Scienza partecipata: a caccia di onde gravitazionali con l’app

L’Osservatorio Gravitazionale Europeo di Cascina e l’Università di Pisa hanno lanciato GWitchHunters, una piattaforma online con cui i cittadini di tutte le età potranno dare un importante contributo nell’analisi dei dati del rivelatore di onde gravitazionali Virgo, partecipando a una delle ricerche di frontiera più affascinanti e appassionanti per il grande pubblico.

Il portale web, protagonista di questa iniziativa di scienza partecipata, è sviluppato nell’ambito del progetto europeo Reinforce ed è interamente accessibile anche in italiano. E per chi aderisce entro il 21 febbraio, c’è la possibilità di partecipare a un corso di formazione che si terrà a luglio ad Atene.

Tutti gli appassionati possono aderire a GWitchHunters: non sono infatti richieste competenze o esperienze specifiche ma solo curiosità e voglia di contribuire, anche con una app attraverso il telefono cellulare.

Un clic e sarà possibile a tutti entrare nel cuore dell’acquisizione dati di Virgo, studiando ad esempio i glitch, segnali spuri, generati da movimenti sismici, condizioni atmosferiche o altri fenomeni legati all’ambiente o alla stessa strumentazione del rivelatore, che possono inficiare la rivelazione delle onde gravitazionali. Il segnale proveniente dalle sorgenti cosmiche, infatti, è debolissimo, e riuscire a catturarlo è come riuscire a sentire cadere un fiammifero in una discoteca: per riuscirci, è necessario identificare e rimuovere la musica, la voce delle persone e tutti gli altri ‘rumori’ che coprono il suono che si sta cercando. Tra questi rumori, i glitch fra i più difficili da eliminare, perché la loro ‘firma’ può assomigliare a quella di un’onda gravitazionale o nasconderne l’arrivo.

L’app è un esempio della scienza dei cittadini (dall’inglese citizen science) o scienza partecipata e indica una pratica sempre più diffusa nel mondo, che vede il coinvolgimento di tutti nel vivo del lavoro della ricerca scientifica e in particolare dove è richiesta un’analisi attenta e meticolosa di grandi quantità di dati. La partecipazione dei cittadini-scienziati passa naturalmente attraverso la Rete, grazie a piattaforme online, dove, spesso quasi come in un semplice gioco, si impara a riconoscere i dati, per poi accedere direttamente alle rilevazioni degli strumenti, in modo da contribuire ad analizzarle e interpretarle e, in qualche caso, fare vere e proprie “scoperte”. In questo modo, ad esempio, è stato possibile in passato scoprire nuovi pianeti extrasolari, oppure nuove specie di animali.

“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 – spiega il professor Massimiliano Razzano dell’Università di Pisa, membro della collaborazione Virgo e coordinatore del progetto di citizen science -. 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 che parteciperanno al progetto sarà importantissimo per consentirci di costruire un database di informazioni più completo e quindi migliorare ulteriormente le prestazioni del rivelatore”.

GWitchHunters è ospitato su Zooniverse, il più importante portale di citizen science del mondo, ed è disponibile anche per smartphone, semplicemente scaricando la app di Zooniverse e selezionando il progetto fra quelli proposti. In poche settimane dal lancio dell’iniziativa, hanno aderito oltre 1400 volontari in tutto il mondo e sono state completate già centomila classificazioni di immagini. “Questo testimonia lo straordinario entusiasmo e la curiosità che circonda la ricerca delle onde gravitazionali. Siamo certi che potremo riscuotere un’attenzione simile anche in Italia e, per rendere ancora più accessibile a tutti il nostro progetto, abbiamo tradotto interamente il sito del progetto anche in italiano”, conclude Razzano.

Inoltre, il progetto partecipa alla Winter Challenge, una sfida in cui tutti coloro che analizzeranno un numero minimo di immagini entro il 21 febbraio potranno partecipare all’estrazione di 4 borse di studio per il Reinforce International Training Course, un corso di formazione dedicato alla scienza partecipata, che si terrà dal 10 al 14 di luglio ad Atene. Maggiori informazioni sono disponibili sulla pagina dedicata alla Winter Challenge.

“Con la pandemia – ha dichiarato il direttore di EGO, Stavros Katsanevas – è diventato chiaro a tutti come l’accesso ai dati della ricerca scientifica sia uno degli aspetti nevralgici della convivenza e gestione democratica della nostra società. Naturalmente i dati legati alla ricerca di frontiera, come quelli dell’astronomia gravitazionale, non hanno lo stesso ruolo dei dati sanitari, ma la loro condivisione svolge una funzione sociale decisiva, perché ci insegna a intrecciare sempre più strettamente l’educazione e la ricerca. É questa, credo – conclude Stavros Katsanevas – una delle lezioni più importanti emerse dalla crisi pandemica e raccolta dai progetti di citizen science, come Reinforce”.

Il progetto europeo Reinforce si articola su quattro tematiche legate alla fisica moderna: oltre alle onde gravitazionali, prevede lo studio di neutrini di origine astrofisica, delle particelle elementari e di raggi cosmici per studi archeologici, geologici e vulcanologici. Reinforce vanta un’importante collaborazione con Zooniverse, che ha lanciato più di 250 progetti che spaziano dall’astronomia alla zoologia. Lo sviluppo di Reinforce beneficerà anche dell’esperienza maturata da GravitySpy, un progetto di citizen science sviluppato dai colleghi americani dell’esperimento LIGO, di cui vuole essere complementare. Il risultato saranno quattro portali interattivi con i quali tutti i “cittadini-scienziati” interessati potranno dare il loro contributo a queste ricerche.

