Test del “dna” per 340mila stelle

Lo spettro ad alta risoluzione del Sole. Ciascuna banda scura è una linea d’assorbimento dello spettro solare, il suo Dna che ne rivela la composizione chimica. Crediti: N.A.Sharp, Noao/Nso/Kitt Peak Fts/Aura/Nsf

Quando è nato, il nostro Sole non era da solo. Assieme a lui, dalla nebulosa da cui si è formato, hanno preso forma migliaia di stelle. Sorelle che costituivano un unico gruppo o ammasso. Una famiglia molto unita, ma come avviene per noi umani –  che con il tempo ci si separa, si è meno attaccati, e alla fine ci si allontana – allo stesso modo le stelle di questo ammasso, trasportate dalle inesorabili correnti della Via Lattea, con il passare di milioni di anni, sono state sparpagliate in giro per la nostra galassia.

Stelle orfane che vagano nel cosmo, ma con una caratteristica che le legherà per tutta la vita: la composizione chimica espressa dal loro “dna” – o, più propriamente, dal loro spettro luminoso. È proprio questo spettro che è stato studiato da un team di ricerca guidato da astronomi australiani in collaborazione con colleghi europei. Oltre 340mila stelle hanno subito un’approfondita analisi del loro spettro e i dati raccolti finora saranno rilasciati il prossimo 25 aprile.

Si chiama progetto Galah (Galactic archaeology survey) e punta ad analizzare lo spettro di un milione di stelle nella Via Lattea per far luce sulla sua composizione ed evoluzione. Per farlo viene usato uno strumento particolare, uno spettrografo chiamato Hermes montato sul telescopio anglo-australiano da 3.9 metri dell’Australian Astronomical Observatory (Aao), presso Coonabarabran, nel New South Wales.

Uno spettrografo è una macchina capace di separare, come un prisma, la luce – in questo caso proveniente da una stella – nell’arcobaleno di colori che la compongono, il suo spettro. Quello di ciascuna stella è diverso a seconda degli elementi chimici che la compongono. «Ciascun elemento chimico lascia un unico schema di bande nere a specifiche lunghezze d’onda in questi spettro, come impronte digitali», spiega Daniel Zucker della Macquarie University e dell’Aao.

La cupola dell’Anglo-Australian Telescope dell’Aao

Trascorrendo dal 2014 a oggi più di 280 notti al telescopio, e riuscendo – grazie alle fibre ottiche – ad acquisire la luce di 360 stelle contemporaneamente per ogni osservazione, è stata raccolta una quantità enorme di dati che andavano analizzati. E quale modo migliore di farlo se non con un “cannone”? The Cannon infatti è il nome del programma che sfrutta il machine learning, l’apprendimento automatico, per classificare i diversi spettri. Una volta forniti all’algoritmo una serie di esempi da cui imparare, la macchina è in grado da sola di procedere nel lavoro di classificazione. «The Cannon prende il nome da Annie Jump Cannon, una pioniera dell’astronomia americana che un secolo fa ha classificato a occhio nudo, nel giro di diverse decadi, lo spettro di 340mila stelle – la stessa quantità di stelle che analizza il nostro codice, ma con un dettaglio molto maggiore e in meno di un giorno», ricorda Ly Duong , dottoranda che fa parte del progetto di analisi del dati portato avanti dall’Australian National University e dal centro di ricerca Astro 3D (Arc Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions).

La release dei dati avverrà in concomitanza con un’altra importante pubblicazione di dati di cui vi avevamo parlato la settimana scorsa, quella di telescopio spaziale europeo Gaia, che ha mappato più di un miliardo e mezzo di stelle nella nostra galassia. Il risultato sarà il più grande atlante delle stelle mai prodotto con dati sulla loro posizione, sul movimento proprio e sulla loro luminosità. «Per la prima volta», conclude Sanjib Sharma dell’università di Sydney, «saremo in grado di avere una comprensione dettagliata della storia della nostra galassia».

Fonte: Test del “dna” per 340mila stelle