螺旋星系旋臂段的可扩展自动探测

给定一幅大致居中的螺旋星系图像，我们描述了一种全自动方法，该方法能够定位、居中并确定星系大小，随后自动提取关于旋臂的结构信息。对于找到的每个旋臂段，我们列出该段中的像素，并对这些像素进行对数螺旋弧的最小二乘拟合。该算法处理每个星系约需 1 分钟，且易于通过并行化进行扩展。我们已将该算法运行于所有约 644,000 个被分类为“星系”且大到足以观测到某些结构的 Sloan 天体上。我们的算法具有稳定性，即在大量星系样本中，统计量随算法参数的变化而平滑变化，尽管个别星系的结果有时会以非平滑但易于理解的方式变化。我们发现，我们对螺旋结构的定量描述与人类通过 Galaxy Zoo 提供的定性描述之间存在非常好的相关性。此外，我们发现螺距角在单个螺旋星系的不同段之间往往存在显著差异，这使得难以定义单个星系的“唯一”螺距角。最后，我们指出复杂的旋臂结构（即使是长旋臂）会导致定义何为“旋臂”时产生歧义，这使我们更倾向于使用“旋臂段”这一术语。