Alzi la mano chi, anche solo un minimo interessato alla Scienza, non abbia mai desiderato far parte di qualche grande gruppo di ricerca e partecipare a una grande scoperta scientifica. Una di quelle che vincono il Nobel e che cambiano il mondo. Magari proprio di scoprire per primi la prossima onda gravitazionale osservata da LIGO, tanto per dirne una.
Sicuramente per arrivare a un livello del genere occorrono molti sforzi e sacrifici. Eppure per dare un piccolo, ma importante contributo, non serve in fondo così tanto. Bastano in realtà un computer, una connessione a Internet e un po' di buona volontà.
Come, direte voi? Partiamo da un presupposto di cui abbiamo già avuto modo di discutere in passato. Al giorno d'oggi, in Astronomia come in altri campi della ricerca scientifica, l'esplosione di dati a disposizione dei ricercatori richiede l'elaborazione di nuove tecniche di analisi oltre che una sempre maggiore capacità di calcolo.
Ciò è vero già con gli strumenti che abbiamo attualmente a disposizione, ma nel giro di pochi anni tale necessità diverrà pressante, in seguito alla messa in funzione di strumenti come LSST, SKA, James Webb Telescope, e così via.
Per questo motivo è diventato necessario ricorrere a strumenti quali reti neurali, supercomputing, GPU computing. Tuttavia queste tecnologie sono molto costose sia dal punto di vista dell'hardware che dei consumi e della manutenzione necessaria. Perciò, nel tentativo di trovare alternative a basso costo, i ricercatori hanno sviluppato due progetti estremamente interessanti, sui quali vale la pena spendere due parole. Essi, oltre ad abbattere notevolmente i costi, hanno l'indubbio vantaggio di consentire a chiunque lo desideri di contribuire in prima persona a grandi progetti di ricerca. Il tutto senza bisogno di nessun tipo di conoscenza pregressa o studi particolari. Vediamo di cosa si tratta.
Il primo progetto si chiama BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) e costituisce un esempio di calcolo distribuito volontario. Il concetto di base è molto semplice: ognuno può contribuire all'elaborazione di dati mettendo a disposizione le risorse del proprio PC casalingo, tramite il download di un piccolo client. I dati da analizzare e il progetto vengono trasferiti al server centrale e poi trasmessi sotto forma di pacchetti a tutti i client registrati a quel progetto. Ogni utente è libero di sottoscrivere i progetti che più desidera o di dedicare la quantità di risorse che ritiene opportuna, lasciando il client lavorare in background, magari mentre non utilizza il pc.
Il progetto BOINC venne sviluppato una quindicina di anni fa, in origine per supportare il progetto SETI@home dedicato alla ricerca di segnali che indicassero una presenza di vita extra-terrestre. Quasi immediatamente altri progetti di ricerca aderirono all'iniziativa, cominciando ad utilizzare BOINC. Tra questi alcuni dei più interessanti oggi attivi sono LHC@home, che viene utilizzato per l'analisi dei dati raccolti dall'acceleratore LHC appunto; Rosetta@home per lo studio della struttura delle proteine; Einstein@home, dedicato alle onde gravitazionali. In quest'ultimo in particolare, vengono analizzati proprio i dati degli interferometri LIGO e GEO 600.
La cosa interessante è che grazie a BOINC ognuno può avviare un proprio progetto di ricerca, senza grossi problemi e con costi relativamente bassi. Per farvi un esempio, se voleste sviluppare un progetto di ricerca senza l'ausilio di grossi fondi o finanziamenti di grandi enti, per cui la costruzione o anche solo l'utilizzo di un supercomputer risulterebbe proibitiva, la soluzione alternativa sarebbe l'uso di un servizio a pagamento come quelli offerti da Amazon. Anche in questo caso tuttavia i costi risulterebbero notevolmente superiori rispetto all'utilizzo di BOINC. Basta un server e una buona linea Internet e potete partire a sviluppare il vostro progetto, sfruttando la potenza di tutte le macchine che decideranno di condividerlo. Ovviamente è molto importante la promozione del progetto, che spetta totalmente a chi lo avvia. Del resto, BOINC è totalmente libero, non esiste una commissione scientifica che decide chi o cosa sia autorizzato a lanciare il proprio progetto, ma tutto sta alla capacità di chi utilizza il software nel riuscire a creare qualcosa di valido e che attragga utenti.
L'altro progetto notevolmente interessante è Galaxy Zoo. Forse ricorderete quando un po' di tempo fa parlammo della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), la più dettagliata e completa mappa del cielo attualmente esistente, contenente milioni di immagini di galassie, stelle, quasar e molto altro. Si tratta di una quantità tale di oggetti che nessuno, anche se impiegasse tutta la propria vita, sarebbe in grado di osservare direttamente.
Come potrete immaginare però, parlando di galassie, un aspetto molto importante è la loro classificazione. Se non sappiamo con che tipo di galassia abbiamo a che fare, è complicato comprenderne altre proprietà fisiche. Questo è proprio il concetto fondamentale su cui si basa Galaxy Zoo. Sotto forma di gioco, l'utente è invitato a classificare galassie. Viene presentata un'immagine presa dalla SDSS e vengono poste una serie di domande, grazie alle quali l'utente arriverà a una classificazione univoca. Facendo la media dei risultati ottenuti sulla stessa galassia da più utenti il sistema assegna poi la classificazione finale. Semplice ed efficace.
Se vi sembra poco credibile, vi invito a dare un'occhiata alla lista di pubblicazioni scientifiche originatesi da Galaxy Zoo, disponibile sul sito ufficiale, e pubblicate su riviste prestigiose come il Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. A partire dall'idea alla base di Galaxy Zoo sono poi nati una serie di altri progetti similari, per svolgere i compiti più disparati. Si va dalla caccia ai pianeti extrasolari per mezzo delle curve di luce di Kepler, alla classificazione delle galassie osservate da Hubble, finanche alla trascrizione di papiri e alla classificazione di cicloni tropicali. Tutti questi progetti fanno parte del cosiddetto Zooniverse, e gli utenti vengono chiamati, non a caso, citizen scientist.
Per cui quando vi ritrovate a scorrere freneticamente la bacheca di Facebook in preda alla noia, senza sapere esattamente cosa fare, o lanciate l'ennesima partita a campo minato (ma esiste ancora?), vi invito invece a collegarvi al sito di Galaxy Zoo e classificare un po' di galassie. Oppure lanciate BOINC e andate fuori a prendere un po' di sole. Impiegherete meglio il vostro tempo e darete una mano, per quanto piccola, alla Scienza.
E chissà che la prossima grande scoperta non parta proprio dal PC di casa vostra...
Antonio D'Isanto è dottorando in astronomia presso l'Heidelberg Institute for Theoretical Studies in Germania. La sua attività di ricerca si basa sulla cosiddetta astroinformatica, ovvero l'applicazione di tecnologie e metodologie informatiche per la risoluzione di problemi complessi nel campo della ricerca astrofisica. Si occupa inoltre di reti neurali, deep learning e tecnologie di intelligenza artificiale ed ha un forte interesse per la divulgazione scientifica. Da sempre appassionato di sport, è cintura nera 2°dan di Taekwondo, oltre che di lettura, cinema e tecnologia. Siamo felici di annunciarvi che collabora con Tom's Hardware per la produzione di contenuti scientifici.
Se le galassie vi affascinano leggete il libro di Margherita Hack Le galassie.