Come possono milioni di occhi — e milioni di computer — aiutare gli astronomi a esplorare l’universo?

È la sfida, e il successo, della Citizen Science, la scienza partecipata. Grazie a piattaforme come Zooniverse e BOINC, oggi chiunque può contribuire concretamente alla ricerca scientifica.
Non serve essere esperti: basta un computer, una connessione a internet e un po’ di curiosità.
In questo articolo vedremo come funziona questa rivoluzione silenziosa che sta cambiando il volto della ricerca, con particolare attenzione al mondo dell’astronomia.

Cos’è la Citizen Science?

La Citizen Science è un approccio alla ricerca che coinvolge cittadini comuni — studenti, appassionati, curiosi — nel processo scientifico. Dalla raccolta all’analisi dei dati, i volontari aiutano i ricercatori a risolvere problemi che richiederebbero, altrimenti, tempi e risorse immense.
Se in passato la partecipazione diretta alla scienza era riservata a pochi, oggi la tecnologia ha abbattuto queste barriere.
Non si tratta di una novità assoluta: da secoli esistono casi di scienziati dilettanti che hanno contribuito a scoperte importanti. Nel mondo contemporaneo, tuttavia, la Citizen Science ha assunto una dimensione completamente nuova grazie a internet e al calcolo distribuito.
Oggi piattaforme online mettono a disposizione progetti aperti in cui tutti possono collaborare, spesso su scala globale. Questo processo non solo accelera la ricerca, ma democratizza l’accesso alla scienza.

Zooniverse: la Piattaforma di Citizen Science al servizio dell’Astronomia

Negli ultimi due decenni, l’astronomia ha conosciuto una vera rivoluzione in termini di raccolta e gestione dei dati. Grandi survey fotometriche e spettroscopiche, telescopi robotici e archivi pubblici hanno reso disponibili volumi di dati senza precedenti, ponendo nuove sfide all’analisi e alla classificazione. In questo contesto, la Citizen Science si è affermata come uno strumento prezioso per integrare il lavoro degli scienziati professionisti.
Zooniverse (www.zooniverse.org) rappresenta oggi una delle più grandi, efficaci e popolari piattaforme online dedicate alla Citizen Science, ovvero alla scienza partecipativa.
Lanciata nel 2009 con il progetto Galaxy Zoo, Zooniverse nasce con un obiettivo semplice ma ambizioso: coinvolgere il pubblico nella ricerca scientifica, mettendo a disposizione progetti che chiunque, ovunque nel mondo, può aiutare a portare avanti e ha dimostrato fin da subito l’efficacia della collaborazione tra scienziati e pubblico. Galaxy Zoo ha coinvolto centinaia di migliaia di volontari nella classificazione morfologica di oltre un milione di galassie osservate da Sloan Digital Sky Survey (SDSS), permettendo di costruire dataset di alta qualità e contribuendo a decine di pubblicazioni peer-reviewed. Il successo di Galaxy Zoo ha dato vita a un intero ecosistema di progetti: oggi Zooniverse ospita più di 100 progetti attivi che spaziano tra le discipline, con l’astronomia ancora tra i settori più rappresentati.
Il funzionamento di Zooniverse è sorprendentemente accessibile. I ricercatori caricano grandi quantità di dati (immagini di galassie, curve di luce stellari…).
I partecipanti — volontari di ogni età e livello di preparazione — dopo essersi registrati gratuitamente e seguendo istruzioni chiare, svolgono compiti che richiedono l’intelligenza visiva e il ragionamento umano, come classificare galassie, trascrivere testi antichi, riconoscere specie animali in fotografie, o analizzare immagini mediche. quindi contribuendo effettivamente ai vari progetti di loro interesse.
Progetti come Planet Hunters (nelle varie versioni disponibili che ci sono state su Zooniverse) hanno portato alla scoperta di nuovi esopianeti nei dati di Kepler e TESS grazie alla capacità umana di individuare segnali deboli e irregolari. Radio Galaxy Zoo ha aiutato a identificare controparti ottiche di radiogalassie complesse, contribuendo allo studio dell’evoluzione delle radio sorgenti extragalattiche. Altri progetti, come ad esempio Backyard Worlds, continuano a sfruttare la partecipazione del pubblico per affrontare compiti di classificazione e scoperta che restano ancora difficili per gli algoritmi automatici.
Le risposte di migliaia di persone vengono poi aggregate: anche se ogni singolo contributo può contenere errori, la forza della statistica e della saggezza della folla permette di ottenere risultati accurati.
«The wisdom of the crowd is a powerful scientific tool» — recita uno degli slogan informali della piattaforma.
Coinvolgendo migliaia di volontari in modo coordinato, è possibile affrontare set di dati enormi con un’efficienza sorprendente.
Questa collaborazione tra scienziati e cittadini genera risultati concreti. I dati classificati attraverso Zooniverse hanno permesso importanti scoperte scientifiche, pubblicazioni su riviste internazionali e la creazione di nuovi dataset aperti. In più, il progetto avvicina il pubblico al metodo scientifico e stimola curiosità e consapevolezza verso il mondo della ricerca.
Zooniverse dimostra che il contributo dei cittadini non è solo complementare, ma in alcuni casi insostituibile. La comunità astronomica è chiamata a valorizzare e integrare sempre più queste risorse nei propri flussi di lavoro, trasformando la Citizen Science in una componente stabile e riconosciuta della ricerca scientifica.
In un’epoca di big data, dove le macchine non sempre possono sostituire l’occhio umano, Zooniverse dimostra che l’intelligenza collettiva ha ancora un valore insostituibile. E che la scienza, se resa accessibile, può davvero diventare un’impresa condivisa.
La filosofia di fondo è semplice ma potente: alcuni compiti — come riconoscere strutture complesse in immagini astronomiche — sono ancora oggi svolti meglio dall’occhio umano che dagli algoritmi automatici.
Oltre alla produzione scientifica, Zooniverse svolge un importante ruolo educativo e di divulgazione, avvicinando il pubblico al metodo scientifico e sensibilizzando sulle sfide e opportunità dell’astroinformatica moderna. In un’epoca in cui i dati astronomici crescono esponenzialmente, la combinazione di machine learning e Citizen Science promette di rimanere una risorsa chiave per affrontare la complessità dei dati e per favorire una scienza aperta e partecipativa.

