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Il progetto Galaxy Zoo evolve ancora una volta; ora passa a classificare le galassie in base alle incredibili immagini del telescopio spaziale HUBBLE! Galaxy Zoo: Hubble è la nuova incarnazione del progetto e continua a permettere a noi internauti di aiutare gli astronomi con vera ricerca scientifica, chiedendoci ancora di classificare galassie.
Questo passaggio avviene dopo aver raggiunto nel 2010 i 60 milioni di classificazioni e, con un eccellente tempismo, in corrispondenza con il 20° anniversario di Hubble (il progetto originale Galaxy Zoo e il suo successore Galaxy Zoo 2 avevano utilizzato entrambi i dati del telescopio robotizzato Sloan Digital Sky Survey).

Le immagini delle galassie ottenute utilizzando il leggendario telescopio spaziale sono ora disponibili a chiunque voglia supportare il progetto. Molte delle galassie più fievoli sembrano quelle già viste nel catalogo dello Sloan DSS in Galaxy Zoo 2 (questo è un buon segno perché sarebbe una cosa alquanto strana che le galassie fossero diverse in funzione di quale telescopio le fotografa) e comunque tra di queste ci sono delle autentiche gemme da scoprire. Un paio sono raffigurate qui sotto, tanto per gradire.

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Hubble è in orbita da 20 anni. In questo lunghissimo periodo di tempo ha aiutato gli astronomi a capire l'età dell'Universo, a scoprire galassie distanti mai viste prima, a evidenziare la presenza di buchi neri al centro di alcune galassie, a testimoniare la collisione di una cometa con Giove, e molto altro!
Hubble è nell'immaginario delle persone di tutto il mondo e ci ha dato la maggiorparte delle immagini dello spazio rimaste nella coscenza pubblica come vere e proprie icone.

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L'immagine appena sopra è stata presa durante una missione di manutenzione (Servicing Mission 4), subito dopo che lo Space Shuttle Atlantis agganciò l'Hubble con il suo braccio robotico nel maggio del 2009. Quella missione servì a riparare ed aggiornare il telescopio e proprio grazie a quegli interventi l'Hubble continuerà a fornirci incredibili immagini e dati scientifici ancora per molti, molti anni.
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AMBITO: Matematica
STATO:  ATTIVO 
 

 

Moo! Wrapper rappresenta sostanzialmente il progetto RC5-72 di Distributed.net portato su piattaforma BOINC. Si tratta di forzare un algoritmo di cifratura a blocchi, chiamato appunto RC5, con chiave a 72 bit.

 

Lo sforzo di Distributed.net nasce nel lontano 1997 da un challenge promosso dagli RSA Labs per testare la sicurezza dell'algoritmo RC5-56.

 

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Ennesimo progetto, il quinto della serie, per l'iniziativa di "scienza collettiva" portata avanti da ZOOniverse. Questa volta si tratta di scandagliare la superficie del nostro amato satellite alla ricerca di crateri e di classificarli dando maggiori informazioni possibili sulla loro forma e dimensione. Per fare questo ci si avvale delle immagini scattate dalla LROC (Lunar Reconnaissance Orbital Camera), una potente macchina fotografica in orbita dal 2009.

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La Luna è probabilmente l'oggetto astronomico che meglio conosciamo ma ha ancora molti misteri da rivelarci su di se. Sono state approntate diverse missioni per esplorare la Luna (missione Apollo) e per studiarla dallo spazio: una delle ultime è quella che nel 2009 ha lanciato in orbita polare il satellite LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) con a bordo diversi strumenti di analisi: macchine fotografiche, altimetri laser, rilevatori della presenza di acqua).

I dati su cui si basa questo progetto sono quelli che la camera (in realtà sono tre distinte camere digitali) ha inviato al PDS (Planetary Data System, NASA) sino ad ora.

Cosa si vuole sapere? Lo scopo principale di Moon Zoo è quello di fornire una classificazione dettagliata dei crateri presenti sulla Luna. Diversamente da quanto avviene sulla Terra, dove gli agenti atmosferici erodono le tracce degli impatti, i crateri lunari rimangono uguali a se stessi virtualmente per l'eternità.
Questo significa che il numero di crateri presenti in una particolare zona ci dice la sua età. Questa tecnica è utilizzata per tutti i pianeti del Sistema Solare ma la Luna è particolarmente importante perché siamo in possesso di frammenti di roccia lunare, riportati dalle missioni Apollo, che ci permettono di calibrare meglio le stime.

