Nazwa Projektu: Ledwie widoczne: galaktyki o niskiej jasności powierzchniowej w epoce LSST

Akronim Projektu: MAESTRO 15

Budżet Projektu: 5 843 400 PLN

Czas trwania projektu: 20.06.2024 - 19.06.2029

Kierownik Projektu: prof. dr hab. Agnieszka Pollo

Opis Projektu:

Badania galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej są jednym z najbardziej fascynujących tematów najbliższej dekady w astronomii. Chociaż są znane od kilku dekad, wciąż pozostają zagadką. Ile ich jest we Wszechświecie i jaki procent materii barionowej zawierają? Czy mogą być odpowiedzią na problem brakujących satelitów? W jaki sposób modyfikują "słaby koniec" funkcji jasności galaktyk? Dlaczego różnią się od normalnych galaktyk i jakie procesy doprowadziły do ich powstania? Co mogą nam powiedzieć o roli i wzajemnym oddziaływaniu procesów wewnątrz galaktyk i efektów środowiskowych w ewolucji galaktyk? Ile typów galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej istnieje i w jaki sposób są one powiązane z polem gęstości ciemnej materii? Odpowiedzi na te pytania wymagają danych obserwacyjnych, które zarówno pokrywają szerokie pola na niebie, żeby zapewnić dobrą statystykę, jak i sięgają niskich jasności. Obserwatorium Wery Rubin, znajdujące się obecnie w ostatniej fazie budowy, przeprowadzi przegląd Legacy Survey of Space and Time (LSST), który obejmie prawie całe niebo południowe i przyniesie przełom w badaniach tego typu obiektów. Celem proponowanego projektu jest zbudowanie silnego zespołu, który ulepszy, rozwinie i ostatecznie zastosuje do danych LSST nowatorskie metody (1) znajdowania i klasyfikowania galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej, przy użyciu zarówno konwencjonalnych, jak i opartych na ML podejść (2) szacowania ich właściwości fizycznych, w szczególności poprzez opracowanie dedykowanych modułów do dopasowania ich rozkładów energii widmowej za pomocą narzędzia CIGALE, aby (3) zrozumienia ich relacji z otoczeniem i leżącym u podstaw polem ciemnej materii, poprzez rozwój i zastosowanie metod pomiaru grupowania, w tym zastosowanie zaznaczonych statystyk i formalizmu rozkładu zajętości halo i wreszcie (4) szukania odpowiedzi przynajmniej na niektóre z pytań wymienionych na początku, w szczególności w zakresie zidentyfikowania roli galaktyk o niskiej powierzchni w scenariuszach kosmologicznych. Zanim dane LSST staną się dostępne, opracowane metody zostaną przetestowane i zastosowane do istniejących zbiorów danych, zarówno publicznych (takich jak publiczne dane Dark Energy Survey), jak i zastrzeżonych (jak głębokie pola obserwowane przez Subaru Hyper Suprime-Cam, począwszy od pola North Ecliptic Pole - NEP). PI kieruje polskim programem in-kind projektu LSST, a wszyscy członkowie zespołu mają lub nabędą prawa do danych LSST. PI i co-I są aktywnymi członkami Galaxy Science Collaboration, a także Dark Energy Science Collaboration. PI i co-I są również członkami współpracy NEP. Projekt ma na celu wykorzystanie dostępu do tych unikalnych danych w celu zbudowania silnego zespołu zdolnego do dokonania znaczącego przełomu w badaniach galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej jako elementów składowych wielkoskalowej struktury Wszechświata.