FADO è un nuovo strumento di analisi sviluppato dagli astronomi Jean Michel Gomes e Polychronis Papaderos dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), che utilizza la luce emessa sia dalle stelle che dal gas ionizzato in una galassia per ricostruire la sua storia di formazione mediante algoritmi genetici. Questo strumento è stato presentato in un recente articolo, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomia e astrofisica .

"Fado" deriva dal latino "Fatum, "che significa destino o destino, ed è un tributo al tipo di musica del patrimonio culturale immateriale del Portogallo con lo stesso nome. Ogni galassia ha un fado, una narrazione della sua biografia dalla nascita delle sue prime stelle. Questo destino è scritto nel suo spettro elettromagnetico, che contiene i reperti fossili di più popolazioni stellari che si sono formate nel corso di diversi miliardi di anni, così come il gas che quelle stelle ionizzano con la loro radiazione.

Decifrare la storia della formazione stellare di una galassia dal suo spettro è uno dei compiti più impegnativi in ​​astronomia. Caratteristica innovativa e distintiva di FADO è l'utilizzo di algoritmi genetici, che simula l'evoluzione delle galassie come l'evoluzione di un organismo vivente. Funziona "allevando" più thread genetici per una galassia, ciascuno definito da un insieme di parametri (simili al codice genetico nel DNA), che evolvono attraverso lo scambio di "cromosomi, " mutazioni ed effetti di selezione, fino a raggiungere una popolazione che corrisponda alle stelle osservate e all'emissione di gas della galassia.

Jean Michel Gomes (IA e Università di Porto) afferma:"FADO è il primo codice di modellazione spettrale che impiega l'ottimizzazione dell'evoluzione genetica differenziale in combinazione con algoritmi di intelligenza artificiale. Ciò si traduce in miglioramenti chiave nell'efficienza e nella precisione computazionali con cui è possibile ricostruire la storia della formazione stellare delle galassie".

I precedenti modelli di computer sviluppati per questo scopo soffrono di gravi incertezze, in parte perché tengono conto solo della luce delle stelle. Però, il contributo del gas ionizzato può aggiungere fino al 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 le emissioni stellari e di gas ionizzato nelle galassie. Integra anche prescrizioni fisiche che assicurano che la storia della formazione stellare calcolata per una galassia riproduca coerentemente la sua emissione di gas ionizzato osservata. Questa autoconsistenza attualmente unica concetto, in combinazione con l'innovativa base matematica di FADO ci consentirà di acquisire nuove e acute intuizioni sulla storia della formazione delle galassie".

L'esclusivo concetto fisico e matematico di FADO produce un grande guadagno in termini di efficienza computazionale, rendendo l'esplorazione della storia della formazione stellare di milioni di galassie un compito accessibile.

FADO sarà uno strumento di analisi essenziale da utilizzare con strumenti di nuova generazione come MOONS, da installare nel VLT (ESO). "MOONS è stato costruito sotto il coordinamento di IA, e comprende un sostanziale contributo scientifico e tecnico del team portoghese. FADO migliorerà enormemente la nostra capacità di sfruttare le osservazioni all'avanguardia che MOONS farà dal 2019 in poi, " afferma il coordinatore di IA, José Afonso.