات وفي السياق الأكبر لتقدير المجال العشوائي العام غير الثابت. سأناقش خاصية الحقول العشوائية التي نسميها ، الثابت المحلي غير الثابت ، والذي يبدو أنه شرط كاف لتوسيع الخصائص الرائعة لتقدير Hu و Okamoto التربيعي إلى أشكال أكثر عمومية من عدم الثبات.
عمل مشترك مع جو جينيس في NCSU.


11:30 صباحًا - Jessi Cisewski - حساب بايزي تقريبي لوظيفة الكتلة الأولية النجمية

أصبح التحديد الصريح لدالة الاحتمالية أمرًا صعبًا بشكل متزايد للعديد من المشكلات في علم الفلك. غالبًا ما يحدد علماء الفلك احتمالًا تقريبيًا أبسط - مع استبعاد الجوانب المهمة لنموذج أكثر واقعية. يعد تقدير دالة الكتلة الأولية النجمية (IMF) أحد الأمثلة على ذلك. صندوق النقد الدولي النجمي هو التوزيع الشامل للنجوم التي تشكلت في البداية في حجم معين من الفضاء ، ولكن عادة لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر بسبب التطور النجمي والاضطرابات الأخرى للعنقود. سيتم تناول العديد من الصعوبات المرتبطة بتحديد وظيفة احتمالية واقعية لصندوق النقد الدولي النجمي في هذا الحديث. يوفر حساب بايز التقريبي (ABC) إطارًا لأداء الاستدلال في الحالات التي لا يتوفر فيها الاحتمال. سأقدم ABC ، ​​وأثبت جدارته من خلال نموذج مبسط لصندوق النقد الدولي حيث يتم تحديد وظيفة الاحتمال وتوافر المؤثرات اللاحقة بالضبط. سيتم تقديم نموذج تشكيل جديد للعناقيد النجمية باستخدام إطار مرفق تفضيلي. يوفر نموذج التكوين المقترح ، جنبًا إلى جنب مع ABC ، ​​طريقة جديدة لتحليل صندوق النقد الدولي.


1:30 مساءً - Uro & # 353 Seljak - الاستخراج الأمثل للمعلومات الكونية من بنية واسعة النطاق

عادةً ما يتم استخراج المعلومات الكونية للبنية الكبيرة الحجم عن طريق تحليل دالة النقطة N ، حيث يتم تطبيق دالات نقطتين و 3 نقاط فقط على البيانات ، مما يترك كميات هائلة من المعلومات غير مستغلة. سأناقش نهجًا بديلاً لاستخراج جميع المعلومات دفعة واحدة ، عبر نهج مقدر تربيعي غير خطي أمثل. سأقدم النظرية الكامنة وراء هذا النهج وبعض الأدوات الضرورية التي طورناها لحلها ، مثل المحسنات السريعة ونمذجة تشكيل البنية غير الخطية السريعة باستخدام حزمة محاكاة FastPM. المنتج النهائي هو مقدر تربيعي مثالي لطيف القدرة الأولي ، بما في ذلك مصفوفة Fisher التي تعمل كنافذة ومصفوفة التغاير. سأقدم بعض تطبيقات الاختبار الأولى للطريقة.


2:00 ظهرًا - Kendrick Smith - CHIME: التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين

سأقدم تحديثًا عن حالة CHIME ، وهو تلسكوب راديوي جديد لقياس التداخل في كولومبيا البريطانية والذي سيتم تشغيله في خريف 2016. أداة Pathfinder مع 1/8 منطقة التجميع الكاملة تأخذ البيانات بالفعل. سأعرض بعض النتائج المبكرة من جهاز Pathfinder CHIME ، والتنبؤات الخاصة بـ CHIME الكامل ، والتكهن بالآفاق المستقبلية لهذا المجال. جعلت التطورات الحديثة في وحدة معالجة الرسومات (GPU) السلعية وأجهزة الشبكة من الممكن بناء مقاييس تداخل كبيرة بقوة إحصائية غير مسبوقة. سيتطلب الاستفادة الكاملة من هذه الزيادة في الحساسية حل مشكلات حسابية وإحصائية جديدة ستكون مثيرة للاهتمام لكل من علماء الفلك وعلماء الكمبيوتر.


2:20 مساءً - Grigor Aslanyan - أخذ العينات مقابل التحسين في مساحات معلمة عالية الأبعاد جدًا

بالتركيز على فضاءات المعلمات عالية الأبعاد للغاية ، سأقارن طرق أخذ العينات بخوارزميات التحسين. يسمح أخذ العينات بالحصول على التوزيع اللاحق الكامل ، بينما يمكن استخدام طرق التحسين للعثور على أقصى احتمال أو أقصى نقطة خلفية. يمكن الحصول على تقريب تحليلي للتوزيع اللاحق باستخدام خوارزمية التحسين. سأركز على خوارزمية هاملتونيان مونت كارلو لأخذ عينات من مسافات المعلمات عالية الأبعاد وخوارزمية L-BFGS للتحسين. سأناقش مشاكل الضبط الخاصة بهم ، وأقارن تكاليفهم الحسابية. تمت مناقشة هذه الخوارزميات في سياق إعادة بناء الظروف الأولية (اضطرابات الكثافة الخطية) التي بذرت الكون المتأخر. سأقدم أيضًا تطبيقات الخوارزميات المتاحة للجمهور.


2:40 مساءً - Elise Jennings - CosmoSIS: إطار عمل مرن لاستدلال المعلمات

تقدير المعلمات الكونية يدخل حقبة جديدة. تحتاج عمليات التعاون الكبيرة إلى تنسيق التحليلات عالية المخاطر باستخدام طرق متعددة ، علاوة على ذلك ، فقد نمت هذه التحليلات في التعقيد بسبب النماذج المعقدة لعلم الكونيات والشكوك المنهجية. في هذا الحديث نقدم CosmoSIS ، وهو إطار جديد لتقدير المعلمات الكونية والذي يستخدم النموذجية كمفتاح لمواجهة هذه التحديات. يتم تقسيم الحسابات إلى وحدات معيارية قابلة للتبديل مع تحديد المدخلات والمخرجات بوضوح. تم تصميم CosmoSIS للتواصل معًا والمشاركة وتطوير أدوات الاستدلال عبر المجتمع.


3:50 مساءً - Chieh-An Lin - حساب بايزي التقريبي: تطبيق لأعداد الذروة ذات العدسة الضعيفة

تقوم عدسات الجاذبية الضعيفة (WL) بالتحقيق في الهياكل الضخمة في الكون على نطاقات كبيرة ، مما يوفر معلومات حول التطور المتأخر للمادة المظلمة. إحدى الطرق لاستخراج الجزء غير الغاوسي من هذه المعلومات هي تعداد ذروة WL ، والتي تم عرضها كأداة واعدة لتقييد علم الكونيات.
نقترح نموذجًا جديدًا للتنبؤ بأعداد ذروة WL. نقوم بإنشاء عمليات محاكاة سريعة بناءً على عينات الهالة ، واختيار قمم من خرائط العدسة المشتقة. هذا النهج له ثلاث مزايا رئيسية. أولاً ، النموذج سريع جدًا: لا يتطلب الأمر سوى بضع ثوانٍ لإجراء الإدراك. ثانيًا ، تضمين الشروط الواقعية أمر واضح ومباشر. ثالثًا ، يوفر النموذج معلومات PDF الكاملة بسبب العشوائية.
نقوم بدمج حساب بايز التقريبي (ABC) مع نموذجنا لتقييد المعلمات الكونية. ABC هو حل بديل للخلف عندما يكون تقدير الاحتمالية مستعصًا على الحل. إنها عينة قبول ورفض ، وتحقيقات لاحقة تعتبر قريبة من الحقيقية. بدون الحاجة إلى تقييم مصفوفة التغاير للاحتمالية ، يمكن لـ ABC تقليل تكلفة الحساب بشكل كبير.
سأقوم أولاً بالتحقق من صحة نموذجنا من خلال مقارنته بمحاكاة N-body. بعد ذلك ، سأوضح كيف يتم تقييد المعلمات مع السكان Monte Carlo ABC (PMC ABC) ، وأظهر موافقتها على النتائج باستخدام دالة الاحتمال. سأقوم أيضًا بفحص تقنيات الترشيح المختلفة لـ WL ودراسة تأثيرها على القيود. أخيرًا ، نظرة عامة على قيود المعلمات باستخدام ABC مع بيانات من الاستطلاعات مثل CFHTLenS و KiDS و DES.
Lin & amp Kilbinger (2015a) http://arxiv.org/abs/1410.6955
لين وأمب كيلبينجر (2015 ب) http://arxiv.org/abs/1506.01076
لين وآخرون. قيد التحضير.


