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Scoperti 27.500 nuovi asteroidi (grazie all’intelligenza artificiale)

I ricercatori dell’Asteroid Institute, con l'aiuto dell'algoritmo Thor e di Google Cloud, hanno identificato rocce spaziali mai viste prima che erano nascoste in vecchie immagini telescopiche — di Alexandra Suraj

di La Svolta   
Scoperti 27.500 nuovi asteroidi (grazie all’intelligenza artificiale)

Gli scienziati dell’Asteroid Institute, un programma della B612 Foundation nato con lo scopo di sviluppare strumenti e tecnologie per comprendere, mappare e navigare nel nostro sistema solare, hanno scoperto 27.500 nuovi asteroidi mai identificati prima, servendosi di un algoritmo e di calcoli computazionali dell’intelligenza artificiale.

Facciamo un passo indietro: circa 2 anni fa i ricercatori erano impegnati in un importante studio sui cosiddetti “asteroidi killer”, cioè asteroidi potenzialmente pericolosi per la vita sulla Terra in caso di collisione con il pianeta. Durante la ricerca, gli studiosi pensarono di vagliare le vecchie immagini telescopiche utilizzando un algoritmo piuttosto che una scansione manuale, minuziosa e faticosa del cielo.

Il risultato di quell’idea fu davvero inaspettato e sorprendente: furono identificati 100 nuovi asteroidi identificati in un raggio temporale brevissimo.

Ora, però, quei ricercatori hanno deciso di spingersi oltre, fino a raggiungere un «cambiamento epocale nel modo in cui verrà condotta la ricerca astronomica», come ha affermato e Lu, il direttore esecutivo dell'istituto.

Utilizzando un algoritmo di intelligenza artificiale chiamato Thor (Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery), infatti, i ricercatori sono stati in grado di analizzare in tempi brevissimi le oltre 412.000 immagini del cielo notturno contenute negli archivi digitali del Laboratorio nazionale di ricerca sull'astronomia ottica e dell'infrarosso, o NOIRLab, e di individuare in queste ben 27.500 nuovi asteroidi precedentemente invisibili per la scienza.

Storicamente gli astronomi individuano nuovi pianeti, asteroidi, comete e oggetti della fascia di Kuiper fotografando la stessa fascia di cielo più volte durante una notte ed evidenziando i movimenti dei punti di luce: così, mentre lo schema delle stelle e delle galassie lontane rimane invariato, le variazioni delle fotografie indicano la presenza di corpi celesti in movimento da analizzare.

Si tratta di un lavoro manuale, lungo e minuzioso, che ora, però, è al suo punto di svolta grazie a Thor.

Thor, infatti, è un algoritmo intelligente addestrato su un vasto set di dati che gli permette di analizzare fino a 1,7 miliardi di punti luminosi in una singola immagine telescopica ed è progettato per collegare puntini di luce tra immagini diverse, identificando quelli che in realtà rappresentano lo stesso oggetto in movimento nello spazio, ovvero un asteroide nella maggior parte dei casi.

Grazie alle sue capacità, Thor è stato apripista di una svolta epocale nel mondo dell’astronomia.

Ma non è stato il solo a lavorare: ad affiancarlo nell’arduo lavoro di elaborazione dei dati è intervenuto, infatti, anche Google Cloud, un sistema informatico che si serve della piattaforma chiamata Asteroid Discovery Analysis and Mapping (Adam) e che è stato in grado di analizzare in maniera totalmente automatizzata le centinaia di migliaia di informazioni raccolte e eseguire tutti i calcoli in appena circa 5 settimane, quando normalmente gli stessi risultati vengono raggiunti in un anno di lavoro in tutto il mondo.

Il risultato di questa collaborazione tra tecnologie intelligenti? 27.500 nuovi asteroidi scoperti, di cui 100 passano "vicino" (in termini astronomici) alla Terra, pur senza il rischio di intercettare la sua orbita ed entrare in collisione, mentre la restante maggior parte è stata identificata nella fascia principale - che orbita attorno al Sole fra Marte e Giove –, nell'orbita di Giove e nella fascia di Kuiper.

Ma non basta: il nuovo sistema potrebbe rivelarsi ora uno strumento chiave per individuare asteroidi potenzialmente pericolosi e aiutare gli sforzi di “difesa planetaria” intrapresi dalla NASA e da altre organizzazioni in tutto il mondo.

«Questo è un esempio di ciò che è possibile», ha affermato Massimo Mascaro, direttore tecnico dell'ufficio del chief technology officer di Google Cloud. «Non riesco nemmeno a quantificare quante opportunità ci siano in termini di dati già raccolti e, se analizzati con i calcoli corretti, potrebbero portare a risultati ancora maggiori».

Nonostante i risultati già estremamente sorprendenti, la ricerca è ovviamente destinata ad andare avanti e, nel 2025, quando entrerà ufficialmente in servizio il nuovo Osservatorio Vera C. Rubin in Cile, le scoperte potrebbero addirittura raddoppiare in 6 mesi il numero totale di oltre 1,3 milioni di asteroidi a oggi individuati.

Grazie a Rubin, infatti, i set di dati a disposizione saranno ancora maggiori: il telescopio da 8,4 metri, finanziato dalla National Science Foundation e dal Dipartimento dell’Energia, avrà il ruolo di analizzare ripetutamente la maggior parte del cielo notturno per tenere traccia dei cambiamenti nel tempo.

Attualmente, il telescopio Rubin dovrebbe scansionare la stessa parte del cielo per 2 volte durante la notte per individuare gli spostamenti luminosi e, quindi, asteroidi. Con Thor, potrebbe non aver bisogno del secondo passaggio, il che gli consentirebbe di coprire il doppio dell’area.

Così, affidarsi all’algoritmo potrebbe aumentare il numero di asteroidi che Rubin è in grado di identificare, forse abbastanza da soddisfare il mandato approvato dal Congresso nel 2005 di localizzare il 90% degli asteroidi vicini alla Terra con un diametro di 150 metri o più.

«Le nostre ultime stime dicono che ne abbiamo localizzati circa l'80%», ha detto il dottor Zeljko Ivezic, professore di astronomia all'Università di Washington e direttore della costruzione di Rubin. «Con Thor, forse potremmo spingerci al 90%».

di La Svolta   
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