Uno studente liceale californiano ha appena scoperto qualcosa che nessuno si sarebbe mai aspettato: 1,5 milioni di oggetti spaziali nascosti. Utilizzando nient’altro che l’intelligenza artificiale, sta mettendo in discussione tutto ciò che pensavamo di sapere sull’universo. In una straordinaria svolta che sfida il nostro modo di concepire l’esplorazione spaziale, uno studente liceale della California ha fatto una scoperta che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione del cosmo. Matteo Paz, un adolescente con una spiccata attitudine per l’informatica, ha sviluppato un modello di intelligenza artificiale che ha scoperto 1,5 milioni di oggetti spaziali precedentemente sconosciuti agli astronomi. Gli oggetti erano nascosti in bella vista all’interno di un vasto set di dati raccolti dalla missione NEOWISE della NASA, un progetto progettato per tracciare gli asteroidi vicini alla Terra.
La genesi di una scoperta inaspettata
Il viaggio di Matteo Paz nello spazio profondo è iniziato nell’estate del 2022, quando ha partecipato al Caltech’s Planet Finder Academy. Il programma, guidato dal professor Andrew Howard, mira a fornire agli studenti delle scuole superiori un’esposizione diretta alla ricerca astronomica avanzata. Paz è stato affiancato da Davy Kirkpatrick, scienziato senior presso l’Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) del Caltech, e insieme hanno iniziato a esplorare il tesoro di dati raccolti dalla missione NEOWISE.
Inizialmente progettato per osservare e tracciare gli asteroidi vicini alla Terra, NEOWISE ha trascorso più di un decennio raccogliendo dati infrarossi che coprivano l’intero cielo. Sebbene la missione abbia raggiunto il suo obiettivo principale, ha anche raccolto informazioni preziose su oggetti lontani, in particolare quelli che mostravano variazioni di luminosità insolite nel tempo. Queste variazioni, talvolta causate da quasar, stelle binarie o supernove, erano spesso difficili da individuare con i metodi di analisi tradizionali.
Il potere dell’IA nell’esplorazione spaziale
Di fronte a un set di dati che stava rapidamente raggiungendo i 200 miliardi di punti, il team del Caltech aveva pianificato di analizzare manualmente solo una piccola parte. Tuttavia, Paz, grazie al suo background in informatica, matematica e programmazione, ha intravisto una strada diversa. Ha proposto di utilizzare il machine learning per gestire l’enorme set di dati, una soluzione che nessuno aveva mai preso in considerazione prima.
In sole sei settimane, Paz ha costruito un modello di machine learning basato su Fourier e wavelet progettato per identificare i segnali più deboli delle fluttuazioni di luminosità nei dati infrarossi. I suoi sforzi sono stati rapidamente ripagati. Il modello ha iniziato a rilevare sottili variazioni di luce che prima erano passate inosservate. Man mano che l’IA affinava la sua capacità di individuare modelli insoliti, segnalava potenziali nuovi oggetti e attività nella vasta distesa dello spazio.
Superare le sfide e guidare la prossima generazione
La scoperta di Paz non è stata solo un risultato tecnologico, ma anche una testimonianza del potere del mentoring. Durante tutto il progetto, pubblicato su The Astronomical Journal, Paz ha lavorato a stretto contatto con un team di ricercatori del Caltech, tra cui Shoubaneh Hemmati, Daniel Masters, Ashish Mahabal e Matthew Graham. Questi esperti hanno fornito un supporto fondamentale nel perfezionamento delle tecniche di machine learning che alla fine hanno portato alla scoperta degli oggetti nascosti.
Tuttavia, il percorso non è stato privo di ostacoli. I ritmi di osservazione della missione NEOWISE presentavano dei limiti che rendevano difficile rilevare alcuni tipi di oggetti variabili, quelli che cambiavano troppo lentamente o troppo rapidamente. Il modello di IA di Paz, in grado di tracciare queste variazioni di luminosità nel tempo, si è rivelato fondamentale per superare questa sfida. Il suo lavoro ha portato alla scoperta di nuove stelle e altri fenomeni, aprendo le porte a ulteriori studi ed esplorazioni.
Ora, come dipendente retribuito del Caltech, Paz continua a perfezionare il suo modello, spingendo i confini di ciò che la sua IA può raggiungere. Lavora anche come mentore per gli studenti più giovani della Planet Finder Academy, assicurando che la prossima generazione di ricercatori abbia gli strumenti e l’ispirazione per esplorare lo spazio in modi nuovi.
Una scoperta che potrebbe cambiare il modo in cui vediamo l’universo
Il catalogo di 1,5 milioni di nuovi oggetti scoperti dall’IA di Paz sarà pubblicato nel 2025 e offrirà nuove informazioni sull’evoluzione delle stelle e delle galassie lontane. Queste scoperte consentiranno agli astronomi di studiare il comportamento a lungo termine di corpi celesti che prima erano invisibili. Sebbene la scoperta abbia le sue radici nella ricerca spaziale, Paz vede il potenziale per applicazioni più ampie del suo modello, anche in campi come l’economia e il monitoraggio ambientale, dove i dati temporali giocano un ruolo fondamentale.
Studente liceale con una comprensione eccezionale del machine learning e dei dati astronomici, il successo di Paz è un esempio del potenziale dei giovani talenti quando combinato con le risorse giuste. Il suo lavoro sottolinea anche il potere delle tecnologie avanzate, in particolare dell’intelligenza artificiale, per svelare i misteri invisibili del nostro universo.