4:10 مساءً - Fran & ccedilois Lanusse - تصوير المادة المظلمة غير المرئية ثلاثية الأبعاد باستخدام التباين

المادة المظلمة بطبيعتها لا يمكن ملاحظتها مباشرة ويمكن دراستها فقط من خلال تأثير الجاذبية. الهدف من هذا العمل هو استخدام قياسات عدسة التصوير المقطعي ضعيفة الجاذبية لرسم خريطة لهذا التوزيع في ثلاثة أبعاد.
نظرًا لأن العدسة الضعيفة هي تأثير متكامل على طول خط البصر ، فإن استعادة توزيع المادة المظلمة ثلاثية الأبعاد يتضمن إزالة نواة العدسة الشعاعية من عدد محدود من قياسات القص والمسافة الصاخبة. يمكن النظر إلى هذه المشكلة على أنها مثال نموذجي لمشكلة عكسية خطية سيئة للغاية.
اعتمدت الطرق السابقة التي حاولت حل هذه المشكلة العكسية على طرق خطية مثل تصفية Wiener أو تسوية SVD ولكن مع نتائج سيئة للغاية. على وجه الخصوص ، يتم تلطيخ الهياكل المستعادة للغاية على طول خط الرؤية ولا يمكن تقدير سعة هذه الهياكل بشكل موثوق ، مما حد بشكل كبير حتى الآن من نطاق تطبيقات تقنيات رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد.
نقترح نهجًا جديدًا لمشكلة رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد ، استنادًا إلى التنظيم المتناثر. يتم استرداد خريطة المادة المظلمة ثلاثية الأبعاد كحل لمشكلة المربعات الصغرى المعاقب عليها l1 تتضمن تقديرات الانزياح الأحمر الفردية لمصادر العدسة بالإضافة إلى حساب القص المنخفض ، والذي يتم حله بعد ذلك باستخدام أحدث خوارزميات تحسين محدبة .
لقد أوضحنا في عمليات المحاكاة كيف يسمح لنا هذا النهج لأول مرة بتقييد الانزياح الأحمر وكتل هالات المادة المظلمة بإحكام باستخدام رسم خرائط ثلاثي الأبعاد.
أخيرًا ، نقدم إعادة بناء ثلاثية الأبعاد لحقل COSMOS و STAGES بدقة غير مسبوقة.
http://arxiv.org/abs/1308.1353


4:30 مساءً - راشيل ماندلباوم - تحديات إحصائية لمستقبل علم الكونيات العدسي الضعيف

في هذا الحديث ، سأبدأ بمراجعة ما نأمل أن نتعلمه عن طريق قياس العدسة الضعيفة مع الاستطلاعات المستقبلية مثل LSST و Euclid و WFIRST. ثم سأناقش تحديين إحصائيين لعلم الكونيات الضعيف مع الاستطلاعات المستقبلية. تتعلق المسألة الأولى بمسألة تعقيد تحليل العدسة الضعيف المعتمد على الانزياح الأحمر الكامل والتهميش على معلمات الإزعاج المتعلقة بأوجه عدم اليقين المنهجية. المسألة الثانية هي التقدير القوي لتشوهات شكل المجرة الصغيرة والمتماسكة من العدسة ، على الرغم من التشوهات الأكبر في الشكل بسبب الغلاف الجوي والتلسكوب وأجهزة الكشف. يمثل هذان المجالان تحديًا للمجتمع وفرصة لتطوير طريقة جديدة.

الثلاثاء 7 يونيو

8:30 صباحا - روس سالاخوتدينوف

9:00 صباحًا - Sara Algeri - مقارنة النماذج غير المتداخلة في البحث عن فيزياء جديدة

غالبًا ما يهتم علماء الفيزياء الفلكية وعلماء فيزياء الجسيمات بمقارنات النماذج غير القياسية. البحث عن بوزون هيغز ، على سبيل المثال ، ينطوي على قياس كمي للأدلة لمكون ضيق يضاف إلى خلفية توزيع منتشر. المكون الإضافي يتوافق مع توزيع كتلة هيجز ، وهو ما يمثل التأثيرات الآلية ، ولا يمكن أن يكون سالبًا. وبالتالي ، ليس فقط التوزيع الفارغ على حدود مساحة المعلمة ، ولكن موقع المكون المضاف غير قابل للتحديد ضمن القيمة الخالية. في أماكن أخرى ، على سبيل المثال في البحث عن المادة المظلمة ، قد يهدف الفيزيائيون إلى مقارنة النماذج غير المتداخلة. يمكن أن يحدث هذا عندما تحاكي المصادر المعروفة إشارة جديدة أو عندما يجب مقارنة نموذجين محددين بشكل مختلف. نظرًا لأن العديد من الباحثين لديهم تفضيل قوي للطرق الإحصائية القائمة على التردد ، فإنهم يستخدمون اختبارات نسبة الاحتمالية (LRT) وعند الاستخدام المناسب لتقارب ويلكس وتشرنوف من نوع (طرق مونت كارلو غالبًا ما تكون غير مجدية بسبب معايير الأهمية القصوى). نحن نعتبر حالة النماذج غير المتداخلة. من خلال صياغة نموذج مركب مضاف ، يمكننا عرض إحصائيات LRT كعملية عشوائية مفهرسة بواسطة المعلمة غير المحددة ضمن القيمة الخالية. يتيح لنا ذلك الاستفادة من الأساليب المطورة للتعامل مع ما يسمى بالعوامل التجريبية والحصول على اختبارات متكررة صالحة بشكل مقارب. نوضح طريقتنا المقترحة في سلسلة من الدراسات العددية التي تثبت قوتها والمعدل الإيجابي الخاطئ الاسمي.
المؤلفون المشاركون: ديفيد فان ديك ، جان كونراد
الطباعة المسبقة متاحة على: http://arxiv.org/abs/1509.01010


9:20 صباحًا - جون مكوليف - استنتاج تقريبي للنماذج التوليدية للصور الفلكية

تتمثل المشكلة المركزية في علم الفلك في استنتاج الخصائص الكامنة ، مثل المواقع والألوان ، للنجوم والمجرات التي تظهر في الصور الفلكية. لقد طورنا نموذجًا احتماليًا هرميًا لهذه المشكلة: عدد الفوتونات التي تصل إلى كل بكسل أثناء التعرض هو Poisson ، مع معلمة المعدل اعتمادًا على الخصائص الكامنة للنجوم والمجرات المصورة. نقترح إجراء الاستدلال المتغير لتقريب التوزيع اللاحق لهذه الخصائص الكامنة. حققت إجراءاتنا نتائج متطورة. يعرض أيضًا خصائص القياس اللازمة لإنشاء كتالوج فلكي من مجموعة بيانات Sloan Digital Sky Survey الكاملة التي تبلغ مساحتها 20 تيرابايت ، بميزانية حسابية تبلغ مليون ساعة من وحدة المعالجة المركزية.


10:30 صباحًا - & # 381eljko Ivezi & cacute - LSST: أعظم فيلم على الإطلاق في الكون والتحديات الفلكية المرتبطة به

سيقوم تلسكوب المسح الشامل الكبير (LSST) بإجراء مسح تصويري يغطي السماء يمكن رؤيته من سيرو باشون في شمال تشيلي. من خلال حوالي 1000 عملية رصد لنصف السماء في نطاقات قبيحة على مدى فترة 10 سنوات ، ستمكن بيانات LSST علم فلك النطاق الزمني الخافت وكدسة عميقة عبر نصف السماء تصل إلى حد تدفق أضعف بمئة مرة من مسح SDSS. سيتم استخدام مئات البايتابايتات من بيانات التصوير لحوالي 40 مليار كائن في التحقيقات العلمية التي تتراوح من خصائص الكويكبات القريبة من الأرض والأقزام البنية ، إلى توصيفات المادة المظلمة والطاقة من العدسة القوية والضعيفة ، وتكتل المجرات ، والبعد. المستعرات الأعظمية. ستمثل هذه البيانات كنزًا دفينًا لبرامج المتابعة باستخدام تلسكوبات أرضية وفضائية أخرى ، مثل الرصدات الضوئية والتحليل الطيفي سريع الاستجابة ، وكذلك للمرافق التي تعمل بأطوال موجية غير بصرية. سألخص محركات LSST العلمية الرئيسية ، وأقدم تقريرًا عن حالة أنشطة بناء LSST ، وأناقش تحديات الإحصاء الفلكي التي ستأتي قريبًا مع بيانات LSST.


11:30 صباحًا - جيريمي كوبيكا - أشياء أتمنى لو كنت أعرفها في مدرسة الدراسات العليا: تأملات في أبحاث الخوارزميات لربط الكويكبات

منذ ما يقرب من 10 سنوات ، أكملت أطروحة التخرج الخاصة بي حول الخوارزميات من أجل الاكتشاف الفعال للارتباطات المكانية. كان الدافع وراء هذا العمل هو مشكلة ربط عمليات رصد الكويكبات في المسوحات الكبيرة. في الوقت الذي بدأت فيه هذا البحث لأول مرة ، ارتكبت الكثير من الأخطاء الشائعة وتعلمت أفضل الممارسات التي كنت أتمنى لو كنت أعرفها قبل ذلك بقليل.في هذا الحديث سأناقش عملي حول ربط الكويكبات ، وسأفكر في بعض الأخطاء الشائعة التي ارتكبتها أثناء العملية ، وسأناقش الجوانب العملية لتطوير البرمجيات التي كنت أتمنى لو كنت أعرفها خلال الدراسات العليا.


