L’intelligenza artificiale sta rivoluzionando l’astronomia

Pensavamo servissero telescopi sempre più potenti, ma in realtà abbiamo già da tempo più informazioni di quelle che siamo in grado di analizzare con gli strumenti tradizionali. L’astronomia è un campo che sta vivendo una vera e propria rivoluzione grazie all’intelligenza artificiale. Non è una promessa futura: è già successo, nell’arco di due giorni e mezzo, con risultati che avrebbero richiesto anni di lavoro a un team di ricercatori umani.

Il problema dei dati che nessuno riesce a leggere

Il telescopio spaziale Hubble della NASA è in orbita da 35 anni e in tutto questo tempo ha prodotto un archivio di quasi 100 milioni di immagini. Un patrimonio scientifico straordinario che è anche, paradossalmente, un problema: la mole di dati è talmente vasta da rendere impossibile una revisione sistematica da parte degli astronomi. I progetti di citizen science, che coinvolgono volontari nel lavoro di classificazione, hanno contribuito ad ampliare la capacità di analisi, ma anche questo approccio risulta insufficiente di fronte ad archivi di questa scala.

È in questo contesto che David O’Ryan e Pablo Gómez, ricercatori dell’Agenzia Spaziale Europea, hanno sviluppato AnomalyMatch, una rete neurale addestrata a riconoscere oggetti rari e anomali nei dati astronomici. Il sistema combina tecniche di apprendimento semi-supervisionato e apprendimento attivo, incorporando il giudizio di esperti umani che valutano e correggono progressivamente i risultati. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

In meno di 60 ore, AnomalyMatch ha setacciato l’intera Hubble Legacy Archive (che intanto è stato ribattezzato MAST, Mikulski Archive for Space Telescopes) identificando oltre 1300 oggetti cosmici anomali, molti dei quali senza precedenti nella letteratura scientifica. Circa il 65 per cento di questi oggetti non risultava nei database astronomici esistenti: erano, in senso letterale, sconosciuti alla comunità scientifica.

Tutte le scoperte di AnomalyMatch

Totale anomalie scoperte: Oltre 1.300, di cui circa il 65% senza riferimenti precedenti in database scientifici.

Un catalogo di meraviglie cosmiche

Le scoperte coprono categorie molto diverse. Tra le più significative figurano 138 probabili lenti gravitazionali, fenomeni in cui la massa di una galassia in primo piano piega lo spaziotempo e distorce la luce di oggetti ancora più distanti, producendo archi e anelli luminosi. Sono stati individuati anche 417 casi di fusioni galattiche precedentemente non documentate e 18 galassie medusa, così chiamate per i lunghi filamenti gassosi che si estendono come tentacoli dalla struttura principale, strappati via dalle interazioni gravitazionali con l’ambiente circostante.

A queste si aggiungono due galassie ad anello da collisione, strutture rarissime che si formano quando un impatto tra galassie produce un’onda d’urto che si propaga verso l’esterno in forma circolare. Sono stati segnalati anche dischi protoplanetari osservati di taglio, la cui silhouette assomiglia, a seconda dell’orientamento, a un hamburger o a una farfalla. La categoria forse più interessante è però quella residuale: diverse decine di oggetti hanno sfidato completamente gli schemi di classificazione esistenti, aprendo la possibilità che si tratti di fenomeni non ancora teorizzati.

Prepararsi al diluvio di dati

La ricerca su Hubble non è un caso isolato ma un banco di prova per qualcosa di molto più grande. Nei prossimi anni entrerà a pieno regime una nuova generazione di osservatori che produrrà quantità di dati senza precedenti. Il Vera C. Rubin Observatory in Cile raccoglierà oltre 50 petabyte di immagini nel corso di dieci anni di operazioni; la missione Euclid dell’ESA ha già cominciato nel 2023 la sua indagine su miliardi di galassie; il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, il cui lancio è previsto entro maggio 2027, contribuirà ulteriormente a questa ondata.

Senza strumenti automatizzati capaci di analizzare queste quantità, gran parte delle scoperte potenzialmente contenute in questi archivi rischierebbe di rimanere nascosta. AnomalyMatch e sistemi analoghi non sostituiscono l’astronomia tradizionale: la integrano, portando all’attenzione degli esperti gli oggetti che meritano uno sguardo più attento, e lasciando agli esseri umani il compito di interpretare ciò che la macchina ha saputo soltanto segnalare come anomalo.

Quando l’AI diventa difesa planetaria

Se la scoperta di galassie lontane rimane nell’ambito della meraviglia scientifica, c’è un’applicazione dell’intelligenza artificiale in astronomia che tocca direttamente la sicurezza della Terra: il monitoraggio degli asteroidi near-Earth, quelli che orbitano sufficientemente vicino da essere considerati potenziali rischi di impatto. A novembre 2025 il numero di questi oggetti catalogati ha superato la soglia dei 40mila, con circa 10mila scoperte avvenute negli ultimi tre anni. Il ritmo è in forte accelerazione: da mille oggetti noti all’inizio del secolo si è arrivati a 15mila nel 2016 e a 30mila nel 2022.

La classificazione degli asteroidi noti mostra però un quadro asimmetrico. I grandi oggetti, quelli con diametro superiore al chilometro che potrebbero causare danni globali, sono in larga misura già stati catalogati. I piccoli non sono rilevanti perché in ogni caso bruciano senza conseguenze nell’atmosfera. Il problema reale riguarda la fascia intermedia: gli asteroidi tra i 100 e i 300 metri, abbastanza grandi da distruggere una metropoli ma abbastanza piccoli da essere difficili da individuare. Secondo le stime attuali, è stato identificato soltanto il 30 per cento circa di questi oggetti, mentre circa 15mila di essi risultano ancora sconosciuti.

Il monitoraggio continuo e la deviazione delle orbite

Una volta individuato un potenziale oggetto di rischio, il lavoro consiste nell’accumulare osservazioni per raffinare il calcolo della traiettoria. Software specializzati permettono di proiettare l’orbita di un asteroide su decenni o secoli, fornendo stime probabilistiche sulla possibilità di un’interazione ravvicinata con la Terra. L’ESA stima che quasi 2000 asteroidi near-Earth abbiano una probabilità non nulla di impatto nel corso del prossimo secolo, anche se la grande maggioranza sono piccoli e non costituiscono un pericolo reale.

La risposta attiva è già stata testata: nel 2022 la missione DART della NASA ha dimostrato per la prima volta che è possibile alterare l’orbita di un corpo celeste mediante impatto cinetico. Una sonda è stata deliberatamente fatta scontrare con Dimorphos, satellite dell’asteroide Didymos, modificandone il periodo orbitale in modo misurabile. L’integrazione tra rilevamento automatizzato basato su AI, analisi predittiva delle traiettorie e capacità di intervento attivo rappresenta l’architettura della difesa planetaria del futuro: una struttura in cui l’intelligenza artificiale è componente essenziale, perché i dati da analizzare sono troppi, i tempi di preavviso potenzialmente brevi, e la posta in gioco è garantire che la Terra non venga colta di sorpresa da qualcosa che era già nei dati, e che nessuno aveva ancora avuto il tempo di guardare.