Der er skarpe lys over hele universet, hvor galakser smadrer sammen. Og der er lyspunkter overalt i universet - især det meget fjerne univers - hvor galakser kaster stjerner ud med usædvanlige priser. Nu har et team af astronomer en ny måde at adskille dem fra hinanden.
Her er problemet: Teleskoper kan ikke se langt væk, gamle dele af universet klart nok til at få øje på de sædvanlige underskrifter af galakser, der smelter sammen, så der har ikke været nogen god måde at skelne disse to typer superlyse galakser fra hinanden.
I et papir, der blev offentliggjort i juliudgaven af tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beskrev forskere et nyt system til at skelne fjerde galakssammensætninger fra fjerne galakser, der skinner superlys, fordi de føder usædvanligt store antal nye stjerner.
I relativt nærliggende dele af universet kan vi let se galaktiske fusioner baseret på tsunamier af stjerner på deres periferi. Lange "tidevandsarme" af stjerner strækker sig væk fra kerne i galakser, der for nylig er fusioneret, som pile, der identificerer dem for stjernernes arkæologer, der sigter gennem rummet.
Men lys fra det gamle univers har rejst for langt og ser for sløret ud til, at disse mønstre er synlige. På samme tid blev de første par milliarder år i vores universets historie defineret af galakser, der producerede stjerner med høje hastigheder, som ville være usædvanlige i dag. Så det har længe været uklart, hvilke fjernt superglatte galakser astronomer kan se i det tidlige univers er resultaterne af fusioner, og hvilke er så lyse helt alene.
Holdet begrundede, at fordi vi ved, hvordan stjernedannende galakser og galaktiske fusioner ser ud på nært hold, ville det være relativt ligetil at oprette falske billeder og derefter sløre og fordreje dem, som om lyset fra disse galakser blev fanget langvejs af en af vores rumteleskoper. Det var netop, hvad teamet gjorde, og skabte mere end 1 million falske Hubble-rumteleskoper og James Webb-rumteleskopbilleder. Astronomerne vidste, hvilke der var slørede, fjerne billeder af galaktiske kollisioner end uskarpe billeder af superbride, stjernedannende galakser, selvom de ved første øjekast lignede meget ens. Så forskerne var i stand til at finde subtile underskrifter, som astronomer bruger til at skelne galaksefusioner fra galaktiske stjernefabrikker i det fjerne, gamle univers. Og de uddannede en maskinlæringsalgoritme på egen hånd for at skelne mellem billeder af de to typer galakser.
Det er en stor aftale, fordi hele universet er fuld af fusionerende galakser, sagde forskerne i en erklæring - op til 5% af galakserne er involveret i fusioner på ethvert givet tidspunkt, og endda Mælkevejen forventes en dag at smelte sammen med sin nabo Andromeda.
Den nye metode har sine grænser, skrev forskerne i papiret. Der er altid potentiale for bias i databasen med simuleringer, skrev de, og nogle upræcise prøve-og-fejl er involveret i at generere databasen i første omgang. For yderligere at forbedre maskinlæringsalgoritmen, skrev de og skelne endnu ældre galaksefusioner, bliver de nødt til at opbygge en meget større database.
