Een cursus astrostatistieken Universiteit van Californië, rivieroever, afgestudeerde student Remington O. Sexton nam drie jaar geleden en leerde hem technieken die hem ertoe brachten vrije, open-sourcecode die astronomen overal ten goede komt.

BADASS genoemd, wat staat voor Bayesian AGN Decomposition Analysis for SDSS Spectra, de code in zijn huidige vorm past bij astronomische spectra van actieve galactische kernen, of AGN's, van de Sloan Digital Sky Survey, of SDSS, met behulp van geavanceerde statistische methoden.

"De code is uniek omdat het astronomen eindelijk een manier biedt om de stellaire bewegingen van sterren gelijktijdig met vele andere componenten te passen, is geschreven in de populaire programmeertaal Python, en is veelzijdig genoeg om niet alleen op AGN's te passen, maar ook normale sterrenstelsels, " zei Sexton, die in september 2020 promoveerde in natuur- en sterrenkunde.

Het doorbraakwerk van Sexton is gepubliceerd in het januari 2021-nummer van de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

AGN is de algemene term die wordt gebruikt om een ​​superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel te beschrijven dat actief materiaal aanwast, meestal in de vorm van interstellair gas, met behulp van zijn sterke zwaartekracht. AGN's komen vaak voor; maar niet alle sterrenstelsels hebben ze in hun centrum. Het centrum van elk sterrenstelsel wordt verondersteld, echter, een superzwaar zwart gat hebben. Normale sterrenstelsels, zoals de Melkweg, geen actief aangroeiende zwarte gaten.

Verschillende hemellichamen produceren verschillende soorten spectra. Het spectrum van een object helpt astronomen om te bepalen welk type object het is. Licht van een hemellichaam zonder tussenliggende materie produceert een spectrum dat als een continuüm verschijnt. Een uitdaging in de astronomie was het scheiden van de bijdrage van stellair licht en de bijdrage van AGN-licht van elkaar in het belangrijkste spectrale continuüm van de melkweg.

"De uitdaging is om de twee van elkaar te scheiden, dat is, het isoleren van de stellaire component van de AGN-lichtbijdrage, Sexton zei. "Behalve dat het veelzijdig genoeg is om in vele soorten astronomische objecten te passen, waarvoor veel codes niet zijn ontworpen, BADASS past gelijktijdig stellaire kinematica gelijktijdig met alle andere componenten in de spectra. Codes in het verleden gebruikten een proces in twee stappen om stellaire kinematica en andere componenten onafhankelijk aan te passen. Maar dit kan vooroordelen of onzekerheden introduceren. De beste manier om spectrale ontleding uit te voeren, is door alle componenten tegelijkertijd te passen. Dit is wat BADASS doet."

Sexton heeft BADASS ook ontworpen om uitstromen van geïoniseerd gas te detecteren en aan te passen die typisch zijn voor optische emissielijnkenmerken en is de eerste die een reeks specifieke criteria voor hun detectie heeft opgenomen. De uitstroom van geïoniseerd gas verwijst naar de massale beweging van interstellair gas dat in staat is te ontsnappen aan de zwaartekracht van het gaststelsel en het zwarte gat.

"De uitstroom van geïoniseerd gas is het afgelopen decennium een ​​hot topic geworden en zou kunnen verklaren hoe superzware zwarte gaten en sterrenstelsels in de loop van de kosmische tijd met elkaar co-evolueren, " zei co-auteur Gabriela Canalizo, hoogleraar natuurkunde en astronomie aan UC Riverside en doctoraal adviseur van Sexton.

Momenteel, BADASS wordt alleen gebruikt om AGN-objecten te passen. Sexton benadrukte, echter, dat de code veelzijdig is, makkelijk te gebruiken, en kan andere objecten zoals normale sterrenstelsels passen.

"BADASS kan worden gebruikt voor het aanpassen van normale niet-AGN-gaststelsels, en zelfs individuele sterren, "zei hij. "Momenteel, het gebruik ervan is strikt voor astronomische spectra, maar het statistische raamwerk waarop BADASS is gebouwd, kan worden gegeneraliseerd voor elke vorm van spectroscopie. Dat maakt het buitengewoon veelzijdig en nuttig."

Een van de redenen die Sexton had om BADASS te ontwikkelen, was om de behoefte aan propriëtaire software (IDL-programmeertaal) geleidelijk af te schaffen en te vervangen door een gratis open-sourcetaal zoals Python.

"Nu kan iedereen BADASS gratis downloaden en gebruiken, " zei hij. "Het is klaar om te draaien zolang je Python en alle benodigde pakketten kunt installeren. Omdat deze code ook uitstroom van geïoniseerd gas kan detecteren en in optische spectra kan passen, het zou enorm kunnen helpen bij de verhoogde interesse in astronomie die nu wordt onderzocht door de uitstroom van geïoniseerd gas te bestuderen door grotere monsters te maken voor analyse."