1:30 مساءً - Pavlos Protopapas - التعلم القائم على التجميع على النجوم المتغيرة

في هذا الحديث ، سأناقش التعاون البحثي الحالي لتصنيف جميع الكائنات المرصودة في السماء. سينصب التركيز في هذا الحديث على خوارزمية تعلم ميزة غير خاضعة للرقابة مصممة للنجوم المتغيرة. تتعلم هذه الطريقة تمثيل المنحنيات الضوئية من البيانات ، وتخفيف العبء على علماء الفلك من الحاجة إلى قضاء الوقت في العثور على أفضل الواصفات الإحصائية ، وتقليل التكاليف الحسابية المتعلقة بملاءمة النماذج الإحصائية. تتعلم الخوارزمية المقترحة الميزات من كل من المنحنيات الضوئية ذات العلامات وغير المسماة ، وتتغلب على التحيز الناتج عندما تتم عملية التعلم فقط باستخدام المنحنيات الضوئية المسمى.


2:00 ظهرًا - Ashish Mahabal - لغز التصنيف الكامل

الاستطلاعات في المستقبل القريب ستنتج عابرين أكثر خفوتًا وأكثر بكثير من أي وقت مضى. من أجل تصنيفها في الوقت الفعلي مع تجنب التحليل الطيفي قدر الإمكان ، سيتطلب إجراء تعداد للكون بما في ذلك الامتدادات الخافتة و / أو البعيدة عن القرص للفئات الأكثر شيوعًا. وهذا يجب أن يتم باستخدام منحنيات خفيفة متناثرة صاخبة وصاخبة متباينة. على سبيل المثال ، سيكون لدى LSST الكثير من الملاحظات ، ومع ذلك فقط 200 لكل مرشح على مدى عشر سنوات لكائن معين. سنقدم بعض الاحتمالات باستخدام مكتشفات المسار مثل CRTS و PTF ، إذا كان ذلك فقط لإبراز التحديات الأكبر التي ينطوي عليها الأمر.


2:30 مساءً - مايك لوند - عبور الكواكب الخارجية باستخدام LSST: تحدي منحنيات الضوء قليلة العينات

سيوفر تلسكوب المسح الشامل الكبير منحنيات ضوئية لـ 1261 مليار نجم. بالنسبة لجزء صغير من هذه النجوم ، ستكون هناك & # 12610.000 عملية رصد في 6 نطاقات على مدار 10 سنوات ، وبالنسبة لهذه المجموعة الفرعية الصغيرة ، طبقنا بنجاح خوارزميات شائعة الاستخدام في عمليات البحث عن الكواكب العابرة لإثبات أن الكواكب خارج المجموعة الشمسية يمكن اكتشافها لمجموعة من المضيفات النجمية ومعلمات الكواكب. ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من النجوم سيتم ملاحظتها & # 1261000 مرة على مدار عشر سنوات. نظرًا لطبيعة العينات المتناثرة للغاية لهذه المنحنيات الضوئية ، فقد وجدنا أن الخوارزميات المستخدمة بشكل شائع لعبور الكواكب لها معدلات نجاح منخفضة للغاية. نقدم مجموعات بيانات لمنحنيات الضوء المحاكية كتحدي إحصائي للطرق التي يمكن استخدامها للكشف عن إشارة دورية صغيرة في منحنى ضوئي صغير قليل العينات. يمكن أن تؤدي حلول هذه المشكلة إلى زيادة عدد الكواكب التي يمكن اكتشافها بواسطة LSST بشكل كبير ، فضلاً عن كونها قابلة للتطبيق على بيانات Gaia و Hipparcos.


4:30 مساءً - جيف نيومان - تحديات إحصائية للانزياحات الحمراء الضوئية

في هذا التعليق ، سأسلط الضوء على بعض التحديات الرئيسية في تحديد ومعايرة الانزياحات الحمراء الضوئية للمشاريع المستقبلية مثل LSST. يمكن أن تلعب الأساليب الإحصائية المحسّنة دورًا مهمًا في ضمان أن تكون تقديرات الانزياح الأحمر لـ LSST دقيقة قدر الإمكان ، مما يزيد من المخرجات العلمية للتلسكوب.


4:10 مساءً - Carlos L & oacutepez-Sanjuan - الدالات الاحتمالية للتقديرات الإحصائية غير المتحيزة في المسوحات متعددة المرشحات

كشف النقاب عن العمليات الفيزيائية التي تتجاوز خصائص المجرة المرصودة هو أحد الأهداف الرئيسية للفيزياء الفلكية خارج المجرة في العقد القادم. لتحقيق هذا الهدف ، يجب تقدير توزيعات المجرات الدقيقة لتقييد النماذج الظاهراتية وشبه التحليلية والكونية وللتمييز في النهاية عن فيزياء التطور وتشكيل المجرات.
سيقوم J-PAS (Javalambre - فيزياء الكون المتسارع للمسح الفيزيائي الفلكي) برسم خريطة 8500 درجة 2 من نصف الكرة الشمالي مع 54 مرشحات متجاورة النطاق المتوسط ​​(& # 126145 & Acirc) من 3700 & Acirc

إلى 9200 و Acirc. سيكون العمق في هذه النطاقات البصرية البالغ عددها 56 & # 126 22.5 (5 & سيجما AB) ، مع حد اختيار يبلغ r th

8:30 صباحًا - Coryn Bailer-Jones - استدلال مع Gaia

يقوم القمر الصناعي Gaia حاليًا بمسح الكرة السماوية بأكملها وصولاً إلى درجة 20 ، والحصول على قياس الفلك ، والقياس الضوئي ، والقياس الطيفي منخفض الدقة على مليار مصدر فلكي ، بالإضافة إلى السرعات الشعاعية لأكثر من مائة مليون نجم. الهدف الرئيسي هو كشف تكوين مجرتنا وتطورها من خلال تحديد المواقع ثلاثية الأبعاد والسرعات والخصائص الفيزيائية لنجومها. ميزة Gaia الفريدة هي قياس الاختلافات والحركات المناسبة بدقة لا مثيل لها حتى الآن. كمسح ، الخصائص الفيزيائية لمعظم الأهداف غير معروفة مسبقًا. هنا أوجز بعض الطرق التي يستخدمها اتحاد Gaia لتصنيف الأجسام وتقدير المعلمات الفيزيائية الفلكية من بيانات Gaia. سأشرح أيضًا أنه على الرغم من استخدام اختلاف المنظر للحصول على مسافات إلى النجوم ، فإن أفضل مقدر للمسافة ليس ببساطة معكوس اختلاف المنظر. وبدلاً من ذلك ، فإن تقدير المسافات هو مشكلة استدلال لا مفر من تحديد مسافات سابقة لها.


9:00 صباحًا - Laurent Eyer - تحديات تحليل سلسلة Gaia الزمنية

سيتم تقديم نظرة عامة عامة والتحديات المرتبطة بمعالجة التباين ومهام التحليل من وجهة نظر اتحاد Gaia DPAC. ما هي الأساليب التي نستخدمها لمعالجة التحليل العالمي لبيانات Gaia. هدفنا هو اكتشاف الكائنات المتغيرة بشكل منهجي ، وتصنيفها ، واشتقاق معلمات مميزة لفئات متغيرة محددة ، وإعطاء أوصاف عالمية للظواهر المتغيرة للأجسام السماوية. سيتم أيضًا تقديم سيناريو إصدار Gaia العام.


9:30 صباحًا - David Jones - جدولة المراقبة لتصنيف منحنى الضوء في الوقت الفعلي

نظرًا لأن وقت التلسكوب محدود ، فإن تصنيف منحنى الضوء في الوقت الفعلي يتضمن اختيارًا دقيقًا للنقاط الزمنية المستقبلية التي يجب عندها ملاحظة المصادر. نقترح مقياسًا جديدًا قائمًا على الاحتمالية للمعلومات المقدمة من البيانات من أجل التصنيف ، وجدولة الملاحظات الجديدة عن طريق اختيار الأوقات المستقبلية التي تزيد من القيمة المتوقعة لمقياسنا. في سياق مشاكل القرار ، يحتوي مقياس المعلومات الخاص بنا على خصائص أكثر جاذبية من المقاييس القائمة على التباين أو الانتشار والتي تُستخدم غالبًا في جدولة الملاحظات عندما يكون الهدف هو التقدير. علاوة على ذلك ، نثبت أن مقياسنا يلبي هوية أساسية ، ونستفيد من هذه النتيجة لتحقيق مزايا حسابية على الطرق الإحصائية ذات الصلة التي تم اقتراحها لأول مرة في Box and Hill (1967). تشمل الامتدادات الجارية تطبيق الطريقة عندما يكون لدينا ملاحظات من نطاقات متعددة لكل مصدر ، وضبط التلوث من المصادر القريبة أو الخلفية المنتشرة للانبعاثات. نعترف بالدعم المقدم من صندوق المنح التنافسية لمؤسسة سميثسونيان 40488100HH0043 ومنحة NSF DMS 1208791.