BOINC: la Potenza del calcolo Distribuito al servizio della Scienza

Accanto a Zooniverse, esiste un altro esempio fondamentale di Citizen Science
Negli ultimi decenni, l’incremento esponenziale dei dati prodotti dalla ricerca scientifica ha posto nuove sfide nel campo dell’elaborazione e dell’analisi. In questo contesto nasce BOINC, acronimo di Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, una piattaforma open source sviluppata nel 2002 presso l’Università della California, Berkeley, da David Anderson e il suo team presso il Space Sciences Laboratory. BOINC è stato concepito come evoluzione e generalizzazione dell’architettura tecnica di SETI@home, un progetto pionieristico lanciato per analizzare i segnali radio provenienti dallo spazio alla ricerca di eventuali tracce di civiltà extraterrestri.
L’idea alla base di BOINC è tanto semplice quanto rivoluzionaria: suddividere grandi volumi di dati scientifici in pacchetti elaborabili da migliaia (o milioni) di computer volontari connessi a Internet sfruttando le CPU dei singoli computer quando queste non vengono utilizzate (in poche parole, quando un volontario non usa il proprio computer, allora lo usa BOINC). I partecipanti scaricano un software client che riceve i dati da analizzare, esegue i calcoli richiesti e restituisce i risultati ai server del progetto. In questo modo, BOINC realizza una forma di calcolo distribuito o volontario, che trasforma una rete globale di dispositivi eterogenei in un supercomputer virtuale.
Grazie alla sua struttura modulare, BOINC è stato adottato da numerosi progetti di ricerca scientifica nei campi più diversi: dalla biologia computazionale (ad esempio Rosetta@home, per lo studio del ripiegamento delle proteine), alla climatologia (Climateprediction.net), alla fisica delle particelle (LHC@home), fino all’astronomia e all’astrofisica, con progetti come Einstein@home, dedicato all’individuazione di onde gravitazionali e pulsar nei dati provenienti dagli osservatori LIGO e del radiotelescopio Arecibo.
Uno degli aspetti più interessanti di BOINC è il suo duplice valore: da un lato rappresenta uno strumento scientifico potente e scalabile, dall’altro promuove un modello di Citizen Science che coinvolge attivamente migliaia di persone nella produzione di conoscenza. Oltre al contributo tecnico, BOINC ha quindi anche un valore culturale e sociale, rendendo la scienza partecipativa e accessibile. In un’epoca in cui la collaborazione globale è sempre più essenziale, piattaforme come BOINC dimostrano come la condivisione di risorse, anche su scala domestica, possa generare risultati scientifici di portata internazionale.

