Galaxy Zoo – Un nuovo progetto lanciato oggi dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e dal Consorzio Euclid, in collaborazione con la piattaforma Zooniverse, consentirà ai volontari di tutto il mondo di identificare la forma di milioni di galassie nelle immagini scattate dallo spazio Euclid dell’ESA telescopio.
Obiettivo del progetto – Reti citizen science
Galaxy Zoo – Il termine citizen science (= scienza dei cittadini) indica quel complesso di attività collegate ad una ricerca scientifica a cui partecipano i cittadini dilettanti volontari (Citizen scientist). Quindi, se interessati, tutti possono partecipare, ma attenzione perché l’impegno è gravoso e richiede passione e dedizione.
L’obiettivo dell’iniziativa è addestrare reti citizen science neurali profonde di Intelligenza Artificiale che consentano la creazione del più vasto catalogo di morfologia galattica mai realizzato fino ad oggi.
Insomma i cittadini lavorano, passano le informazioni e l’IA (e l’intelligenza artificiale impara).
Nel novembre 2023 e maggio 2024, il mondo ha potuto apprezzare la qualità della missione Euclid dell’ESA dalle prime immagini pubblicate. Queste mostrano un’ampia varietà di fonti, dalle nebulose vicine agli ammassi di galassie distanti. Questo è solo l’inizio, poiché Euclid, nella sua missione di mappare l’Universo, continuerà a fotografare centinaia di migliaia di galassie distanti.
Nei prossimi sei anni, si prevede che la missione invierà circa 100 GB di dati al giorno sulla Terra. Ordinare manualmente tutti questi dati sarebbe un compito arduo per un essere umano. Per questo motivo, lo staff scientifico dell’ESA e del Consorzio Euclid ha collaborato con Galaxy Zoo . Si tratta di un progetto di scienza dei cittadini sulla piattaforma Zooniverse , in cui il pubblico può aiutare a classificare le forme delle galassie.
Qual è il procedimento da realizzare?
Euclid pubblicherà i suoi primi cataloghi di dati per la comunità scientifica a partire dal 2025. Nel frattempo qualsiasi volontario del progetto Galaxy Zoo potrà dare un’occhiata alle immagini inedite dal telescopio. Il primo set di dati, contenente decine di migliaia di galassie selezionate tra più di 800.000 immagini, è ora disponibile sulla piattaforma in attesa di essere classificato.
“Se partecipi al progetto, potrai essere il primo a vedere le ultime immagini di Euclid. Non solo, potresti anche essere il primo essere umano a vedere la galassia nell’immagine”, afferma Marc Huertas-Company, ricercatore presso l’Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie (IAC) e responsabile della ricerca scientifica presso il Consorzio Euclid. dallo sfruttamento del satellite alla caratterizzazione della struttura delle galassie.
L’immagine mostra 1.000 galassie appartenenti all’ammasso di Perseo e più di 100.000 galassie più lontane sullo sfondo, ciascuna contenente centinaia di miliardi di stelle. Molte di queste deboli galassie non sono mai state viste prima. Alcune sono così lontane che la loro luce ha impiegato 10 miliardi di anni per raggiungerci. Il progetto Galaxy Zoo: Euclid chiede al pubblico di classificare le forme di queste galassie in immagini Euclid come questa. Crediti: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, elaborazione di J.-C.Cuillandre (CEA Paris-Saclay)
Il progetto Galaxy Zoo è stato lanciato nel 2007 con l’obiettivo di far sì che i partecipanti aiutassero a identificare le forme di un milione di galassie dalle immagini scattate da Sloan Digital Sky . Da allora, Galaxy Zoo è rimasto operativo, con più di 400.000 persone che hanno classificato le forme delle galassie provenienti da altri progetti e telescopi, tra cui il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA.
Intelligenza artificiale ed esseri umani che lavorano insieme
Ma perché tutto questo immane lavoro? Dove si vuole arrivare?