10:30 صباحًا - مايكل وود فاسي - النجوم المتفجرة والاستطلاعات والإحصاءات

يعد قياس المسافات بين نقاط الزمان والمكان في الكون أمرًا أساسيًا لفهم تطوره وتكوينه الأساسي. تقوم الاستطلاعات الكبيرة على نحو متزايد باستكشاف المزيد من الكون في كل من الزمان والمكان مع التركيز بشكل خاص على فهم الطاقة المظلمة التي تعمل حاليًا على تسريع معدل توسع الكون. يجب أن تنمو أدوات التحليل والأساليب الخاصة بنا جنبًا إلى جنب مع هذه البيانات وفي التحضير لها.
سأبدأ بتلخيص الوضع الحالي لقياسات الطاقة المظلمة بناءً على المستعرات الأعظمية من النوع Ia (SNeIa) والتحقيقات التكميلية وإبراز الفرص الرئيسية للتحسين. بالتنسيق مع الاسم الكبير للانزياح الأحمر الأعلى (0.2 3.5 من التحديد التقليدي للأشعة تحت الحمراء الوسطى والاختيار البصري. يعتمد هذا التحليل على مسح AllWISE ومنطقة صغيرة من بيانات Spitzer. نناقش تطبيق الخوارزمية على 100 درجة مربعة من رسم خرائط سبيتزر لمنطقة SDSS Stripe 82 الغنية بأطوال الموجات المتعددة والتحليل العنقودي للكوازارات ذات الانزياح الأحمر العالي الناتجة.
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0067-0049/219/2/39


1:50 مساءً - يوسف مرزوق - تقريب محلي MCMC للنماذج الحسابية المكثفة

نقدم إطارًا جديدًا لتسريع أخذ العينات اللاحقة باستخدام نماذج حسابية مكثفة ، واستعارة الأفكار من نظرية التقريب الحتمي ، والتحسين الخالي من المشتقات ، والتصميم التجريبي. عادةً ما تضحي الجهود السابقة لدمج النماذج التقريبية في الاستدلال إما بدقة أو كفاءة جهاز أخذ العينات ، حيث يسعى عملنا إلى معالجة هذه القيود من خلال استغلال خصائص التقارب المفيدة للتقديرات المحلية. نوضح أن سلسلة ماركوف التقريبية الخاصة بنا عينات مقاربة من التوزيع اللاحق الدقيق للفائدة ، ووصف الاختلافات في الخوارزمية التي تستغل الموارد الحسابية المتوازية. تشير النتائج إلى أنه عندما يكون للاحتمال بعض الانتظام المحلي ، يمكن تقليل عدد تقييمات النموذج لكل خطوة MCMC بشكل كبير دون تحيز متوسط ​​مونت كارلو. عمل مشترك مع باتريك كونراد (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) وأندرو ديفيس (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) وناتيش بيلاي (هارفارد) وآرون سميث (أوتاوا).


2:20 مساءً - ديفيد ستينينج - تحليل بايزي لمجموعات نجمية متعددة في مجموعات كروية مجرية

أصبحت نماذج الكمبيوتر منتشرة بشكل متزايد في مجموعة متنوعة من الإعدادات العلمية هذه النماذج تشكل تحديات لأن وظيفة الاحتمالية الناتجة لا يمكن تقييمها بشكل مباشر. على سبيل المثال ، طور علماء الفيزياء الفلكية نماذج حاسوبية تتنبأ بالمقادير الضوئية للنجم كدالة لمعلمات الإدخال مثل العمر والتركيب الكيميائي. الهدف هو استخدام مثل هذه النماذج لاشتقاق الخصائص الفيزيائية للعناقيد الكروية - مجموعات مرتبطة بالجاذبية تصل إلى ملايين النجوم. تقدم الملاحظات الأخيرة من تلسكوب هابل الفضائي دليلاً على أن العناقيد الكروية تستضيف مجموعات نجمية متعددة ، مع النجوم التي تنتمي إلى نفس المجموعة التي تشترك في بعض الخصائص الفيزيائية. نقوم بتضمين نماذج الكمبيوتر القائمة على الفيزياء في دالة احتمالية إحصائية تفترض هيكلاً هرميًا للمعلمات التي تكون فيها الخصائص الفيزيائية مشتركة مع (1) الكتلة ككل ، أو (2) مجموعات فردية داخل مجموعة ، أو تكون فريدة من نوعها إلى (3) النجوم الفردية. تم اعتماد نهج Bayesian لتركيب النموذج ، وقمنا بتطوير مخطط MCMC التكيفي الذي يحسن بشكل كبير التقارب بالنسبة إلى سلائفها ، خوارزمية MCMC غير التكيفية. تشكل طريقتنا تقدمًا كبيرًا على الممارسة القياسية ، والتي تتضمن تركيب نماذج حاسوبية فردية من خلال مقارنة تنبؤاتها بواحد أو أكثر من الإسقاطات ثنائية الأبعاد للبيانات.


3:30 مساءً - ميشيل نتامباكا - دالة توزيع السرعة لعناقيد المجرات كمسبار كوني

سأقدم نهجًا جديدًا لتقدير وفرة مجموعات المجرات وتقييد المعلمات الكونية باستخدام القياسات الديناميكية. في الطريقة القياسية ، تُستخدم سرعات خط رؤية المجرة (LOS) أو تشتت السرعة لاستنتاج كتل الكتلة من أجل تحديد دالة كتلة الهالة (HMF). تتأثر هذه التقنية بشدة بأخطاء قياس الكتلة. في طريقتنا الجديدة ، يتم تلخيص توزيع احتمالية السرعات لكل عنقود في العينة لإنشاء إحصائية جديدة تسمى دالة توزيع السرعة (VDF). يمكن قياس VDF بشكل مباشر ودقيق أكثر من HMF ويمكن أيضًا التنبؤ به بقوة باستخدام المحاكاة الكونية التي تلتقط ديناميكيات subhalos أو المجرات. نطبق هاتين الطريقتين لمحاكاة كتالوجات المجموعة والتنبؤ بالتحيز والقيود المفروضة على معامل كثافة المادة وأوميغام واتساع تقلبات المادة وسيغما8 في علم الكونيات Lambda CDM المسطح. للحصول على مثال لملاحظة 200 مجموعة ضخمة ، فإن VDF يقيد تركيبة المعلمات & سيجما8 وأوميغام 0.29. تُظهر إضافة الأخطاء اتساعًا ضئيلًا لقيود 68٪ مع تحيز طفيف فقط. ومع ذلك ، فإن HMF مع أخطاء الكتلة الديناميكية منحازة إلى Low & Omegaم وعالية وسيغما8 والنموذج الائتماني يقع خارج قيود التنبؤ ، قبل حساب تحيز إدينجتون. عندما يتم دمج VDF مع قيود من الخلفية الكونية الميكروية (CMB) ، يمكن تقليل الانحطاط بين المعلمات الكونية بشكل كبير. ستوفر المسوحات الطيفية القادمة التي تسبر الأحجام الأكبر والمقادير الخافتة عددًا أكبر من المجموعات لتطبيق VDF كمسبار كوني.


3:50 مساءً - Yen-Chi Chen - إعادة بناء شبكة كونية باستخدام حواف كثيفة

يسمح اكتشاف الهياكل الخيطية في الشبكة الكونية وتوصيفها لعلماء الكون بتقييد المعلمات التي تملي تطور الكون. لاكتشاف الخيوط الكونية ، نقترح نموذجًا لكثافة التلال ونقدم خوارزمية متوسط ​​التحول المقيدة بالفضاء الجزئي. حواف الكثافة عبارة عن مجموعة من المنحنيات التي تمثل مناطق عالية الكثافة. من خلال مقارنة حواف الكثافة بكل من محاكاة ديناميكا الجسيمات الناعمة ومسح Sloan الرقمي للسماء ، وجدنا أن العديد من خصائص المجرات ، بما في ذلك المحاور الرئيسية واللون والكتلة النجمية والحجم ، كلها مرتبطة بالخيوط.

