FADO: Ricostruire la storia delle galassie

FADO: Ricostruire la storia delle galassie

FADO è un nuovo strumento di analisi sviluppato da Jean Michel Gomes e Polychronis Papaderos, astronomi dell’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), che utilizza la luce emessa nelle galassie, sia da stelle che da gas ionizzato, per ricostruire la loro storia di formazione stellare, ricorrendo ad algoritmi genetici. Lo strumento è stato presentato in un articolo pubblicato su Astronomy & Astrophysics.

Fado deriva dal Latino Fatum, che significa fato o destino, ed è un omaggio al tipo di musica popolare con lo stesso nome, patrimonio culturale del Portogallo. Ogni galassia ha un suo “fado”, un racconto della sua biografia fin dalla nascita delle sue prime stelle. Questo destino è scritto nel suo spettro elettromagnetico, che contiene le registrazioni fossili di molteplici popolazioni stellari, nate nel corso di vari miliardi di anni, così come del gas che quelle stelle ionizzano con la loro radiazione.

Decifrare la storia di formazione stellare di una galassia è uno dei compiti più difficili nel campo dell’astronomia. Una caratteristica distintiva e particolare di FADO è l’utilizzo di algoritmi genetici, che simulano l’evoluzione della galassia come si trattasse di un organismo vivente. Funziona riproducendo molteplici connessioni genetiche per la galassia, ognuna definita da un insieme di parametri (analoghi al codice genetico nel DNA), che evolvono attraverso lo scambio di “cromosomi”, mutazioni ed effetti della selezione, fino a che non viene raggiunta una popolazione che riproduce le stelle e l’emissione di gas osservati.

Precedenti modelli a computer sviluppati a questo scopo soffrono di varie incertezze, in parte perché tengono conto soltanto della luce proveniente dalle stelle. Tuttavia il contributo del gas ionizzato può aggiungere fino ad un 50 percento di tutta la luce emessa in una galassia.

Il ricercatore Polychronis Papaderos afferma: “FADO è il primo codice di questo tipo che modella simultaneamente l’emissione stellare e del gas ionizzato nelle galassie. Integra inoltre formule fisiche che assicurano che la storia di formazione stellare calcolata per una galassia riproduca coerentemente l’emissione osservata di gas ionizzato”.

Il principio fisico e matematico unico su cui si basa FADO permette vantaggi nell’efficienza computazionale, rendendo l’esplorazione della storia di formazione stellare di milioni di galassie un compito abbordabile. FADO verrà utilizzato insieme ad una nuova generazione di strumenti, come MOONS, che verrà installato sul Very Large Telescope dell’ESO e la cui potenzialità consentirà agli astronomi di studiare l’Universo lontano e le regioni fortemente oscurate del bulge della Via Lattea.
[ Barbara Bubbi ]

https://m.phys.org/news/2017-05-fadoa-ground-breaking-tool-reconstruct-history.html

Credit: ESO