Un corso di statistica astronomica all'Università della California, lungo il fiume, studente laureato Remington O. Sexton ha preso tre anni fa gli ha insegnato tecniche che lo hanno portato a sviluppare liberamente, codice open source a beneficio degli astronomi di tutto il mondo.

chiamato BADASS, che sta per Bayesian AGN Decomposition Analysis for SDSS Spectra, il codice nella sua forma attuale si adatta agli spettri astronomici dei nuclei galattici attivi, o AGN, dalla Sloan Digital Sky Survey, o SDSS, utilizzando metodi statistici avanzati.

"Il codice è unico in quanto fornisce finalmente agli astronomi un modo per adattare i moti stellari delle stelle contemporaneamente a molti altri componenti, è scritto nel popolare linguaggio di programmazione Python, ed è abbastanza versatile da adattarsi non solo agli AGN, ma anche le normali galassie, " disse Sexton, che ha conseguito il dottorato in fisica e astronomia nel settembre 2020.

Il lavoro rivoluzionario di Sexton è pubblicato nel numero di gennaio 2021 del Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

AGN è il termine generico usato per descrivere un buco nero supermassiccio al centro di una galassia che sta attivamente accumulando materiale, solitamente sotto forma di gas interstellare, sfruttando la sua forte influenza gravitazionale. Gli AGN sono comuni; ma non tutte le galassie le hanno al centro. Si crede al centro di ogni galassia, però, avere un buco nero supermassiccio. Galassie normali, come la Via Lattea, mancanza di buchi neri in attivo accrescimento.

Diversi oggetti celesti producono diversi tipi di spettri. Lo spettro di un oggetto aiuta gli astronomi a identificare che tipo di oggetto è. La luce di un corpo celeste senza materia interposta produce uno spettro che appare come un continuum. Una sfida in astronomia è stata separare il contributo della luce stellare e il contributo della luce AGN l'uno dall'altro nel continuum spettrale principale della galassia.

"La sfida è separare i due l'uno dall'altro, questo è, isolando la componente stellare dal contributo luminoso dell'AGN, " ha detto Sexton. "Oltre ad essere abbastanza versatile da adattarsi a molti tipi di oggetti astronomici, per cui molti codici non sono progettati, BADASS adatta simultaneamente la cinematica stellare contemporaneamente a tutti gli altri componenti negli spettri. I codici in passato utilizzavano un processo in due fasi per adattare la cinematica stellare e altri componenti in modo indipendente. Ma questo potrebbe introdurre pregiudizi o incertezze. Il modo migliore per eseguire la decomposizione spettrale è adattare tutti i componenti contemporaneamente. Questo è ciò che fa BADASS."

Sexton ha progettato BADASS anche per rilevare e adattare i flussi di gas ionizzato tipicamente osservati nelle caratteristiche della linea di emissione ottica ed è il primo a incorporare una serie di criteri specifici per il loro rilevamento. Il deflusso di gas ionizzato si riferisce al movimento di massa del gas interstellare in grado di sfuggire all'influenza gravitazionale della sua galassia ospite e del buco nero.

"I deflussi di gas ionizzato sono diventati un argomento scottante negli ultimi dieci anni e potrebbero spiegare come i buchi neri supermassicci e le galassie si evolvono insieme nel tempo cosmico, " ha detto la coautrice Gabriela Canalizo, professore di fisica e astronomia alla UC Riverside e consulente di dottorato di Sexton.

Attualmente, BADASS viene utilizzato solo per adattare gli oggetti AGN. Sexton ha sottolineato, però, che il codice è versatile, facile da usare, e può adattarsi ad altri oggetti come le normali galassie.

"BADASS può essere usato per adattare le normali galassie ospiti non AGN, e anche singole stelle, " ha detto. "Attualmente, il suo utilizzo è strettamente per spettri astronomici, ma il quadro statistico su cui è costruito BADASS può essere generalizzato per qualsiasi tipo di spettroscopia. Ciò lo rende straordinariamente versatile e utile."

Una delle motivazioni che Sexton ha dovuto sviluppare BADASS è stata quella di eliminare gradualmente la necessità di software proprietario, il linguaggio di programmazione IDL, e sostituirlo con un linguaggio open source gratuito come Python.

"Ora chiunque può scaricare BADASS gratuitamente e usarlo, " ha detto. "È pronto per essere eseguito finché è possibile installare Python e tutti i pacchetti necessari. Poiché questo codice può anche rilevare e adattare i flussi di gas ionizzato negli spettri ottici, potrebbe essere di grande aiuto nell'accresciuto interesse per l'astronomia ora nello studio dei flussi di gas ionizzato creando campioni più grandi per l'analisi".