الخميس 9 يونيو

8:30 صباحًا - تمارا بروديريك - تقدير كمية القوة السريعة باستخدام بايز المتغير

في تحليل بايزي ، يتبع الجزء الخلفي من البيانات واختيارًا سابقًا واحتماليًا. قد تكون هذه الاختيارات ذاتية إلى حد ما وتتنوع بشكل معقول عبر بعض النطاقات. وبالتالي ، نرغب في قياس حساسية اللاحق للتباين في هذه الاختيارات. في حين تم تشكيل مجال Bayes القوي لمعالجة هذه المشكلة ، لا يتم استخدام أدواته بشكل شائع في الممارسة. أحد الأسباب المهمة لهذا النقص هو صعوبة حساب مقاييس المتانة من سحوبات MCMC ، والتي غالبًا ما تفتقر إلى العمومية أو تتطلب ترميزًا أو حسابًا إضافيًا. نوضح أنه ، على عكس MCMC ، فإن تقنيات Bayes المتغيرة (VB) قابلة بسهولة لتحليل المتانة. نظرًا لأن VB يلقي الاستدلال اللاحق على أنه مشكلة تحسين ، فإن منهجيته مبنية على القدرة على حساب مشتقات الكميات اللاحقة فيما يتعلق بمعلمات النموذج ، حتى في النماذج المعقدة للغاية. نحن نستخدم هذه الرؤية لتطوير مقاييس المتانة السابقة المحلية لبايز متغير المجال المتوسط ​​(MFVB) ، وهو شكل شائع بشكل خاص من VB.


9:00 صباحًا - هيونغسوك تاك - خوارزمية مدينة جذابة مثيرة للاشمئزاز للوسائط المتعددة

التحدي الإحصائي الذي يظهر في تقدير بايز للتأخيرات الزمنية بين منحنيات الضوء للكوازارات ذات العدسة الجاذبية هو التوزيع اللاحق متعدد الوسائط لمعلمات تأخير الوقت. تعتبر استراتيجية مونت كارلو لسلسلة ماركوف الشهيرة للتعامل مع الوسائط المتعددة هدوءًا. لسوء الحظ ، تتطلب هذه الاستراتيجية عادةً ضبطًا واسعًا ومستهلكًا للوقت وتميل إلى أن تكون باهظة الثمن من الناحية الحسابية. نقترح خوارزمية Metropolis (RAM) الجذابة والمثيرة للاشمئزاز والتي تسرع من انتقال سلسلة ماركوف بين أوضاع التوزيع متعدد الوسائط بطريقة بسيطة وسريعة. تعد خوارزمية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في الأساس خوارزمية Metropolis-Hastings مع اقتراح يتكون من تحرك منحدر بكثافة يهدف إلى جعل الأوضاع المحلية مثيرة للاشمئزاز ، تليها حركة شاقة في الكثافة تهدف إلى جعل الأوضاع المحلية جذابة. يتم تحقيق حركة الانحدار عبر نسبة متروبوليس متبادلة بحيث تفضل الخوارزمية الحركة الهبوطية. تقوم الحركة الشاقة بالعكس باستخدام نسبة Metropolis القياسية التي تفضل الحركة الصعودية. تزيد هذه الحركة التصاعدية في الكثافة من احتمالية الانتقال المقترح إلى وضع مختلف. نظرًا لأن احتمال قبول الاقتراح يتضمن نسبة التكاملات المستعصية ، فإننا نقدم متغيرًا إضافيًا يقدم مصطلحًا يلغي النسبة المستعصية. باستخدام مثالين ، نوضح إمكانية خوارزمية ذاكرة الوصول العشوائي لاستكشاف توزيع متعدد الوسائط بشكل أكثر فعالية وبضبط أقل مما هو مطلوب عادة من خلال الطرق القائمة على التقسية.
http://arxiv.org/abs/1601.05633


9:20 صباحًا - Layne Price - بايز غير بارامترية وإعادة التأين الكوني

يوفر عمق طومسون البصري قيدًا على خصائص المجرات المبكرة التي تقود إعادة التأين الكوني. باستخدام النمذجة البايزية غير البارامترية ، أحسب الاحتمالات الخلفية لتطور الانزياح الأحمر لجزء الهروب من التدفق المؤين الذي يدخل الوسط المجري المحايد بناءً على استقطاب Planck CMB وبيانات درجة الحرارة ، والتي تكون حساسة لعمق Thomson البصري. أعطي أيضًا نتائج لعامل التكتل الفعال وحد الحجم الخافت لوظيفة لمعان المجرة عند z> 6.
بناءً على الطرق في 1507.02685 ، 1403.5849 ، 1403.5922


9:40 صباحًا - Brendon Brewer - كتالوجات احتمالية وما بعدها

يمكن النظر إلى عدد كبير من مشاكل تحليل البيانات الفلكية كمشكلات نمذجة خليط بايزي. يمكن أن يكون الاقتراب منهم من هذا المنظور مثمرًا للغاية. في حين أن العبء الحسابي أعلى ، يمكن زيادة الإمكانات العلمية للبيانات بشكل كبير في بعض الحالات. سأقدم النتائج الأخيرة التي استنتجت كتلة البنية التحتية المظلمة في مجرة ​​العدسة وفك تشابك إشارات الكواكب الخارجية من النشاط النجمي في بيانات السرعة الشعاعية.


10:30 صباحًا - ربيكا داوسون - وصف كواكب كبلر العابرة بوجود ضوضاء مرتبطة بها

اكتشفت مهمة كبلر الآلاف من الكواكب خارج الطاقة الشمسية والكواكب المرشحة ، والتي تم تمكينها بواسطة القياس الضوئي عالي الدقة من كبلر. ومع ذلك ، فإن التحسينات في الدقة قد سلطت الضوء على تحديات إحصائية جديدة في اكتشاف وتوصيف الكواكب الخارجية في وجود ضوضاء مرتبطة. لقد أصابت هذه التحديات العديد من الكواكب الخارجية الأكثر إثارة للاهتمام ، من الكواكب الشبيهة بالأرض إلى أنظمة الكواكب التي تضع ديناميكياتها المدارية قيودًا مهمة على كيفية تشكل وتطور أنظمة الكواكب. سأركز على مشكلة الضوضاء المرتبطة لتوصيف الكواكب الخارجية العابرة باستخدام اختلافات توقيت العبور. سأقدم مقارنة بين العديد من التقنيات باستخدام الموجات ، والعمليات الغاوسية ، والخطوط متعددة الحدود لحساب الضوضاء المرتبطة في دالة الاحتمال عند استنتاج المعلمات الكوكبية. يعد احتساب الضوضاء المرتبطة أمرًا ضروريًا لتحقيق الإمكانات الكاملة لمهمة كبلر ومهمات الكوكب العابر المستقبلية مثل TESS و PLATO.


11:00 صباحًا - Daniel Foreman-Mackey - الكواكب الخارجية العابرة لفترة طويلة وسكانها

اكتشفت مهمة كبلر آلاف الكواكب الخارجية وأحدثت ثورة في فهمنا لسكانها. أتاح هذا الكتالوج الكبير والمتجانس من الاكتشافات إجراء دراسات دقيقة لمعدل حدوث الكواكب الخارجية وأنظمة الكواكب خارج المجموعة الشمسية كدالة لخصائصها الفيزيائية. تعد استطلاعات العبور مثل كبلر أكثر حساسية للكواكب ذات الفترات المدارية الأقصر من الكواكب الغازية العملاقة التي تهيمن على ديناميكيات نظامنا الشمسي. لقد طورت طريقة مؤتمتة بالكامل لاكتشاف وتوصيف الكواكب العابرة ذات الفترات الطويلة مع مرور واحد أو اثنتين فقط في منحنيات الضوء الأرشيفية في كبلر.نظرًا لأن الطريقة لا تتضمن أي تدخل بشري ، يمكنني أيضًا قياس وظيفة اكتمال الاكتشافات بدقة ووضع قيود على معدل حدوث الكواكب الخارجية ذات الفترات المدارية التي تزيد عن عامين. سأقدم هذه الطريقة والأدوات الإحصائية التي تم تطويرها كجزء من هذا المشروع.


11:30 صباحًا - Angie Wolfgang - التنوع المعتمد على الفترة لتركيبات الكواكب الصغيرة: النمذجة البيزية الهرمية لكتل ​​الكواكب الخارجية العابرة وأنصاف الأقطار والفترات

توفر الكواكب الخارجية التي تعبر نجومها المضيفة فرصة فريدة لدراسة مجموعة التكوينات الكوكبية التي تنتجها عمليات تكوين الكواكب. عندما يمكن الحصول على قياس الكتلة لهذه الكواكب ، يمكن دمجه مع نصف القطر المستنتج من عمق عبوره للحصول على كثافة كوكبية كبيرة. يعتبر توزيع الكثافة الظاهرية ، والمدى المقابل للتركيبات المسموح بها ، وكيف تتغير هذه الخصائص كدالة للمسافة من النجوم المضيفة ، قيودًا مهمة لنظرية تكوين الكواكب.
هنا نستكشف هذه العلاقات مع نموذج بايزي الهرمي (HBM) لاعتماد فترة نصف قطر الكتلة (M-R-P) للكتلة المنخفضة (ث

9:00 صباحًا - Yao-Yuan Mao - المحاكاة واتصال galaxy-halo

توفر محاكاة المادة المظلمة تنبؤات قوية وقابلة للتطوير لتوزيع المادة لعلم كوني معين. ومع ذلك ، نظرًا لأن المادة المظلمة لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر ، في معظم الحالات عند مقارنة محاكاة المادة المظلمة مع الملاحظات ، نحتاج إلى افتراض نموذج محدد لاتصال الهالة المجرة. في هذا الحديث ، سأناقش بعض التطورات الأخيرة حول تقنية مطابقة الوفرة ، والتحديات التي نواجهها مع النماذج التجريبية ، وكذلك الطرق البديلة لاتصال الهالة المجرة بمحاكاة المادة المظلمة.


