Intelligenza Artificiale e Apprendimento Automatico, le nuove tecnologie al servizio dell’esplorazione spaziale

L’Intelligenza Artificiale sarà uno strumento vitale per gli astronomi che porteranno a un nuovo livello l’esplorazione spaziale e potranno così condurre studi più approfonditi sull’universo.

È tutta una questione di dati. L’universo si sta espandendo e così anche la quantità di informazioni che abbiamo. Ma alcune delle maggiori sfide della prossima generazione di astronomia risiedono nel modo in cui studieremo tali dati che stiamo raccogliendo.

Per questo gli scienziati si stanno rivolgendo all’apprendimento automatico e all’intelligenza artificiale, per creare nuovi strumenti per arrivare più rapidamente alle prossime grandi scoperte. 

Caccia al pianeta 

 Ci sono molti modi per trovare un pianeta, ma il più utilizzato è quello che studia i transiti. Quando un esopianeta passa davanti alla sua stella madre, ne blocca parte della luce. In questo modo gli astronomi costruiscono un’immagine dei cali di luce, che possono utilizzare per identificare le proprietà del pianeta, come la massa, le dimensioni e la distanza dalla sua stella. 

Per velocizzare le ricerche le tecniche di analisi sono state combinate con l’intelligenza artificiale per identificare con successo i segnali degli esopianeti con una precisione fino al 96%.

Onde gravitazionali

I modelli di serie temporali non sono solo ottimi per trovare esopianeti, sono anche perfetti per trovare i segnali degli eventi più catastrofici nell’universo.

Quando questi corpi incredibilmente densi cadono verso l’interno, inviano increspature nello spazio-tempo che possono essere rilevate misurando i deboli segnali qui sulla Terra. Le collaborazioni del rivelatore di onde gravitazionali Ligo e Virgo hanno identificato i segnali di dozzine di questi eventi, il tutto con l’aiuto dell’apprendimento automatico.

Il cielo che cambia

 Quando l’Osservatorio Vera Rubin, attualmente in costruzione in Cile, sarà online, esaminerà l’intero cielo notturno ogni notte per vedere come le stelle e le galassie nell’universo variano nel tempo. Per esaminare questa mole di informazioni verranno utilizzate tecniche di apprendimento automatico.

Lenti gravitazionali 

Un fenomeno celeste che interessa molti astronomi sono le lenti gravitazionali forti. Queste rappresentano ciò che accade quando due galassie si allineano lungo la nostra linea di vista e la gravità della galassia più vicina funge da lente e ingrandisce l’oggetto più distante. Trovare queste lenti è come trovare un ago in un pagliaio. È una ricerca che diventerà sempre più difficile man mano che raccogliamo sempre più immagini di galassie. Per questo ci si affida ad algoritmi e Intelligenze Artificiali che in “poco” tempo possono trovare automaticamente queste lenti gravitazionali.

Nel prossimo decennio, utilizzando nuovi strumenti come l’Osservatorio Vera Rubin, gli astronomi raccoglieranno migliaia di terabyte di dati; per questo l’utilizzo dell’intelligenza artificiale e apprendimento automatico dovrà essere sempre più predominante nell’esplorazione spaziale, in modo da aiutare l’uomo a vedere e, con un po’ di fortuna, ad andare oltre.