MoonZoo_2Gli astronomi stanno portando avanti questo tipo di studi da molto tempo su larga scala, e con il nostro aiuto e le fantastiche immagini della LROC si pensa di poter andare ancora più nel dettaglio della storia del nostro satellite.

I crateri poi ci dicono anche qualcosa in più della semplice storia della Luna. Di particolare interesse sono ad esempio quelli con dei massi disposti attorno al bordo superiore; questi massi sono la prova che l'impatto è stato di notevole potenza, tale da scavare la roccia sotto la regolite che costituisce il suolo lunare. Si potrebbe ad esempio mappare la profondità della regolite sul suolo lunare.

Ma molte altre cose strane potrebbero venire alla luce da una così approfondita esplorazione del suolo e questo è molto eccitante, sia per gli astronomi, sia per i singoli partecipanti al progetto!

Come detto in precedenza la partecipazione al progetto non prevede conoscenze astronomiche specifiche ma solo la buona volontà, un po' di tempo da dedicarvi, un PC connesso ad internet e un qualsiasi browser web. Al solito il progetto prevede un tutorial per i neo-iscritti.
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Descrizione del progetto:

Ogni tanto il Sole emette nello spazio una gran quantità di materia (milioni di tonnellate) causando il cosidetto "vento solare" che impatta violentemente sui corpi celesti circostanti. I ricercatori di Greenwich cercano aiuto tra i navigatori di Internet per scovare e classificare queste tempeste solari, sia per studiare meglio quelle già avvenute, sia per avvisare immediatamente chi di dovere per le nuove che dovessero verificarsi.

SolarStormWatch_5Gli scienziati aderenti al progetto ZOOniverse, forti del successo avuto con il precedente programma (tutt'ora funzionante a pieno regime) GalaxyZoo, chiedono aiuto ai volontari per studiare meglio le tempeste solari. Queste sono grandiose emissioni di materia da parte del Sole, per essere più precisi da parte della corona solare (CME: Coronal Mass Ejection), che danno origine al noto vento solare. Le emissioni vanno ad impattare sui corpi celesti incontrati lungo il cammino e i disturbi arrecati possono essere "solo" magnetici, nel caso della Terra (es: aurore boreali), ma anche fisici e pericolosi, nel caso ad esempio di satelliti artificiali, per telecomunicazioni o con equipaggio a bordo.

Perché i ricercatori hanno bisogno degli internauti? Fondamentalmente perché il lavoro di classificazione delle tempeste solari è enorme (ci sono 100 anni di fotografie giornaliere che le documentano) e perché questo lavoro è difficile per un computer. L'occhio e il cervello umano sono attrezzatissimi e velocissimi nel riconoscere forme e movimenti: insegnare queste cose ad un computer è una cosa attualmente irrealizzabile, o comunque molto più impegnativo che mettere l'uomo in condizioni per farlo!

Chris Davis: La missione STEREO cerca di rispondere a molte grandi questioni. Noi sappiamo che sul Sole avvengono grandiose tempeste e che ognuna di esse genera bilioni di tonnellate di materiale che viaggia a milioni di miglia orarie. Quello che nessuno sa è il perché di queste tempeste, il motivo per cui si scatenano.

Per la prima volta, utilizzando STEREO, siamo in grado di tracciare in modo continuativo queste tempeste solari, almeno quelle che dal Sole viaggiano verso la Terra, da una posizione che non è vicino alla Terra. Quindi siamo in grado di osservare il fenomeno da una posizione privilegiata, stando a guardare le tempeste da lontano.

Sonde_Stereo_1Noi vorremmo fare delle previsioni spazio/metereologiche sulle tempeste ma studiare un solo evento non ci dice molto sul comportamento generale del Sole. Potremmo anche studiare nel dettaglio un evento ma non sappiamo cosa succederà le 200 volte successive. Cambia qualcosa? Le tempeste aumentano progressivamente con l'attività solare? Oppure diventano più deboli? Più veloci? Più lente? Ed infine, vanno in una particolare direzione? Le risposte a tutte queste domande richiedono una gran mole di dati e stiamo cercando di averne il più possibile.