9:30 صباحًا - جريج سنايدر - ملاحظات وهمية وإحصاءات مورفولوجيا المجرة من عمليات المحاكاة المائية الكونية

سوف أصف الجهود المبذولة لإنشاء واستخدام البيانات الاصطناعية من الديناميكا المائية الكونية ثلاثية الأبعاد إلى جانب نماذج العمليات الفيزيائية الفلكية. تمتد هذه الجهود إلى نطاقات واسعة من الحجم والتفاصيل - يحتاج الأول لالتقاط تنوع المجرات والثاني لتطوير نماذج على المقاييس ذات الصلة بالرصدات عالية الدقة. على وجه الخصوص ، سأناقش عملنا لإنشاء وتحليل ملايين الصور الاصطناعية المستمدة من مشروع Illustris ، وهو جهد محاكاة هيدروديناميكي كبير حديث. تتضمن النتائج الأخيرة نمذجة بشكل صحيح تقريبًا للارتباطات بين بنية المجرة الضوئية والكتلة ومعدل تشكل النجوم والديناميكيات ، وتنفيذ تأثيرات تغذية مرتدة أكثر واقعية من أي وقت مضى. تظل العديد من القضايا المفتوحة ، مثل طبيعة ردود الفعل ، ودورة الغاز والمعادن ، ودور الانتفاخات والثقوب السوداء ، والغبار ، والتاريخ التطوري لهياكل المجرات. بينما يمكن لمجموعات البيانات الحالية والمستقبلية قياس نتائج العمليات الفوضوية التي تشكل حياة المجرات الضخمة على مدار الزمن الكوني ، فإنها لا تستطيع تفسير هذه التأثيرات الدقيقة والمتنوعة بشكل كامل بدون تنبؤات كبيرة ومفصلة. لهذا السبب ، ستكون أفضل المعايير لاستخدام المسوحات لفهم المجرات هي المحاكاة الواقعية المكانية والطيفية الكاملة ، بما في ذلك تكوين النجوم ، والتأين الضوئي ، والاندماجات ، وذيول المد والجزر ، وتكتلات النجوم ، والغبار ، و AGN. لتعزيز هذه الأهداف ، أدعو إلى مراقبة مجموعات كبيرة من المحاكاة الديناميكية المائية بشكل منهجي وربط هذه البيانات الوهمية بنمذجة التواريخ الفيزيائية الجوهرية للمجرات.
http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.454.1886S
http://adsabs.harvard.edu/abs/2015A٪26C. 13. 12N
http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.451.4290S


9:50 صباحًا - ريتشارد جالفيز - الإشعاع المظلم والنيوترينوات الإضافية في بدايات الكون: ما هي القيود الحقيقية التي يمكن استخلاصها من ملاحظات CMB و BBN؟

تستخدم ملاحظات إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف (CMB) والوفرة المتبقية من العناصر الضوئية لتقييد العدد الفعال للأنواع النسبية في الكون المبكر (Neff). في هذا الحديث نوضح إلى أي مدى تنفصل التنبؤات من قياسات CMB ومراقبات Big Bang Nucleosynthesis (BBN) في إعطاء تنبؤ دقيق لعدد أنواع النيوترينو الفعالة. نجد أن القيود تتأثر بشدة إذا نظر المرء في قياس درجة حرارة النيوترينو بطريقة تحافظ على كثافة طاقة النيوترينو ثابتة ، والتي يمكن إنتاجها في مواقف ظاهرية مختلفة. هذه الحرية في قياس العدد الفعال للنيوترينوات تفتح نافذة جديدة في الفيزياء تتجاوز النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. كما أنه يسمح بتحسين التوتر بين تجارب الكاشف الأرضية التي يبدو أنها تفضل إحصائيًا خمسة أنواع من النيوترينو بينما يبدو أن القياسات الكونية تفضل ثلاثة إلى أربعة أنواع. نناقش أيضًا تأثير هذه الاعتبارات على مشكلة الليثيوم في BBN.


10:40 صباحًا - Duane Lee - تشغيل البطاقات الخاصة بك بشكل صحيح: اشتقاق عائد التخليق النووي وقيود حدث أمبير من ملاحظات نجوم الهالة و UFDs

على مدى العقدين الماضيين ، تم القيام بالعديد من الخطوات في محاولة لنمذجة التطور الكيميائي للمجرة ولتحديد تفاصيل التطور النجمي مثل ، على سبيل المثال ، الارتباطات بين العمر والمعدنية. علاوة على ذلك ، فإن الجهود المبذولة للكشف عن تفاصيل التخليق النووي النجمي كنتاج للتخصيب الموروث ، وعمليات التخليق النووي الداخلية ، والإثراء من التطور المشترك الثنائي ، والتخليق النووي المتفجر أثناء المستعر الأعظم ، قد أسفرت عن مكاسب كبيرة في فهم أساسيات التركيب النووي النجمي. تم تحقيق العديد من هذه المكاسب من خلال إنشاء محاكاة مفصلة لتطور النجوم ذات الكتلة العالية ومن خلال دراسة أنماط الوفرة الكيميائية للنجوم الفردية. في حديثي ، سأناقش طريقة بديلة لفك ترميز الوفرة الكيميائية التي نراها في النجوم في الكتلة لإلقاء الضوء على التخليق النووي "المتأصل" للأسلاف عبر طيف الكتلة SN الأساسي المنهار. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكشف التحليل الذي تمت مناقشته عن رؤى فيما يتعلق بالطبيعة العشوائية لتشكيل النجوم في بيئات مجرية مختلفة ، ساعد في تحديد موقع الطيف الكتلي النجمي لمواقع التخليق النووي المحتملة لعناصر مختلفة لالتقاط النيوترونات ، واستقصاء إمكانيات واتجاهات العائد المعتمدة على الكتلة لجميع العناصر بشكل عام.


11:00 صباحًا - Gwendolyn Eadie - استنتاج كتلة هالة المادة المظلمة من الحركات الحركية ثلاثية الأبعاد للعنقود الكروي

لقد طورنا طريقة بايز لتقدير كتلة مجرة ​​درب التبانة والكتلة التراكمية التي تستخدم مواقع وسرعات أقمار المجرة. أعاد تحليل أولي باستخدام البيانات الحركية للعناقيد الكروية والمجرات القزمة ، وافتراض نموذج هيرنكويست البسيط (1990) ، تقديرًا جماعيًا لمجرة درب التبانة يتوافق مع العديد من الدراسات الأخرى (انظر Eadie ، Harris ، & amp Widrow 2015) . ومع ذلك ، وجدنا في دراستنا أن كلاً من الأجسام عالية السرعة وشكوك القياس لها تأثير قوي على الكتلة المقدرة. وهكذا ، طورنا منذ ذلك الحين طريقة لتضمين الارتياب في القياس من خلال معالجة جميع مواضع القمر الصناعي والسرعات كمعلمات في نموذج بايزي الهرمي (انظر Eadie et al، JSM Proceedings 2015، Section on Physical & amp Engineering Sciences، 792-799، Eadie et al 2016 قيد الإعداد) ، بدأنا أيضًا في استخدام نموذج أكثر واقعية لمجرة درب التبانة. في هذا الحديث ، سأقدم مقدمة لطريقتنا وأناقش أحدث نتائجنا.


تطلق SKA أول تحدي للبيانات العلمية لمجتمع علم الفلك

المقر الرئيسي لشركة SKA العالمية ، 26 نوفمبر 2018 & # 8211 تطلق منظمة مصفوفة الكيلومتر المربع (SKAO) اليوم أول تحدي لبيانات العلوم على الإطلاق ، مما يمنح علماء الفلك طعمًا للصور التفصيلية للغاية التي سينتجها SKA.

يتطلب التحدي الذي طوره فريق Project Science التابع لـ SKAO تحليل سلسلة من الصور عالية الدقة التي تم إنشاؤها من خلال محاكاة البيانات. الباحثون مدعوون لتنزيل الصور واستخدام البرامج الخاصة بهم للعثور على المصادر وتحديدها وتصنيفها.

يتمثل الهدف الرئيسي لسلسلة تحديات البيانات في إعداد المجتمع العلمي لنوع منتجات البيانات التي سيتلقاها من ملاحظات SKA ، وجمع التعليقات القيمة التي ستعلم تطوير إجراءات تقليل البيانات.

