L'Osservatorio Rubin ha emesso quasi un milione di avvisi nella sua prima notte di operazioni

L'Osservatorio Rubin ha appena compiuto un enorme passo avanti in astronomia: in una sola notte, ha emesso 800.000 avvisi sui cambiamenti nel cielo. Il sistema, che promette di rivoluzionare il nostro modo di osservare l'universo, sarà pienamente operativo entro la fine dell'anno.

Questa illustrazione artistica raffigura l'inizio della trasmissione dell'allerta. Le diverse icone rappresentano vari tipi di allerta, tra cui asteroidi, supernovae, nuclei galattici attivi e stelle variabili. Crediti: Osservatorio Vera C. Rubin NSF–DOE/NOIRLab/SLAC/AURA/P. Marenfeld/J. Pinto
Questa illustrazione artistica raffigura l'inizio della trasmissione dell'allerta. Le diverse icone rappresentano vari tipi di allerta, tra cui asteroidi, supernovae, nuclei galattici attivi e stelle variabili. Crediti: Osservatorio Vera C. Rubin NSF–DOE/NOIRLab/SLAC/AURA/P. Marenfeld/J. Pinto

La prima volta che si guarda il cielo notturno da un luogo buio, lontano dalle luci della città, si prova una sensazione di pace, di immobilità. Come se le stelle fossero conficcate lì, identiche a quelle di mille anni fa. Ma quella tranquillità è una pura illusione. Lassù tutto si muove, esplode, lampeggia e cambia. Il problema è che i nostri occhi non sono abbastanza potenti per riuscire a seguirne il ritmo.

Ora però avremo un assistente d’eccezione per spiare cosa sta succedendo. L’Osservatorio Vera C. Rubin, quel progetto di cui gli astronomi parlano da anni, ha appena iniziato ufficialmente a inviare le sue prime allerte in tempo reale. La notte del 24 febbraio, mentre la maggior parte di noi dormiva, il telescopio situato in Cile ha inviato 800.000 segnalazioni a scienziati di tutto il mondo. Il messaggio, in sostanza, era più o meno questo: “ehi, guarda cosa ho trovato”.

L’osservatorio si trova sulla cima del Cerro Pachón, in Cile, ma i suoi dati viaggiano veloci. Molto veloci. Ogni 40 secondi il telescopio punta verso una nuova regione del cielo e scatta una fotografia con la più grande fotocamera digitale mai costruita: 3200 megapixel, abbastanza per individuare oggetti milioni di volte più deboli di quelli visibili ai nostri occhi.

L’immagine parte dalle Ande e raggiunge la California, dove un centro dati la elabora nel giro di pochi secondi. Lì un sistema confronta quella fotografia con le precedenti della stessa zona. Se qualcosa è cambiato – una stella che ha aumentato la sua luminosità, un punto che prima non c’era, qualcosa che si è mosso – scatta un’allerta. L’intero processo, da quando il telescopio cattura l’immagine a quando gli astronomi ricevono l’avviso, dura appena due minuti.

Cosa stiamo vedendo davvero

Tra quelle prime 800.000 allerte sono comparsi fenomeni che sembrano usciti dalla fantascienza ma sono assolutamente reali: supernove appena nate (stelle che esplodono), stelle variabili che cambiano luminosità come se qualcuno le accendesse e spegnesse, nuclei galattici con buchi neri attivi che divorano materia, e asteroidi che vagano nel grande vicinato cosmico.

L’Osservatorio Rubin porta il nome di un’astronoma che negli anni Sessanta e Settanta raccolse prove fondamentali dell’esistenza di quella che in seguito sarebbe stata chiamata materia oscura.

Quando l’osservatorio entrerà pienamente in funzione, prima della fine dell’anno, genererà tra i 5 e i 7 milioni di allerte ogni notte. Per un decennio filmerà il cielo dell’emisfero australe come se fosse un gigantesco film in time-lapse. Gli scienziati stimano che già nel primo anno questo telescopio fotograferà più oggetti di quanti ne abbiano osservati tutti gli osservatori ottici messi insieme in tutta la storia dell’umanità.

Pensaci un attimo: tutta l’astronomia da Galileo a oggi, superata in dodici mesi.

Catturare ciò che accade e avvisare in tempo

Il sistema è progettato affinché qualsiasi ricercatore, ovunque si trovi, possa venire rapidamente a conoscenza di qualcosa di interessante e chiedere ad altri telescopi di puntare nella stessa direzione prima che il fenomeno scompaia. Perché a volte i cambiamenti nello spazio durano pochissimo.

Le stelle giovani, per esempio, sono oggetti piuttosto instabili. “Possono avere improvvisi aumenti di luminosità quando ricevono materia, ma questi eventi durano poco e gli scienziati spesso li perdono se non esiste un monitoraggio continuo”, spiega Rosaria Bonito, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Astrofisica italiano. Con Rubin, afferma, “potremo catturarli esattamente nel momento in cui accadono”.

Individuare gli asteroidi con anticipo, seguirne i movimenti e valutare se rappresentano una minaccia è una delle poche strategie che abbiamo oggi per difendere il pianeta, e Rubin sarà un enorme occhio dedicato proprio a questo compito.

Il sistema permetterà anche di monitorare con maggiore precisione gli asteroidi che potrebbero rappresentare una minaccia per la Terra. Individuare questi oggetti in anticipo, seguirne le traiettorie e valutare i rischi è una delle poche strategie di cui disponiamo per pensare a una vera difesa planetaria. Con la sua capacità di monitoraggio continuo, Rubin diventerà uno strumento centrale per questo obiettivo.

Il problema di avere troppa informazione

Qui arriva un’altra sfida: con milioni di allerte ogni notte, gli astronomi non possono semplicemente sedersi e guardarle una per una. Hanno bisogno di aiuto. Per questo esiste un vero esercito di intermediari: programmi intelligenti che filtrano, classificano e ordinano questa enorme valanga di dati prima che arrivino agli scienziati.

Alcuni di questi intermediari sono specializzati: ce n’è uno che cerca supernove nelle prime ore della loro vita, un altro che segue gli oggetti del Sistema Solare, un altro ancora che incrocia i dati con cataloghi osservati ad altre lunghezze d’onda, come raggi X o infrarosso. Utilizzano algoritmi di apprendimento automatico per riconoscere schemi e individuare esattamente ciò di cui ogni gruppo di ricerca ha bisogno.

“La cosa rivoluzionaria di Rubin è che chiunque potrà accedere a queste allerte”, sottolinea Tom Matheson, del Centro per i Dati e la Scienza della Comunità. Non solo ricercatori professionisti, ma anche studenti e cittadini appassionati. Esistono piattaforme come Zooniverse dove chiunque può contribuire a classificare eventi cosmici. Una sorta di scienza partecipativa su scala planetaria.