Il sistema dei Crediti in Boinc, certificati e Badges

Il calcolo distribuito volontario fatto dai vari volontari grazie a Boinc non ha ovviamente un compenso economico in cambio dell’uso dei propri sistemi computer, ma invece assegna un punteggio ad ogni unità di lavoro correttamente elaborata, in modo tale da invogliare a partecipare i volontari che si accingono ai vari progetti.
Il sistema dei crediti che si ha in BOINC è stato progettato per evitare trucchi e prevede la convalida dei risultati prima di concedere i crediti ai rispettivi volontari. Un sistema di gestione dei crediti aiuta a far in modo che i volontari restituiscano risultati corretti sia scientificamente che statisticamente.
È possibile inoltre, collegandosi alla propria pagina di ogni singolo progetto, poter scaricare un certificato con tutti i dettagli su quanto si è contribuito nel relativo progetto.
I badge rappresentano dei “distintivi”, dei riconoscimenti dati ai volontari per un particolare ruolo svolto, per un risultato di rilievo in un determinato progetto (per esempio qualche particolare scoperta), per qualche onorificenza speciale, o al raggiungimento di un determinato numero di crediti.
Il volontario a cui viene assegnato un badge può quindi inserirlo nel proprio profilo e renderlo visibile agli altri volontari.

Challenge e Sfide Internazionali

Uno degli aspetti più importanti di Boinc è la partecipazione dei volontari, non solo per quanto riguarda la potenza di calcolo donata grazie ai propri computer, ma anche grazie a una partecipazione attiva a tutti gli aspetti di un singolo progetto (come partecipazione ai forum di discussione, segnalazione di problemi, segnalazione di articoli rilevanti per i progetti, etc..). Nel corso del tempo, i volontari si sono aggregati in gruppi, grazie ai quali, per esempio, viene fornito supporto ai nuovi arrivati, si aggiornano costantemente le statistiche relative ai crediti dei singoli partecipanti e del gruppo in generale, etc.. Inoltre, questi gruppi sono stati a volte coinvolti in pacifiche “sfide” (note anche come challenge), sia a livello internazionale sia nazionale, in base ai punteggi accumulati dai membri del gruppo stesso in un determinato periodo di tempo in un singolo progetto. Talvolta queste sfide sono state organizzate dagli stessi amministratori di un progetto, che, per esempio allo scopo di ottenere un determinato numero di elaborazioni in un breve periodo di tempo per questioni di ricerca e anche per mettere alla prova la loro infrastruttura informatica.

Perché Partecipare e Come Iniziare

La Citizen Science non è solo utile per la ricerca: è anche un’esperienza formativa gratificante per chi partecipa.
• Si impara come funziona davvero il metodo scientifico.
• Si accede a dati reali usati nella ricerca professionale.
• Si fa parte di una comunità globale che condivide curiosità e passione per la scienza.
• A volte, si contribuisce a scoperte importanti.
“Everyone can be a scientist”: è lo slogan che riassume perfettamente lo spirito di Zooniverse e della Citizen Science in generale.
Partecipare è facile
Per Zooniverse:
1. Registrarsi su www.zooniverse.org.
2. Esplorare i progetti disponibili.
3. Seguire il tutorial di un progetto e cominciare a contribuire.
4. Si può contribuire ai vari progetti da computer, cellulare e tablet.
Per BOINC:
1. Scaricare sul proprio computer il software da https://boinc.berkeley.edu.
2. Scegliere i progetti a cui contribuire.
3. Lasciare lavorare il proprio computer in background.
Anche solo pochi minuti possono fare la differenza.
I risultati della Citizen Science sono tangibili.

