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2023 年度 実施状況報告書

すばるビッグデータとAI活用で拓く宇宙の希少天体探査

研究課題

研究課題/領域番号 22K14078
研究機関早稲田大学

研究代表者

嶋川 里澄  早稲田大学, 高等研究所, 准教授(任期付) (20823321)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード銀河 / データ天文学 / 機械学習
研究実績の概要

宇宙には多種多様な銀河が存在し、これらはさまざまな宇宙現象や周囲の環境と密接に関係していることが多くの研究によって示されてきた。結果、これらの関係性の大枠についてはコンセンサスが得られる状況にほぼ近づきつつある。一方で、大枠にハマらない・もしくはその複数の基本的形態や性質の中間にあたるような希少銀河は、サンプル数の少なさから、まだ理解が得られていない部分が多く、銀河天文学におけるミッシングピースとなっている。
当該研究は、すばる望遠鏡に搭載された超広視野可視主焦点カメラ「ハイパーシュプリームカム」で取得された大規模データに基づき、銀河の画像ビッグデータの作成し、その中から機械学習などの数理的手法を用いて宇宙でも珍しい天体を探すことを目的としている。
2023年度では、銀河形態の中でも珍しい、リング構造を持った銀河「リング銀河」のかつてない大規模探査を実施した。ハイパーシュプリームカムによって得られた70万天体に及ぶ銀河の高解像度画像データに対して、機械学習分類を実施し、およそ3万天体に及ぶリング銀河の検出に成功した (Shimakawa et al. 2024 PASJ 76 191)。またこの際、リング銀河の分類器を学習させる際に、国内初の市民天文学プロジェクト「GALAXY CRUISE」で構築された、リング銀河分類を含む第1版公開カタログを活用している。一連の結果はすばる望遠鏡ホームページからプレスリリースした。初年度の成果も加味すると、実施期間内に発行された査読論文2編を持ってして、当該研究の最低限の目標は十分に達成されたと言えるだろう。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度に加えて新たに査読論文を1編発行したことで、ひとまず学術成果として当該研究の最低限の目標は十分に達成されたと考えている。また2023年度の論文成果はすばる望遠鏡ホームページのプレスリリースからも発行し、さまざまな理系メディアからも取り上げられたため、一般社会に向けにも一定の成果を上げることができたと言える。

今後の研究の推進方策

2022-2023年度における論文成果2本を中心に、すでに当研究の科学目標は最低限達成された。最終年度は、今後の発展を見据えて、当研究の理想目標である「データ駆動型(教師なし)希少天体探査」のモデル開発に取り組みたい。 これまでの二年間で、いくつかのモデル試行案の策定、およびデータセットの構築計画は完了したため、これらの元に本年度中に実際に試験を行い、今後の方向性に関して目処を立てたい。

次年度使用額が生じた理由

差額は1万円以下であり、概ね計画通りに使用できたと考えている。したがって次年度の使用計画には影響しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] GALAXY CRUISE: Spiral and ring classifications for bright galaxies at <i>z</i> = 0.01?0.32024

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa Rhythm、Tanaka Masayuki、Ito Kei、Ando Makoto
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 76 ページ: 191~204

    • DOI

      10.1093/pasj/psae002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 天文データ科学が拓く銀河宇宙の国勢調査2023

    • 著者名/発表者名
      嶋川里澄
    • 学会等名
      第一回データ科学研究交流会
    • 招待講演
  • [備考] 市民天文学者とAIの協働で渦巻銀河とリング銀河の大規模検出に成功

    • URL

      https://subarutelescope.org/jp/results/2024/03/13/3374.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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