Un curso de astro-estadística de la Universidad de California, Orilla, El estudiante de posgrado Remington O. Sexton tomó hace tres años le enseñó técnicas que lo llevaron a desarrollar código de fuente abierta que beneficia a los astrónomos de todo el mundo.

Llamado BADASS, que son las siglas de Bayesian AGN Decomposition Analysis for SDSS Spectra, el código en su forma actual se ajusta a los espectros astronómicos de núcleos galácticos activos, o AGN, de Sloan Digital Sky Survey, o SDSS, utilizando métodos estadísticos avanzados.

“El código es único en el sentido de que finalmente proporciona una forma para que los astrónomos ajusten los movimientos estelares de las estrellas simultáneamente con muchos otros componentes, está escrito en el popular lenguaje de programación Python, y es lo suficientemente versátil para adaptarse no solo a AGN, pero también galaxias normales, "dijo Sexton, quien obtuvo su doctorado en física y astronomía en septiembre de 2020.

El trabajo revolucionario de Sexton se publica en la edición de enero de 2021 de la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

AGN es el término general utilizado para describir un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que está acumulando material activamente, generalmente en forma de gas interestelar, utilizando su fuerte influencia gravitacional. Los AGN son comunes; pero no todas las galaxias los tienen en sus centros. Se cree en el centro de cada galaxia, sin embargo, tener un agujero negro supermasivo. Galaxias normales, como la Vía Láctea, carecen de agujeros negros de acumulación activa.

Los diferentes objetos celestes producen diferentes tipos de espectros. El espectro de un objeto ayuda a los astrónomos a identificar qué tipo de objeto es. La luz de un cuerpo celeste sin materia intermedia produce un espectro que aparece como un continuo. Un desafío en astronomía ha sido separar la contribución de la luz estelar y la contribución de la luz AGN entre sí en el continuo espectral principal de la galaxia.

"El desafío es separar los dos entre sí, es decir, aislar el componente estelar de la contribución de luz AGN, "Dijo Sexton." Aparte de ser lo suficientemente versátil como para adaptarse a muchos tipos de objetos astronómicos, para los que muchos códigos no están diseñados, BADASS ajusta simultáneamente la cinemática estelar simultáneamente con todos los demás componentes de los espectros. En el pasado, los códigos utilizaban un proceso de dos pasos para ajustar la cinemática estelar y otros componentes de forma independiente. Pero esto podría introducir sesgos o incertidumbres. La mejor manera de realizar la descomposición espectral es ajustar todos los componentes simultáneamente. Esto es lo que hace BADASS ".

Sexton diseñó BADASS también para detectar y ajustar las salidas de gas ionizado que se ven típicamente en las características de la línea de emisión óptica y es el primero en incorporar un conjunto de criterios específicos para su detección. El flujo de salida de gas ionizado se refiere al movimiento masivo del gas interestelar capaz de escapar de la influencia gravitacional de su galaxia anfitriona y el agujero negro.

"Las salidas de gas ionizado se han convertido en un tema candente en la última década y podrían explicar cómo los agujeros negros supermasivos y las galaxias coevolucionan entre sí a lo largo del tiempo cósmico". "dijo la coautora Gabriela Canalizo, profesor de física y astronomía en UC Riverside y consejero de doctorado de Sexton.

En la actualidad, BADASS solo se utiliza para ajustar objetos AGN. Sexton enfatizó, sin embargo, que el código es versátil, fácil de usar, y puede adaptarse a otros objetos como galaxias normales.

"BADASS se puede utilizar para ajustar galaxias anfitrionas normales que no sean AGN, e incluso estrellas individuales, ", dijo." Actualmente, su uso es estrictamente para espectros astronómicos, pero el marco estadístico en el que se basa BADASS puede generalizarse para cualquier tipo de espectroscopia. Eso lo hace extraordinariamente versátil y útil ".

Una motivación que tuvo Sexton para desarrollar BADASS fue eliminar gradualmente la necesidad de software propietario (lenguaje de programación IDL) y reemplazarlo con un lenguaje de código abierto libre como Python.

"Ahora cualquiera puede descargar BADASS gratis y usarlo, ", dijo." Está listo para ejecutarse siempre que pueda instalar Python y todos los paquetes que requiere. Debido a que este código también puede detectar y ajustar las salidas de gas ionizado en espectros ópticos, podría ayudar en gran medida al mayor interés en la astronomía ahora en el estudio de las salidas de gases ionizados mediante la creación de muestras más grandes para su análisis ".