L’universo è pieno di innumerevoli oggetti astrofisici, ognuno diverso dall’ultimo. Ma anche in mezzo a questa vasta diversità, alcuni risultano davvero bizzarri.
Una coppia di astronomi ha recentemente scoperto centinaia di questi strani oggetti cosmici sepolti nei dati d’archivio del telescopio spaziale Hubble. Questi oggetti hanno aspettato anni prima che i ricercatori catalogassero e indagassero sulle loro caratteristiche insolite e, grazie all’intelligenza artificiale, finalmente ci sono riusciti.
“Le osservazioni d’archivio del telescopio spaziale Hubble coprono ormai 35 anni, offrendo un ricco set di dati in cui potrebbero essere nascoste anomalie astrofisiche”, David O’Ryan, ricercatore presso l’Agenzia spaziale europea (ESA) e autore principale dello studio pubblicato su Astronomia e astrofisica, disse in una dichiarazione dell’agenzia.
O’Ryan e il suo collega, il knowledge scientist dell’ESA Pablo Gómez, hanno creato uno strumento di analisi dei dati assistito dall’intelligenza artificiale chiamato AnomalyMatch e lo hanno utilizzato per cercare oggetti astronomici rari nell’Hubble Legacy Archive. Ci sono voluti solo due giorni e mezzo per vagliare quasi 100 milioni di ritagli di immagini e identificare quasi 1.400 oggetti anomali, 800 dei quali erano precedentemente sconosciuti alla scienza.
“Questa è una potente dimostrazione di come l’intelligenza artificiale può migliorare la restituzione scientifica dei set di dati d’archivio”, ha affermato Gómez disse in una dichiarazione della NASA. “La scoperta di così tante anomalie precedentemente non documentate nei dati di Hubble sottolinea il potenziale dello strumento per indagini future”.
Mining Il vasto archivio di Hubble
Hubble ha trascorso più di tre decenni esplorando continuamente il cosmo. Advert oggi, il telescopio ha fatto più di 1,7 milioni di osservazioni, costruendo una miniera d’oro di dati che ha ampliato significativamente la nostra comprensione dell’universo.
Tuttavia, vagliare questa montagna di dati per trovare oggetti rari e anomali, come galassie in collisione, lenti gravitazionali e galassie advert anello, è un compito oneroso per gli astronomi. Gómez e O’Ryan hanno sviluppato AnomalyMatch per svolgere il lavoro pesante per loro.
Il loro strumento di intelligenza artificiale è una rete neurale, un modello di apprendimento automatico progettato per imitare il modo in cui il cervello umano elabora i dati e riconosce i modelli. AnomalyMatch è addestrato a individuare oggetti cosmici che sembrano insoliti, compilando un elenco di obiettivi che astronomi come O’Ryan e Gómez possono poi esaminare più da vicino per confermare e classificare.
Una ricchezza di strani
Delle oltre 800 stranezze identificate da AnomalyMatch e dai suoi creatori, la maggior parte erano galassie che si fondevano o interagivano attivamente con altre galassie, trasformandole in forme insolite o dando loro code di stelle e gasoline.
Hanno anche trovato molte lenti gravitazionali – enormi corpi celesti che piegano lo spaziotempo e deformano la luce attorno a loro, agendo come una lente naturale – e altri oggetti rari come galassie con enormi gruppi di stelle, galassie meduse con “tentacoli” gassosi e dischi di formazione planetaria che assomigliano advert hamburger o farfalle se visti di profilo.
La cosa più interessante sono state various dozzine di oggetti che sfidavano completamente la classificazione, presentando nuove opportunità per sondare strutture cosmiche mai viste prima.
I risultati mostrano che le reti neurali come AnomalyMatch possono massimizzare il valore di archivi di dati come quello di Hubble. Gómez e O’Ryan sperano che il loro strumento possa sbloccare nuove scoperte anche dai prossimi set di dati, tra cui quello del telescopio spaziale Euclid dell’ESA e della Nationwide Science Basis e dell’Osservatorio Vera C. Rubin del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Queste indagini di prossima generazione produrranno un diluvio di dati e l’analisi di tali dati richiederà tecniche di prossima generazione. Esplorare il cosmo con l’intelligenza artificiale potrebbe aprire le porte a un mondo completamente nuovo di scoperte scientifiche.