Il solo progetto Galaxy Zoo ha prodotto oltre un centinaio di articoli scientifici: molti oggetti insoliti sono stati scoperti da volontari. E grazie ai vari progetti sia di Zooniverse sia di Boinc, è stato possibile scoprire e contribuire alla scoperta di Comete, Asteroidi, Esopianeti, Pulsar, Lenti Gravitazionali, alla ricostruzione della struttura 3D di asteroidi e molto altro. E grazie ad alcuni progetti attualmente disponibili, si può essere tra i primi a contribuire a scoperte di oggetti esotici come gli esoasteroidi, si possono comprendere meglio le onde gravitazionali e magari scoprire oggetti e/o sistemi particolari (per esempio, nel campo delle pulsar o delle supernovae possono esserci sempre scoperte “sensazionali”).

Progetti Astronomici storici su Zooniverse e Boinc

Galaxy Zoo

Galaxy Zoo è uno dei progetti di Citizen Science più celebri al mondo, nato nel 2007 all’interno della piattaforma Zooniverse, con l’obiettivo di classificare morfologicamente galassie osservate da grandi survey astronomiche, come il Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e Hubble. L’enorme quantità di immagini raccolte da questi telescopi supera di gran lunga la capacità degli astronomi professionisti di analizzarle manualmente. Inoltre, l’automatizzazione del processo rischiava di far perdere strutture insolite o non previste.

La soluzione? Chiedere aiuto al pubblico. Galaxy Zoo invita quindi volontari da tutto il mondo — anche privi di formazione scientifica — a contribuire all’analisi visuale delle immagini di galassie, rispondendo a semplici domande guidate del tipo: “Questa galassia ha una struttura a spirale?”, “C’è un nucleo centrale visibile?”, o “Ha una forma ellittica o irregolare?”.
Grazie alla partecipazione di centinaia di migliaia di utenti, Galaxy Zoo ha generato classificazioni accurate basate sulla saggezza collettiva, consentendo importanti scoperte scientifiche, tra cui l’identificazione di oggetti rari come le Green Pea Galaxies e Hanny’s Voorwerp. I dati prodotti dal progetto sono utilizzati da astronomi professionisti per studiare l’evoluzione galattica, la dinamica delle strutture cosmiche e le proprietà statistiche delle popolazioni galattiche. Galaxy Zoo ha anche un forte impatto educativo e divulgativo, dimostrando come la scienza collaborativa possa accelerare la ricerca e rendere l’astronomia accessibile a tutti.

I risultati ottenuti da Galaxy Zoo possono essere riassunti nel modo seguente:
• Scoperta di nuove classi morfologiche di galassie.
• Pubblicazione di oltre 100 articoli scientifici.
• Coinvolgimento di utenti come coautori.

Planet Hunters

Planet Hunters è un progetto di Citizen Science ospitato su Zooniverse, nato con l’obiettivo di individuare esopianeti — cioè pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole — analizzando i dati fotometrici raccolti da telescopi spaziali come Kepler, K2 e successivamente TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Questi telescopi monitorano la luminosità di centinaia di migliaia di stelle nel tempo, cercando le tipiche variazioni dovute ai transiti planetari, ovvero brevi e periodici cali di luce causati dal passaggio di un pianeta davanti alla propria stella.

Nonostante l’efficienza degli algoritmi automatici della NASA, molte variazioni interessanti possono sfuggire ai software, soprattutto in presenza di rumore, segnali non periodici o curve di luce complesse. Planet Hunters coinvolge quindi volontari di tutto il mondo — anche senza esperienza scientifica — chiedendo loro di esaminare le curve di luce e identificare segnali sospetti che potrebbero indicare la presenza di un esopianeta.
Il progetto ha avuto diverse versioni nel corso del tempo:

• Planet Hunters (Kepler): la prima versione, attiva dal 2010, basata sui dati originali della missione Kepler.
• Planet Hunters K2: adattata alla missione K2 destinata ad osservare diverse regioni del cielo in brevi campagne.
• Planet Hunters TESS: la versione attuale utilizza i dati del telescopio TESS, attivo dal 2018. Il progetto è al momento sospeso, si spera possa riprendere nei prossimi mesi
• Planet Hunters NGTS: è un progetto che coinvolge il pubblico nella scoperta di esopianeti sfruttando i dati raccolti dal telescopio NGTS (Next-Generation Transit Survey). È al momento l’unico progetto di Planet Hunters attivo.