يقول مدير العلوم في SKA الدكتور روبرت براون: "نحن نختبر طرقًا لاكتشاف الأشياء وتصنيفها بكفاءة ودقة - ستكون صور SKA مزدحمة بالمصادر ، لذلك يجب أتمتة هذه العملية". "نريد أن نعرف ما يمكن لعلماء الفلك استنتاجه من هذه الصور ، وما الذي قادهم إلى تلك الاستنتاجات."

ويضيف الدكتور براون: "نحن أيضًا حريصون على مشاركة مجتمع علم الفلك والفيزياء في التحدي ، بما يتجاوز مجتمع الراديو ، حتى نتمكن من مشاركة خبراتهم وأفكارهم".

يتكون تحدي البيانات العلمية الأول من تسع صور كبيرة ، يبلغ حجم كل منها حوالي 32000 بكسل على كل جانب وحجمها 4 جيجابايت. يوضحون كيف أن مصفوفة الترددات المتوسطة الخاصة بـ SKA ، والموجودة في جنوب إفريقيا ، ستشاهد سماء الراديو بثلاثة ترددات مختلفة (560 ميجاهرتز و 1.4 جيجاهرتز و 9.2 جيجاهرتز) ، وعلى ثلاثة أعماق: ثماني ساعات و 100 ساعة و 1000 ساعة من مراقبة الوقت.

تعد المجرات المكونة للنجوم من بين 10 ملايين مصدر في صور تحدي البيانات. (الائتمان: منظمة SKA)

تسمح المراقبة الأطول لعلماء الفلك برؤية أعمق في الكون ، وكشف المزيد من الأشياء في مجال الرؤية. ستعمل تحديات بيانات العلوم المستقبلية أيضًا على محاكاة مجموعات البيانات الخاصة بالتلسكوب منخفض التردد التابع لـ SKA ، والذي سيكون مقره في أستراليا.

تقول الدكتورة آنا بونالدي ، عالمة مشروع SKA ، التي قادت تطوير تحدي البيانات: "هذا تمثيل تفصيلي استثنائي للسماء يقدم ثروة من المعلومات لعلماء الفلك". "نحن متحمسون لرؤية ما يمكن لزملائنا الاستفادة منه ، ومن تحدياتنا المستقبلية التي ستصبح تدريجياً أكثر تطوراً خلال السنوات القليلة القادمة.

"بحجم 4 غيغابايت لكل صورة ، هذه الصور معقدة بالفعل لكنها مجرد جزء صغير من حجم صورة SKA كاملة ، لذلك يمكننا التفكير في هذا على أنه" إحماء "، لجعل الناس مستعدين لأشياء أكبر بكثير!"

لإنشاء الصور ، استخدم الدكتور Bonaldi نموذجًا إحصائيًا لأنواع المصادر التي تحدث في جميع أنحاء الكون ، استنادًا إلى أحدث مسوحات السماء التي أجريت على العديد من الترددات المختلفة. سمح لها ذلك بالتنبؤ بما يمكن لـ SKA ، كتلسكوب شديد الحساسية ، رؤيته.

يوجد حوالي 10 ملايين مصدر في فئتين: مجرات تشكل النجوم مثل مجرتنا درب التبانة ، ونواة المجرة النشطة (AGNs) ، المأخوذة من أطلس DRAGN لجامعة مانشستر ، وهو كتالوج لصور عالية الجودة لمجرات الراديو.

هذا هو الأول في سلسلة تحديات البيانات التي يتم التخطيط لها من قبل SKAO ، ويركز بعضها على العلوم بينما يغطي البعض الآخر موضوعات مثل خوارزميات البرامج أو قضايا نقل البيانات.

يقول المدير العام لـ SKA البروفيسور فيليب دايموند: "هذه لحظة مهمة في رحلتنا نحو تقديم نتائج علمية باستخدام تلسكوبات SKA في غضون بضع سنوات".

"إن جلب المجتمع معنا من خلال هذه التحديات يعني أنه يمكننا التأكد ليس فقط من بناء تلسكوب من الطراز العالمي ، ولكن أيضًا جعل مجتمع المستخدمين جاهزًا والتقنيات والأنظمة المطبقة لهؤلاء المستخدمين لبدء التشغيل عندما SKA تعمل. "

سيتم تقييم الردود على تحدي البيانات الأول الذي تم تقديمه بحلول 15 مارس 2019 وتقديمها في مؤتمر SKA للعلوم في الشهر التالي. التفاصيل الكاملة لكيفية المشاركة متاحة على موقع SKA Science.


CHIME تفي بوعدها ، وبعد ذلك البعض

كيف كشف الكنديون سر اكتشاف الاندفاعات الراديوية السريعة وحولوا القليل من الاكتشافات إلى طوفان.

يقول كيندريك سميث ، عضو هيئة التدريس في المحيط ، "مرة كل عقد أو نحو ذلك ، يكتشف علماء الفلك نوعًا جديدًا من الأحداث الغامضة في الكون". "في الستينيات ، كانت النجوم النابضة لغزًا غير متوقع في السبعينيات ، كانت انفجارات أشعة جاما مفاجأة ، وهكذا. في القرن الحادي والعشرين ، كانت مفاجأتنا الغامضة هي انفجار الراديو السريع ".

ظهرت المفاجأة لأول مرة في عام 2007 ، عندما لاحظ علماء الفلك الذين قاموا بتمشيط البيانات الأرشيفية شيئًا غريبًا: نبضة قصيرة بشكل لا يصدق من ضوء التردد الراديوي الذي بدا أنه يأتي من خارج المجرة. كان خافتًا - خافتًا كإشارة هاتف محمول مرسلة من القمر - لكن من الواضح أنها لم تبدأ بهذه الطريقة. أيا كان ما ينتج عن الإشارة ، يجب أن يكون قد أطلق قدرًا كبيرًا من الطاقة في بضعة أجزاء من الثانية كما تفعل شمسنا على مدار 80 عامًا.

بدأ البحث عن المزيد من هذه النبضات - التي أُطلق عليها اسم "الاندفاعات الراديوية السريعة" وأطلق عليها اسم FRBs - على الفور. ولكن على مدار عقد من البحث المكثف ، لم يظهر سوى 25 شخصًا آخر. المحير ، بدا أن واحدًا فقط كرر.

مع عدد قليل جدًا من الأحداث المسجلة ، طور الفيزيائيون نظريات FRB أكثر من اكتشافات FRB. مع وجود القليل من البيانات ، يمكن للتقدم فقط الزحف إلى الأمام. تغير كل ذلك مع بدء تشغيل تلسكوب جديد ، التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين ، أو CHIME. يُعد CHIME أول تلسكوب كندي جديد منذ عقود ، ويضم حوالي 50 عالماً من Perimeter ، و McGill ، وجامعة تورنتو ، وجامعة كولومبيا البريطانية ، والمجلس القومي للبحوث في كندا ، ويقع في وادي Okanagan في كولومبيا البريطانية.

يقول سميث ، الذي يشغل كرسي Daniel Family James Peebles في Perimeter: "كان الأمر مثيرًا". "في عالم مليء بالتعاون الدولي الضخم ، يعتبر CHIME مشروعًا صغيرًا في كندا فقط. كانت هذه فرصة لجعل كندا رائدة في واحدة من أهم المشاكل في الفيزياء الفلكية ".

تنبع نقاط القوة - والتحديات - الخاصة بـ CHIME من تصميمها غير العادي. بدلاً من الأقراص الدوارة الأكثر شيوعًا ، تحتوي CHIME على أربع أسطوانات نصف تعمل بالتوازي ، ويشبه كل منها نصف أنبوب لوح التزلج. بينما تتحول معظم التلسكوبات للتركيز على الكائن قيد الدراسة ، فإن CHIME لا تركز على الإطلاق. تحدق الأنابيب النصفية بشكل مستقيم في السماء ، وتتحرك فقط لأنها مثبتة على أكثر الأجزاء المتحركة موثوقية ، وهي الأرض نفسها. مع دوران الأرض ، تكتسح التلسكوبات السماء مثل ماسح ضوئي ضوئي يمسح قطعة من الورق. للتحدث بشكل مشابه: حيث تستخدم التلسكوبات الأخرى عدسات الزوم ، يكون CHIME بزاوية عريضة ، وبالتالي فإنه سيسجل الأحداث العابرة ، بما في ذلك FRBs ، التي قد تلتقطها التلسكوبات الأخرى بالصدفة فقط.

هذا هو المكان الذي يبدأ فيه التحدي. تقوم CHIME بإخراج بيتابايت من البيانات كل يوم. هذا هو 1،024 تيرابايت ، أو مليون غيغا بايت ، أي ما يعادل أكثر من 38 عامًا من المشاهدة المستمرة لـ Netflix بدقة عالية. في كل هذه البيانات ، في مكان ما ، مرة واحدة تقريبًا في اليوم ، يجب أن يكون الوميض الخافت والوجيز لـ FRB.