La missione STEREO
 STEREO consiste di due satelliti artificiali gemelli, alimentati ad energia solare, che sono posizionati uno al di qua e uno al di là dell'orbita terrestre. L'osservazione del Sole in contemporanea da due punti consente una visione tridimensionale di fenomeni quali le tempeste solari. E' una missione biennale della NASA nata proprio per studiare le CME e il comportamento della corona solare.

Sonde_Stereo_2Il 6 febbraio 2011 la NASA ha rilasciato le prime foto della parte nascosta del Sole, foto scattate proprio dai due satelliti.


Il compito dei volontari
Come al solito per questi progetti di "citizen science" si accede alla possibilità di collaborare attivamente solo dopo aver seguito uno stadio di addestramento. Ciò che si richiede agli utenti è di visionare dei filmati (sequenze sincronizzate di fotogrammi dei due satelliti STEREO) allo scopo di individuare le tempeste solari, stimarne l'inizio e la velocità.
Si può avere a che fare con eventi passati, fotografati con ottimi dettagli a colori, oppure con eventi attuali non ancora identificati, di dettaglio minore e spesso in bianco e nero. Gli stessi filmati vengono fatti visionare a più utenti per cercare di ridurre la componente soggettiva legata all'utilizzo della mente umana.

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Il progetto originale fu lanciato nel luglio del 2007; c'erano milioni di galassie fotografate dal telescopio robotizzato Sloan Digital Sky Survey da classificare, almeno in base alla loro forma (questo per averne una migliore comprensione). Si decise di provare a farlo fare agli internauti. Perché? Perché questo è un lavoro che il cervello umano fa meglio dei più veloci computer.

Data la mole di lavoro il team ipotizzò che ci sarebbero voluti almeno 2 anni: ebbene, nelle prime 24 ore dal lancio il sito ricevette in media 70.000 classificazioni all'ora! Nel solo primo anno furono 50 milioni e coinvolsero 150.000 persone.
Il team di sviluppo si aspettava una tranquilla vita di ricerca ma fu sopraffatto dalla risposta del pubblico al progetto e iniziò subito a pianificare un futuro ancora più grandioso! Venne creata la piattaforma comune ZOOniverse e altri diversi progetti riguardanti le Supernove o la Luna.

GalaxyZoo_Hubble_1Galaxy Zoo è stato importante (e lo è ancora) non solo per la sua incredibile popolarità, ma anche perché ha prodotto risultati scientifici unici e scoperte inaspettate, derivanti dal lavoro di classificazione delle galassie fatto dai visitatori del sito. Il progetto si è evoluto attraverso due fasi (Galaxy Zoo e in seguito Galaxy Zoo 2) per approdare poi recentemente alla fase Hubble in cui si utilizzano le immagini scattate dal famosissimo telescopio della NASA. 


Cosa si è imparato sino ad ora

Caratteristiche del progetto

Ovviamente i ricercatori non si fidano di un'unica classificazione fatta da un utente: la stessa immagine viene inviata a diversi utenti e questo è importante sia per averne una classificazione valida sia per valutare l'affidabilità dei singoli partecipanti. Per alcuni progetti minori gli sviluppatori hanno magari bisogno un centinaio di galassie su cui effettuare ulteriori studi ma vogliono essere sicuri che abbiano tutte una forma "a spirale"; in questo caso prenderanno per buone solo quelle sulle quali converge il 100% dei pareri degli utenti.
Per altri progetti invece c'è bisogno di un maggior numero di galassie e allora vengono utilizzate quelle con la più alta percentuale di classificazioni coerenti oppure quelle identificate dagli utenti più affidabili.

L'impegno dei volontari che hanno aderito alla prima versione di Galaxy Zoo era più semplice di quello che viene chiesto ora; tutto quello che dovevano fare era suddividere le galassie in "ellittiche" e "a spirale" e nel secondo caso indicarne la direzione dei bracci terminali. E' stato dimostrato che i dati che il progetto produsse furono di alta qualità; la classificazione delle galassie fu buona tanto quanto quella fornibile da astronomi professionisti. Molti sono i progetti che stanno attualmente i dati prodotti da Galaxy Zoo.