Grazie alla collaborazione tra cittadini e scienziati, Planet Hunters ha contribuito alla scoperta di numerosi esopianeti e numerosi candidati, inclusi sistemi inusuali come pianeti in orbita attorno a stelle variabili, pianeti con transiti irregolari o sistemi multi-planetari. Il progetto ha dimostrato che la mente umana può riconoscere pattern e anomalie che sfuggono anche ai più sofisticati algoritmi, e ha avuto un impatto importante sia sulla ricerca scientifica che sull’educazione pubblica all’astrofisica.

Exoplanet Explorer

Exoplanet Explorers è un progetto di Citizen Science ospitato su Zooniverse, dedicato alla scoperta di esopianeti utilizzando i dati raccolti dalla missione K2 della NASA, erede del telescopio spaziale Kepler. Lanciato nel 2017, il progetto ha l’obiettivo di coinvolgere il pubblico nell’identificazione dei segnali di transito planetario, ovvero piccole diminuzioni della luminosità di una stella che possano indicare il passaggio di un pianeta davanti ad essa.
A differenza dei metodi automatici che filtrano grandi quantità di dati attraverso algoritmi, Exoplanet Explorers si basa sull’intuizione umana, chiedendo agli utenti di esaminare grafici delle curve di luce (cioè la variazione di luminosità nel tempo) e di indicare se notano un pattern coerente con un transito. Le istruzioni sono semplici e intuitive, il che rende il progetto accessibile a persone senza formazione scientifica, ma con la possibilità concreta di contribuire alla scoperta di nuovi mondi.
Uno dei successi più rilevanti del progetto è del 2017 quando, grazie alla collaborazione dei volontari, è stato identificato un sistema planetario multiplo precedentemente non riconosciuto dagli algoritmi: un sistema con almeno sei esopianeti in orbita attorno a una stella distante circa 600 anni luce (nota come K2-138), che è stato poi confermato da ricercatori professionisti. La scoperta è stata presentata anche in un episodio del programma televisivo australiano “Stargazing Live”, dimostrando il potenziale della Citizen Science non solo per l’avanzamento della ricerca, ma anche per l’educazione e la divulgazione scientifica.

Supernova Hunters

Supernova Hunters era un progetto di Citizen Science ospitato su Zooniverse, con l’obiettivo di identificare supernovae analizzando immagini astronomiche ottenute da survey di largo campo come il Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System). Al momento il progetto è sospeso, con la speranza possa riprendere a breve. Ogni notte, telescopi come Pan-STARRS scansionavano il cielo producendo enormi quantità di dati sotto forma di immagini digitali. Gli astronomi hanno automatizzato gran parte del processo di ricerca tramite software di rilevamento differenziale, ma questi algoritmi generano anche molti falsi positivi, come segnali causati da rumore, artefatti strumentali o asteroidi in movimento.

Supernova Hunters entrava in gioco in questa fase, sfruttando la capacità umana di riconoscere forme, simmetrie e anomalie visive che gli algoritmi possono trascurare. Ai partecipanti veniva mostrata una terna di immagini: una dell’oggetto “nuovo”, una d’archivio e una “differenza”. Gli utenti dovevano scegliere se la sorgente sospetta fosse una vera supernova oppure no. Grazie a questo processo, i candidati più “votati” venivano segnalati agli astronomi per ulteriori osservazioni e conferme spettroscopiche.
Il progetto ha portato alla scoperta di numerose supernove reali, contribuendo in modo concreto alla cosmologia osservativa (poiché le supernove di tipo Ia sono usate come candele standard per misurare l’espansione dell’universo), ma anche allo studio dell’evoluzione stellare e delle galassie. Supernova Hunters dimostra come la collaborazione tra esseri umani e algoritmi possa aumentare l’efficienza e l’affidabilità della ricerca astronomica, coinvolgendo al tempo stesso il pubblico in modo attivo e formativo.