ننسى العثور على إبرة في كومة قش: هذا مثل نتف حصاة من انهيار جليدي. مما يجعل التحدي أكثر صعوبة هو حقيقة أنه يتعين على فريق CHIME البحث في تلك البيانات فور وصولها ، في الوقت الفعلي. يوضح سميث: "إنه كثير جدًا للحفظ على القرص ، لذا لا يمكنك إلقاء نظرة عليه إلا خلال فترة زمنية قصيرة عندما يكون في الذاكرة". "أنت بحاجة إلى أجهزة كمبيوتر عملاقة كبيرة في الموقع ، تقوم بمعالجة في الوقت الفعلي لكل تحليل نريد إجراؤه - بما في ذلك FRBs."

افترض الفريق في الأصل أنه سيكون من المستحيل معالجة هذا الحجم من البيانات بهذه السرعة. "اعتقدنا أنه سيكون لدينا 10 أشخاص يعملون على ذلك. سنشتري هذه المزرعة العملاقة من الآلات ، مع فاتورة طاقة ضخمة ، ونبحث فقط في مجموعة فرعية من البيانات ، "كما قال عضو هيئة التدريس في Perimeter Associate Ue-Li Pen ، الذي تم تعيينه بشكل مشترك مع المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية.

ثم اكتشفوا بعض الخوارزميات الواعدة ولكنها قليلة الاستخدام والتي يمكن أن تساعد في تسريع بحثهم. "كان كندريك متحمسًا ،" قال بين بضحكة مكتومة. "إذا كانت مشكلة خوارزمية رائعة ، فهذه مشكلة في زقاقه".

مع حصوله على درجة الدكتوراه الأولى في الرياضيات ، والثانية في علم الكونيات ، وفترة عمل كمهندس برمجيات بينهما ، يمزج نهج سميث الثوري بين الفيزياء ، وتحليل البيانات ، والإحصاءات ، والرياضيات البحتة للعثور على الإشارات في الاندفاع المذهل للبيانات الناتجة عن التجارب الجديدة مثل CHIME. لهذا النوع من العمل - "تطوير تقنيات جديدة لاستخراج الفيزياء الأساسية من البيانات الفلكية" - تم الاعتراف بسميث كأحد الفائزين بجائزة New Horizons in Physics لعام 2020.

طور سميث ، بقيادة فريق صغير من Perimeter شمل العالم الحسابي داستن لانغ ، والطلاب مسعود رافعي رافاندي وأوتكارش جيري ، ومساعد البحث مايا برهانبوركار ، العديد من الخوارزميات المتقدمة لفرز وتحليل بيانات CHIME ثم قام هو وفريقه بتطبيق هذه الرياضيات الجديدة كبرنامج. كانت النتيجة بحث FRB أسرع بمئة مرة مما توقعه أي شخص وحوّل تلسكوب CHIME إلى أفضل صائد FRB في العالم. يقول سميث: "لقد حولنا علم الفلك الراديوي عالي الدقة إلى مشكلة برمجية".

أخذ تلسكوب CHIME الضوء الأول في خريف عام 2017 وبدأ في اكتشاف FRBs بينما كان لا يزال في مرحلة التشغيل. في يناير 2019 ، استحوذ فريق CHIME على عناوين الأخبار العالمية - بما في ذلك غلاف Nature - مع الدفعة الأولى من 13 اكتشافًا ، بما في ذلك مكرر آخر. في أغسطس ، أعلنا عن دفعة ثانية أكبر بكثير والتي ربما كانت الأكثر إثارة هي أنها تحتوي على ثمانية مكررات أخرى.

يقول سميث: "يمكننا العثور على FRBs في أيام أكثر مما رأينا في سنوات الدراسة المكثفة". "إنها لعبة تغير."

حقنت الاكتشافات وقود الطائرات في دراسة FRBs. على سبيل المثال ، بدأ فريق CHIME في تحديد الاختلافات بين تكرار FRBs وتلك التي لم تتم ملاحظتها بعد لتكرارها. يبدو أن اختراق التفاهم وشيك.

قالت فيكتوريا كاسبي ، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة ماكجيل ، في مقابلة مع سي بي سي نيوز: "أعتقد أن العام المقبل سيكون عامًا جيدًا حقًا بالنسبة إلى FRBs". Kaspi عضو في تعاون CHIME وخبير في "عابر الراديو" مثل FRBs. "هل سنعرف الإجابة في غضون عام؟ لا أعلم. يمكن. لكنني أعتقد أننا سنحقق تقدمًا كبيرًا في غضون عام ".

مع تسارع وتيرة الاكتشاف ، انتقل مجال FRBs سريع الانكشاف من الزحف إلى العدو السريع.

& # 8211 مع ملفات من ستيفاني كيتنغ

محاضرة عامة حول المحيط: يستكشف كندريك سميث علم الكونيات في القرن الحادي والعشرين

شارح: انفجارات راديو سريعة & # 8212 ما هي في الكون؟


عمل باندورا على الكشف عن الاندفاعات الراديوية السريعة بالتفصيل في "الطبيعة"

كيفن باندورا هو جزء من فريق البحث الذي عمل على CHIME ، وهو تلسكوب لاسلكي يكتشف انفجارات الراديو السريعة.

عندما بدأ الباحثون العمل في التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين ، أو CHIME ، تصوروا تلسكوبًا لاسلكيًا من شأنه إجراء قياسات دقيقة لتسارع الكون لتحسين معرفة سبب تسارع توسع الكون.وبدلاً من ذلك ، فقد أصبح مثاليًا للكشف عن الاندفاعات الراديوية السريعة - ومضات الراديو تحدث من خارج مجرة ​​درب التبانة.

قال كيفين باندورا ، الأستاذ المساعد بجامعة وست فرجينيا: "من المتوقع أن يخبرنا هيكل النبض عن بيئة المصدر ، وهو مؤشر آخر على أن هذه أحداث حقيقية".

يتألف تلسكوب CHIME ، الموجود في مرصد Dominion Radio Astrophysical Observatory في كاليدن ، كولومبيا البريطانية ، من أربعة عاكسات أسطوانية ، و 256 هوائيًا ثنائي الاستقطاب لجمع البيانات ومحرك F و X-Engine لمعالجة البيانات. لعب باندورا ، الأستاذ المساعد في قسم علوم الكمبيوتر والهندسة الكهربائية في لين ، دورًا رئيسيًا في تطوير محرك F للجهاز ، والذي يعالج الإشارات رقميًا من الفضاء إلى ترددات يمكن معالجتها بعد ذلك في خرائط رقمية للكون.

كما ورد في عدد 9 يناير من طبيعة ، المجلة الدولية للعلوم ، خلال مرحلة ما قبل التكليف ، اكتشفت CHIME 13 FRBs. قبل ذلك ، أبلغ علماء الفلك ، بمن فيهم أستاذ علم الفلك في WVU دنكان لوريمر ، عن ما بين 50 إلى 60 مثالًا منذ اكتشافها لأول مرة في عام 2007.

قال باندورا: "على الرغم من أن مشروع CHIME بدأ قبل أن يتم فهم الاندفاعات الراديوية السريعة ، فقد تبين أنه أداة جيدة لالتقاطها وقياسها". "لدينا الفرصة لنكون أول من يفهم ماهيتهم."

يشير التقرير إلى أنه من المتوقع أن يكون معدل حدث FRB الخاص بـ CHIME بين 2 و 50 FRBs في اليوم.

تقرير ثان ، ظهر أيضًا في عدد 9 يناير من طبيعة، التفاصيل التي اكتشفها CHIME أيضًا فقط ثاني FRB المعروف الذي يتكرر ، ومضات الراديو عادت للظهور في نفس النقطة في السماء. وفقًا لتقرير سابق ، ظهر FRB المتكرر الآخر المعروف لأول مرة في عام 2012 ، ويبدو أنه نشأ في مجرة ​​على بعد حوالي 2.5 مليار سنة ضوئية من الأرض.

"المثير للاهتمام هو أننا نرى الكثير منهم ولم نحالفهم الحظ. قال باندورا: "ما زلنا غير متأكدين مما إذا كانت الأحداث المتكررة مختلفة عن الأحداث التي نراها مرة واحدة فقط". "يبدو أن المكرر الذي نراه يحتوي على هياكل مماثلة للمكرر المعروف الآخر ، FRB 121102. ومع وجود أحداث قليلة جدًا ، لا يوجد بيان قوي بعد."

يستمر Bandura في العمل كعضو مهم في المشروع ويشارك في تحليل البيانات التي تم جمعها عندما تصبح متاحة.

لمزيد من المعلومات حول الأخبار والأحداث في كلية بنجامين م.


شاهد الفيديو: العروض النهائية لتحدي ذكاء للبيانات (أغسطس 2022).