Queste classificazioni non sono utili solo per il loro potenziale scientifico immediato, ma anche come set di addestramento per algoritmi di intelligenza artificiale (AI). “Se gli esseri umani non insegnano all’intelligenza artificiale cosa cercare, gli algoritmi avranno difficoltà a classificare le galassie. Ma insieme, gli esseri umani e l’intelligenza artificiale possono identificare con precisione un numero illimitato di galassie”, avverte Huertas-Company.
Presso Zooniverse, il team ha sviluppato un algoritmo AI chiamato ZooBot, che esamina le immagini di Euclide ed etichetta quelle più facili, di cui esistono già molti esempi in precedenti indagini sulle galassie.
Quando ZooBot non è sicuro della classifica di una galassia, la mostra agli utenti Galaxy Zoo per ottenere le loro classifiche. Queste aiutano l’algoritmo a saperne di più.
Galaxy Zoo, che utilizza la piattaforma digitale Datalabs dell’ESA , presenta ai volontari immagini di galassie e pone loro varie domande, come “La galassia è rotonda?” o “Ci sono segni di bracci di spirale?“. Dopo essere stato addestrato con queste classificazioni umane, ZooBot sarà integrato nel catalogo Euclid per fornire classificazioni dettagliate di centinaia di milioni di galassie. Si verrà ad avere il più grande catalogo scientifico fino ad oggi e consentendo nuovi progressi scientifici.
La missione Euclid e lo IAC
Euclid, lanciato nel luglio 2023, ha iniziato le osservazioni scientifiche di routine il 14 febbraio 2024. L’obiettivo della missione è rivelare l’influenza nascosta della materia e dell’energia oscura nell’Universo visibile. Per un periodo di sei anni, Euclid osserverà le forme, le distanze e i movimenti di miliardi di galassie fino a 10 miliardi di anni luce di distanza.
Euclid è una missione europea, costruita e gestita dall’ESA, con il contributo della NASA. Il Consorzio Euclid, responsabile della fornitura degli strumenti scientifici e dell’analisi dei dati scientifici della missione, è composto da oltre 2.000 scienziati provenienti da 300 istituti in 13 paesi europei, Stati Uniti, Canada e Giappone. Tra questi, partecipano più di 20 istituzioni spagnole con un centinaio di scienziati dedicati all’elaborazione e all’analisi dei dati della missione. Inoltre, nel progetto sono coinvolte circa 80 aziende europee, di cui 9 spagnole.
L’apporto scientifico dello IAC
L’IAC, insieme all’Università Politecnica di Cartagena (UPCT), è responsabile dell’unità elettronica che controlla lo strumento NISP e il suo software di avvio. Infatti, la partecipazione tecnologica dell’IAC è stata insignita del Premio EUCLID Consortium Euler per il suo eccezionale contributo alla strumentazione della missione.
La IAC occupa anche un posto di rilievo nello sfruttamento scientifico di Euclid con tre principali aree di lavoro. Ha un programma di ricerca cosmologica sulle proprietà della materia e dell’energia oscura, diretto dai ricercatori José Alberto Rubiño, Carlos Hernández e Ricardo Génova. Un secondo gruppo, guidato da Carlos Gutiérrez, Marc Huertas e Helmut Dannerbauer, al quale partecipano altri ricercatori del centro, utilizza le indagini Euclide per studiare la formazione e l’evoluzione delle galassie.
Infine, il progetto SUBSTELLAR sfrutta i dati della missione con l’obiettivo di identificare un numero senza precedenti di oggetti di massa substellare (nane brune e stelle di massa planetaria). Questo programma è finanziato dal Consiglio Europeo della Ricerca attraverso un Advanced Grant ed è guidato da Eduardo L. Martín Guerrero, professore CSIC presso l’IAC e uno dei due Independent Legacy Scientists della missione Euclid, che coordina un team internazionale in cui coinvolge un importante gruppo di scienziati della IAC.
Immagine di copertina: Piccola selezione delle 820.000 immagini della galassia scattate da Euclid visualizzate su Galaxy Zoo (galaxyzoo.org) per essere classificate dal pubblico. Credito: ESA/Euclid/Consorzio Euclid/NASA –