Forme e colori

Il database creato dagli utenti per il progetto mostra delle cose sorprendenti sulla natura delle galassie. Per esempio gli astronomi erano soliti assumere che se una galassia appariva di colore rosso allora era quasi certamente una galassia di forma ellittica. Galaxy Zoo ha invece dimostrato che almeno un terzo delle galassie rosse hanno una forma a spirale. Inoltre ci sono molte più galassie ellittiche, ma di colore blu, di quelle che si pensava esistessero; tra queste un piccolo ma significativo numero di galassie che sono in procinto di formare un considerevole numero di nuove stelle.
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In figura si possono notare, da sinistra verso destra, una galassia blu a spirale, una rossa a spirale e una ellittica.


La direzione delle spirali

Uno degli scopi iniziali del progetto Galaxy Zoo, e anche il motivo per cui fu chiesto ai volontari di distinguere tra spirali orarie o anti-orarie, era di capire se uno dei due tipi prevalesse sull'altro. Se si fosse trovata una sostanziale differenza, questo avrebbe avuto profonde implicazioni su alcune teorie correnti e avrebbe forzato gli scienziati a ripensare la nostra comprensione dello spazio e del tempo.
Cosa si è scoperto? Che non c'è una preferenza nel senso di rotazione delle galassie. Tuttavia emergono delle correlazioni quando si va a guardare come ruotano le galassie a spirale vicine tra loro: infatti tendono a ruotare nello stesso verso. Andando oltre sembra ci sia una correlazione tra le regioni in cui le galassie a spirale ruotano nello stesso senso e il periodo temporale in cui hanno dato origine alle stelle.
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In figura si possono notare a sinistra una galassia con il caratteristico rigonfiamento centrale e le spirali, a destra una galassia ellittica (nettamente senza spirali).


Le galassie barrate

Le classificazioni del progetto Galaxy Zoo 2 riguardavano le galassie a spirale barrate, quelle cioè il cui rigonfiamento centrale presenta due prolungamenti di stelle che nell'insieme ricordano una barra che attraversa il nucleo. I risultati hanno dimostrato che le galassie più rosse e con una maggiore concentrazione di stelle nella zona centrale, hanno una maggiore probabilità di essere "barrate" rispetto alle galassie blu con bassa concentrazione di stelle. La differenza è così netta che suggerisce che le "barre" giochino un ruolo importante nell'evoluzione dei dischi galattici.
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In figura si riconoscono facilmente a sinistra una spirale barrata, a destra una non barrata.


Oggetti strani e nuove scoperte

Una delle scoperte più eccitanti fatte sino ad ora da Galaxy Zoo è stato qualcosa di completamente inaspettato. Hanny Van Arkel, un insegnante olandese volontario del progetto, postò un'immagine sul forum chiedendosi "Cos'è quell'oggetto blu?"; nessuno seppe rispondergli. L'oggetto venne chiamato "Voorwerp'" (in olandese "oggetto") e vennero fatte ulteriori analisi e ricerche, ancora in corso, i cui risultati possono essere seguiti sul blog del progetto.
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In figura si può notare un oggetto blu poco al di sotto della galassia a spirale. Si tratta del "VOORWERP".

Il Voorwerp è solo uno degli interessanti e meravigliosi oggetti che gli utenti hanno scoperto attraverso Galaxy Zoo (Aggiornamento 24/06/2010: un gruppo di ricercatori ha esposto la sua teoria riguardante la natura di questo oggetto. Un buco nero al centro della galassia emetterebbe radiazioni che illuminerebbero la nube di gas ad essa vicina). Un altro esempio sono diversi piccoli oggetti rotondi e apparentemente verdi conosciuti come i "piselli" di Galaxy Zoo. Team di astronomi e di utenti del progetto ci stanno lavorando su per capire la loro natura.

Questa è una delle cose uniche che può accadere nei progetti di ZOOniverse - i computer potrebbero con il tempo diventare dei classificatori migliori ma guardare a un'immagine e chiedersi "cos'è" resta unicamente umano.
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