L’Osservatorio Gravitazionale Europeo di Cascina e l’Università di Pisa hanno lanciato GWitchHunters, una piattaforma online con cui i cittadini di tutte le età potranno dare un importante contributo nell’analisi dei dati del rivelatore di onde gravitazionali Virgo, partecipando a una delle ricerche di frontiera più affascinanti e appassionanti per il grande pubblico.

Il portale web, protagonista di questa iniziativa di scienza partecipata, è sviluppato nell’ambito del progetto europeo Reinforce ed è interamente accessibile anche in italiano. E per chi aderisce entro il 21 febbraio, c’è la possibilità di partecipare a un corso di formazione che si terrà a luglio ad Atene.

Tutti gli appassionati possono aderire a GWitchHunters: non sono infatti richieste competenze o esperienze specifiche ma solo curiosità e voglia di contribuire, anche con una app attraverso il telefono cellulare.

Un clic e sarà possibile a tutti entrare nel cuore dell’acquisizione dati di Virgo, studiando ad esempio i glitch, segnali spuri, generati da movimenti sismici, condizioni atmosferiche o altri fenomeni legati all’ambiente o alla stessa strumentazione del rivelatore, che possono inficiare la rivelazione delle onde gravitazionali. Il segnale proveniente dalle sorgenti cosmiche, infatti, è debolissimo, e riuscire a catturarlo è come riuscire a sentire cadere un fiammifero in una discoteca: per riuscirci, è necessario identificare e rimuovere la musica, la voce delle persone e tutti gli altri ‘rumori’ che coprono il suono che si sta cercando. Tra questi rumori, i glitch fra i più difficili da eliminare, perché la loro ‘firma’ può assomigliare a quella di un’onda gravitazionale o nasconderne l’arrivo.

L’app è un esempio della scienza dei cittadini (dall’inglese citizen science) o scienza partecipata e indica una pratica sempre più diffusa nel mondo, che vede il coinvolgimento di tutti nel vivo del lavoro della ricerca scientifica e in particolare dove è richiesta un’analisi attenta e meticolosa di grandi quantità di dati. La partecipazione dei cittadini-scienziati passa naturalmente attraverso la Rete, grazie a piattaforme online, dove, spesso quasi come in un semplice gioco, si impara a riconoscere i dati, per poi accedere direttamente alle rilevazioni degli strumenti, in modo da contribuire ad analizzarle e interpretarle e, in qualche caso, fare vere e proprie “scoperte”. In questo modo, ad esempio, è stato possibile in passato scoprire nuovi pianeti extrasolari, oppure nuove specie di animali.

“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 – spiega il professor Massimiliano Razzano dell’Università di Pisa, membro della collaborazione Virgo e coordinatore del progetto di citizen science -. 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 che parteciperanno al progetto sarà importantissimo per consentirci di costruire un database di informazioni più completo e quindi migliorare ulteriormente le prestazioni del rivelatore”.

GWitchHunters è ospitato su Zooniverse, il più importante portale di citizen science del mondo, ed è disponibile anche per smartphone, semplicemente scaricando la app di Zooniverse e selezionando il progetto fra quelli proposti. In poche settimane dal lancio dell’iniziativa, hanno aderito oltre 1400 volontari in tutto il mondo e sono state completate già centomila classificazioni di immagini. “Questo testimonia lo straordinario entusiasmo e la curiosità che circonda la ricerca delle onde gravitazionali. Siamo certi che potremo riscuotere un’attenzione simile anche in Italia e, per rendere ancora più accessibile a tutti il nostro progetto, abbiamo tradotto interamente il sito del progetto anche in italiano”, conclude Razzano.

Inoltre, il progetto partecipa alla Winter Challenge, una sfida in cui tutti coloro che analizzeranno un numero minimo di immagini entro il 21 febbraio potranno partecipare all’estrazione di 4 borse di studio per il Reinforce International Training Course, un corso di formazione dedicato alla scienza partecipata, che si terrà dal 10 al 14 di luglio ad Atene. Maggiori informazioni sono disponibili sulla pagina dedicata alla Winter Challenge.

“Con la pandemia – ha dichiarato il direttore di EGO, Stavros Katsanevas – è diventato chiaro a tutti come l’accesso ai dati della ricerca scientifica sia uno degli aspetti nevralgici della convivenza e gestione democratica della nostra società. Naturalmente i dati legati alla ricerca di frontiera, come quelli dell’astronomia gravitazionale, non hanno lo stesso ruolo dei dati sanitari, ma la loro condivisione svolge una funzione sociale decisiva, perché ci insegna a intrecciare sempre più strettamente l’educazione e la ricerca. É questa, credo – conclude Stavros Katsanevas – una delle lezioni più importanti emerse dalla crisi pandemica e raccolta dai progetti di citizen science, come Reinforce”.

Il progetto europeo Reinforce si articola su quattro tematiche legate alla fisica moderna: oltre alle onde gravitazionali, prevede lo studio di neutrini di origine astrofisica, delle particelle elementari e di raggi cosmici per studi archeologici, geologici e vulcanologici. Reinforce vanta un’importante collaborazione con Zooniverse, che ha lanciato più di 250 progetti che spaziano dall’astronomia alla zoologia. Lo sviluppo di Reinforce beneficerà anche dell’esperienza maturata da GravitySpy, un progetto di citizen science sviluppato dai colleghi americani dell’esperimento LIGO, di cui vuole essere complementare. Il risultato saranno quattro portali interattivi con i quali tutti i “cittadini-scienziati” interessati potranno dare il loro contributo a queste ricerche.

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