CACCIATORI PER HOBBY BRAVI QUANTO GLI ESPERTI

Buchi neri per tutti

I volontari del progetto Radio Galaxy Zoo si sono rivelati abili quanto gli astronomi professionisti nel ricondurre alle rispettive galassie ospiti i getti da buchi neri supermassicci. Lo studio su MNRAS. Isabella Prandoni (INAF): «Per noi radioastronomi si tratta d'un aiuto prezioso»

I tre passaggi richiesti per compiere una classificazione usando l'interfaccia di Radio Galaxy Zoo: (a) selezionare la componente radio d'una singola sorgente; (b) selezionare la galassia all'infrarosso a essa associata; (c) passare alle successive sorgenti radio presenti nell'immagine. Fonte: radio.galaxyzoo.org

I tre passaggi richiesti per compiere una classificazione usando l’interfaccia di Radio Galaxy Zoo: (a) selezionare la componente radio d’una singola sorgente; (b) selezionare la galassia all’infrarosso a essa associata; (c) passare alle successive sorgenti radio presenti nell’immagine. Fonte: radio.galaxyzoo.org

Un tempo riservata ai soli astronomi professionisti, da un anno e mezzo a questa parte la caccia ai buchi neri è aperta anche agli appassionati. Per la precisione, dal 17 dicembre 2013, giorno in cui il progetto di citizen science Radio Galaxy Zoo andò online. Dando libero accesso a chiunque avesse voglia di cimentarsi nella cattura della più ambita fra le prede – enorme e letale come solo un supermassive black hole può essere, e invisibile per antonomasia – a una riserva popolata da decine di migliaia d’esemplari. E offrendo a tutti i partecipanti alla battuta di caccia un breve e incisivo tutorial in grado di trasformare, nell’arco di pochi minuti, anche il più maldestro fra i principianti in un implacabile black holes hunter.

Risultato? Quasi settemila iscritti (erano 6900 il primo maggio 2015), 170mila radiosorgenti passate al vaglio e oltre 60mila buchi neri stanati. O meglio: oltre 60mila sorgenti per le quali è stata identificata una corrispondenza (per oltre 30mila di esse, con un consenso superiore al 75%) fra i getti di materia espulsi dai buchi neri a velocità relativistiche, osservati dai radiotelescopi (VLA e ATCA), e le galassie dai quali provengono, viste invece con telescopi spaziali in banda infrarossa (Spitzer e WISE). Insomma, hanno scoperto dove abitano, questi buchi neri. Impresa che a un singolo astronomo, lavorando 40 ore a settimana, stando agli esperti dell’ICRAR avrebbe richiesto suppergiù mezzo secolo.

Vabbè, si dirà, il risultato sarebbe stato però più accurato, se a compiere la ricerca ci fossero stati degli esperti. Ebbene, pare di no. Vuoi che fossero particolarmente vispi i partecipanti, vuoi che fosse fatto davvero bene il tutorial, o più probabilmente entrambe le cose, fatto sta che dal test di validazione dei risultati, pubblicato oggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è emerso che i volontari se la sono cavata egregiamente. Confrontando, per un campione di 100 galassie con livelli di complessità eterogenei, la classificazione dei volontari con quella di 10 astronomi professionisti, i risultati sono risultati concordi per ben 74 delle immagini. E le rimanenti sono quasi tutte relative a componenti radio dalla morfologia particolarmente complessa.

«Ciò che con questo studio preliminare abbiamo dimostrato è che chiunque, dopo essersi addestrato con il nostro tutorial, può diventare bravo quanto il nostro gruppo di esperti», dice la coordinatrice del progetto Julie Banfield. Un risultato che, se da una parte rende giustamente orgogliosi gli ideatori di Radio Galaxy Zoo e i volontari che hanno partecipato, dall’altra permette ai radioastronomi professionisti alle prese con le future grandi survey di tirare un sospiro di sollievo: molte delle immagini sono infatti al di là della portata degli algoritmi di riconoscimento automatico, e senza l’aiuto d’una nutrita squadra di cervelli umani non si saprebbe come fare per gestire l’enorme mole di dati in arrivo nei prossimi anni.

Radioastronomi e radioastronome come Isabella Prandoni, dell’INAF IRA di Bologna, coinvolta in alcune delle maggiori survey radio selezionate per i due precursori di SKA (ASKAP e MeerKAT), e in particolare nella survey all-sky che verrà svolta dal precursore australiano. «Ci aspettiamo di rivelare circa 70 milioni di sorgenti, il 10 percento delle quali con morfologie troppo complesse per essere classificate da procedure automatiche. È proprio per poter trattare queste sorgenti complesse che è nato il progetto Radio Galaxy Zoo», spiega. «Si tratta di un’iniziativa molto interessante. Da una parte, aiuta ad avvicinare ai progetti radioastronomici di prossima generazione, finanziati dalle tasse dei cittadini, una moltitudine di persone curiose ma non necessariamente competenti, che non solo hanno l’opportunità di comprendere meglio come sono stati spesi “i loro soldi”, ma possono addirittura sentirsi utili, prendere parte al progetto stesso, e quindi condividerlo e promuoverlo a loro volta. Dall’altra il progetto Radio Galaxy Zoo offre “mano d’opera” preziosa in un’era in cui una delle sfide principali riguarda la mole gigantesca di nuovi dati che vengono acquisiti e che devono essere trattati e classificati, prima di poter iniziare l’analisi scientifica. La maggior parte di questi dati possono essere correttamente classificati da algoritmi opportunamente sviluppati, tuttavia una parte di essi non riesce a passare il vaglio di programmi anche molto sofisticati. È qui che, con un training ad hoc, semplici cittadini possono svolgere il lavoro che normalmente è svolto da esperti».

«Si tratta tuttavia di un lavoro di routine che beneficia della capacità del cervello umano di interpretare e analizzare visivamente sorgenti con morfologie anche molto complesse, ma che richiede conoscenze astrofisiche semplici e molto ben circoscritte. Conoscenze che non possono sostituire il bagaglio culturale e tecnico di uno astronomo professionista», osserva Prandoni, «per il quale il lavoro d’analisi scientifica vera e propria comincia là dove la classificazione effettuata con l’aiuto di computer e cittadini si conclude».

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