Scheda ML-Gaia FINAL




Informazioni generali

Machine learning algorithms applied to the Gaia data

ML-Gaia

Progetto

R & D

Missione spaziale Internazionale

RSN2

Attività: Nuova; Data inizio: 2022; Data fine: 2024

tatiana.muraveva tatiana.muraveva@inaf.it

L'astronomia sta entrando nell’era dei Big Data grazie alla crescita esponenziale del volume di dati provenienti da grandi survey, tra cui Gaia, la missione ESA lanciata con lo scopo di costruire la più grande e accurata mappa della Via Lattea. Il volume straordinario di questi dati pone nuove sfide alla comunità astronomica richiedendo un enorme aumento delle capacità di analisi degli esseri umani. Pertanto, l'applicazione di tecniche di Machine Learning (ML), che possono fornire il livello di accuratezza e automazione necessari per sfruttare in modo efficiente grandi set di dati, diventa cruciale. In questo progetto applicheremo varie algoritmi di ML al catalogo Gaia per acquisire conoscenze più dettagliate sulla Via Lattea, il Gruppo Locale e AGN.

Astronomy is entering a new era of Big Data science thanks to exponentially growing data volumes from large surveys, such as the ESA mission Gaia, designed to chart a three-dimensional map of the Milky Way (MW). Gaia dataset includes, among others, the astrometry and photometry for ~1.8 billion sources, as well as astrophysical parameters, radial velocities and spectra for millions of sources. The extraordinary volume of these data vastly exceeds the discovery capabilities of humans. Thus, exploiting machine learning (ML) techniques, which can provide the accuracy and automation required to exploit large datasets, becomes highly needed.  In this project, we will apply various ML algorithms to the Gaia catalogue to gain new knowledge on the MW, Local Group galaxies and AGN.

Galassie, AGN e loro evoluzione

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici

Tecnologie Informatiche e software


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 3
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
OAS BOLOGNA 2 0 0.40 0.40 0.40 0.20 0.20 0.20 0 0.00
O.A. TORINO 1 0 0 0 0 0.20 0.20 0.20 0 0.00
Totali 3 0 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 OAS BOLOGNA 0 0 0 0.20 0.20 0.20 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.20 0.20 0.20 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
0.0 0.0 0.0 65.0 50.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1088/0004-637X/807/2/127 Titolo: NEW NEAR-INFRARED PERIOD\textendashLUMINOSITY\textendashMETALLICITY RELATIONS FOR RR LYRAE STARS AND THE OUTLOOK FORGAIA Autori:T. Muraveva and M. Palmer and G. Clementini and X. Luri and M.-R. L. Cioni and M. I. Moretti and M. .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2015
2 10.1051/0004-6361/201629272 Titolo: TheGaiamission Autori:and T. Prusti and J. H. J. de Bruijne and A. G. A. Brown and A. Vallenari and C. Babusiaux and C. A .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2016
3 10.1051/0004-6361/201629925 Titolo: Gaia Data Release 1 Autori:and G. Clementini and L. Eyer and V. Ripepi and M. Marconi and T. Muraveva and A. Garofalo and L. M .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2017
4 10.1093/mnras/sty2241 Titolo: RR Lyrae stars as standard candles in the Gaia Data Release 2 Era Autori:Tatiana Muraveva and Hector E Delgado and Gisella Clementini and Luis M Sarro and Alessia Garofalo Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2018
5 10.1051/0004-6361/201833374 Titolo: Gaia Data Release 2 Autori:G. Clementini and V. Ripepi and R. Molinaro and A. Garofalo and T. Muraveva and L. Rimoldini and L. .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
6 10.1051/0004-6361/201832945 Titolo: Hierarchical Bayesian model to inferPL(Z)relations usingGaiaparallaxes Autori:H. E. Delgado and L. M. Sarro and G. Clementini and T. Muraveva and A. Garofalo Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
7 10.1093/mnras/staa2984 Titolo: A fresh look at the RR Lyrae population in the Draco dwarf spheroidal galaxy with Gaia Autori:Tatiana Muraveva and Gisella Clementini and Alessia Garofalo and Felice Cusano Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
8 10.1051/0004-6361/202039657 Titolo: Gaia Early Data Release 3 Autori:and A. G. A. Brown and A. Vallenari and T. Prusti and J. H. J. de Bruijne and C. Babusiaux and M. B .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
9 10.1051/0004-6361/202039834 Titolo: Gaia Early Data Release 3 Autori:C. Fabricius and X. Luri and F. Arenou and C. Babusiaux and A. Helmi and T. Muraveva and C. Reyl\' .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
10 10.1093/mnras/stac735 Titolo: New LZ and PW(Z) relations of RR Lyrae stars calibrated with $\less$i$\greater$Gaia$\less$/i$\greater$ EDR3 parallaxes Autori:A Garofalo and H E Delgado and L M Sarro and G Clementini and T Muraveva and M Marconi and V Ripepi .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

<p>Milky Way evolution; Galactic archaeology; Milky Way formation; Milky Way dynamics; Active galactic nuclei; Astronomy data modelling; Neural networks; Outlier detection; Gaussian mixture model; Random Forests.</p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;">Members of our team have leading roles in the Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) responsible for processing Gaia data. The project PI is the manager of the DPAC Coordination Unit 9 (CU9; Archive and Catalogue Access) Work Package 946 (WP946), which is dedicated to the validation of variable sources and time-series data published in the Gaia catalogue. The INAF associate member is the manager of the CU7 (Variability analysis) WP 720-03000 devoted to the validation and full characterisation of Cepheids and RR Lyrae stars observed by Gaia. Moreover, our team members have a consolidated and worldwide acknowledged expertise in the scientific exploitation of the Gaia data using different algorithms, including the Bayesian approach (e. g. Muraveva et al. 2015 ApJ 807 127; Muraveva et al. 2018 MNRAS 481 1195; Muraveva et al. 2020 MNRAS 499 4040; Gaia Collaboration, Clementini et al. 2017 A&amp;A 605 A79; Garofalo et al.&nbsp;&nbsp;2022 arXiv: arXiv: 2203.07435).&nbsp;&nbsp;<font color="#000000" face="Cambria" size="3"><span style="caret-color: rgb(0, 0, 0);"><o:p></o:p></span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;">Gaia, CINECA<font color="#000000" face="Cambria" size="3"><span style="caret-color: rgb(0, 0, 0);"><o:p></o:p></span></font></p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 tatiana.muraveva tatiana.muraveva@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Project coordinator X X X X X X X OK
2 alessia.garofalo alessia.garofalo@inaf.it OAS BOLOGNA N RICERCATORE Participante X X X X X X X OK
3 maria.carnerero maria.carnerero@inaf.it O.A. TORINO N ASSEGNISTA Partecipante X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 gisella.clementini gisella.clementini@inaf.it OAS BOLOGNA N ASSOCIATO QUIESCENTE Partecipante [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Financial support of 15k euro will be requested through Mini-grant to allow attendance at the conferences and workshops in the coming two years. Financial support of 50k euro per year is expected to hire a senior postdoc.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF 0 0 0 15 0 0 0 15
2 PNRR 0 0 0 50 50 0 0 100


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)