Diventa un cacciatore di onde gravitazionali dal tuo smartphone

Andare a caccia di onde gravitazionali dal nostro pc o dal nostro smartphone, possibile? Sì, con GWitchHunters. Lanciata in questi giorni dall’Osservatorio Gravitazionale Europeo (EGO) di Cascina e dall’Università di Pisa. GWitchHunters è una piattaforma che consente di partecipare a una delle imprese più affascinanti del nostro tempo: l’analisi dei segnali cosmici rivelati dall’interferometro di onde gravitazionali Virgo, con la possibilità di vincere una borsa di studio per partecipare al REINFORCE International Training Course, un corso di formazione sulla citizen science che si terrà ad Atene il prossimo luglio (qui tutte le info). Basta diventare cacciatori di onde entro il 21 febbraio. L’iniziativa fa parte del progetto europeo REINFORCE (Research Infrastructures FOR Citizens in Europe).

Cittadini in prima linea per migliorare Virgo

Scoprire i segreti dell’Universo e seguire le tracce di queste misteriose increspature nello spaziotempo con il portale e la app GWitchHunters è un gioco, letteralmente, e non richiedi particolari competenze. Ed è così intrigante che in pochissimo tempo hanno aderito all’iniziativa più di 1500 volontari da tutto il mondo, con ben centomila classificazioni di immagini fornite da Virgo.

Lo scopo è migliorare le prestazioni di Virgo e degli altri rivelatori di onde gravitazionali, come Ligo, eliminando il rumore di fondo. I rivelatori hanno infatti raggiunto sensibilità tali da captare, oltre ai segnali provenienti dalle regioni più remote dell’Universo, anche svariati disturbi provenienti da altre fonti, relative per esempio all’ambiente o alla strumentazione.

Che cosa sono i glitch e come riconoscerli

L’avversario principale è il rumore transiente, un disturbo particolarmente difficile da studiare che si presenta sotto forma di glitch, ossia eccessi di energia nei dati. Sono proprio i glitch la “bestia nera” dei rivelatori, dato che si tratta di segnali spuri che nascondono il debolissimo segnale proveniente dalle sorgenti cosmiche.

Per poterli eliminare, bisogna comprenderne l’origine. E per capire quale sia la sorgente bisogna studiarli e classificarli in base alle forme che assumono nelle immagini prodotte dai rivelatori. Per esempio, il primo spettrogramma mostra un segnale associato a un tipo di glitch di breve durata, chiamato blip, mentre il secondo mostra un caso più complesso, in cui sono visibili due segnali di glitch ravvicinati nel tempo.

GWitchHunters si trova su Zooniverse, il più importante portale di citizen science del mondo, ed è suddiviso in livelli di difficoltà crescente. A ogni livello corrispondono nuove sfide: si parte da quello base, Playground, per imparare a riconoscere i glitch, per poi passare ai tre livelli successivi e addentrarsi sempre più nell’analisi dei dati di Virgo e nella classificazione dei glitch. E ci sono anche dei livelli speciali, dedicati a tablet e smartphone e accessibili tramite l’app di Zooniverse.

Come spiega Massimiliano Razzano, docente dell’Università di Pisa e coordinatore del progetto (nonché autore di Galileo), in una nota dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo (EGO): “Ai volontari chiediamo di analizzare delle immagini che rappresentano l’evoluzione nel tempo e nella frequenza dei segnali di rumore di Virgo, e di identificare in queste immagini la ‘firma’ caratteristica dei glitch e classificarne la tipologia. Nonostante esistano algoritmi automatici per studiare il rumore, i nostri occhi sono un potentissimo strumento di analisi per distinguere le forme associate ai diversi tipi di segnali. Il contributo degli appassionati ci consentirà di costruire un database di informazioni più completo, che servirà a sviluppare nuovi algoritmi basati sull’intelligenza artificiale e quindi a migliorare ulteriormente le prestazioni del rivelatore.”

Riferimenti: GWitchHunters, REINFORCE, Osservatorio Gravitazionale Europeo (EGO)

Credits immagine di copertina: Greg Rakozy on Unsplash