Kilonova Seekers

Il progetto Kilonova Seekers è un’iniziativa scientifica internazionale volta alla ricerca e allo studio delle kilonovae, eventi astrofisici estremamente energetici prodotti dalla fusione di stelle di neutroni o di una stella di neutroni con un buco nero. Questi eventi generano brevi lampi di onde gravitazionali, accompagnati da emissioni elettromagnetiche visibili nelle bande ottica e infrarossa, che si affievoliscono rapidamente nel tempo. Il progetto si colloca all’intersezione tra astronomia multi-messaggera e osservazioni ottiche di follow-up, con l’obiettivo di identificare in tempi rapidi le controparti visive degli eventi di onde gravitazionali segnalati da interferometri come LIGO, Virgo e KAGRA.

Per fare ciò, Kilonova Seekers coordina una rete di telescopi professionali e amatoriali, sfruttando algoritmi di prioritizzazione del cielo, intelligenza artificiale per il riconoscimento di sorgenti transitorie e pipeline automatizzate di riduzione dati. Il progetto ha una forte componente collaborativa e didattica: coinvolge ricercatori, studenti universitari, astrofili e istituti scolastici, promuovendo la Citizen Science e la formazione di nuove generazioni di astrofisici. Grazie alla sua struttura agile e al coinvolgimento di un’ampia comunità, Kilonova Seekers ha già contribuito in modo significativo all’osservazione di eventi transienti e continua a giocare un ruolo chiave nella corsa alla comprensione dell’origine degli elementi pesanti nell’universo.

Al momento in cui scrivo sono stati osservati 124 eventi tra Supernovae, Variabili Cataclismatiche, Novae e transienti. Tutti i volontari che hanno contribuito ad una scoperta vengono citati sul sito del progetto, e cinque estratti a sorte vengono anche citati nel sito del TNS nella pagina dedicata alla scoperta effettuata.  Da quando è stato creato, il progetto è anche migliorato tanto grazie all’aiuto dei vari volontari. Le immagini classificate sono spesso utilizzate per migliorare un algoritmo di Machine Learning utilizzato dal Team sia per cercare nuovi potenziali candidati sia per eliminare immagini che contengono principalmente rumore (il che facilità il lavoro sia del Team sia dei volontari).

Grazie a Kilonova Seekers un gruppo di volontari ha individuato in tempo reale un oggetto transiente particolare: una dwarf nova del tipo WZ Sge, designata con la sigla GOTO065054+593624.
Dopo la segnalazione, è stata attivata una campagna di follow-up spettroscopico e fotometrico estesa, coprendo mesi d’osservazione continua. Un dataset che ha favorito lo studio delle caratteristiche evolutive dell’outburst e contestualizzato meglio la natura peculiare dell’oggetto .
L’oggetto ha mostrato un “superoutburst” non comune:
– assenza di righe di emissione visibili in fase alta (“high state”) (quando di solito sono presenti),
– presenza di forti righe H α e solo deboli righe He II,
– una sequenza di “echo outbursts” con ampiezza variabile e un tempo di decadimento rapido.

La combinazione di queste proprietà contraddice i modelli standard delle cataclismiche variabili; GOTO065054+593624 viene proposta come candidata “period bouncer”, cioè un sistema dove la seconda stella ha già superato il minimo periodo orbitale e sta aumentando di nuovo il periodo.
Questo caso esalta il ruolo della partecipazione civica: senza il contributo dei volontari, un oggetto così atipico sarebbe passato inosservato, e dimostra come Kilonova Seekers, oltre a cercare esplosioni cataclismiche extragalattiche, sia estremamente efficace nel rilevare transienti galattici peculiari.
L’articolo relativo alla scoperta è stato di recente pubblicato su Astronomy & Astrophysics e può essere consultato al link: http://arxiv.org/pdf/2501.11524

The Daily Minor Planet

Il progetto The Daily Minor Planet, sviluppato sulla piattaforma Zooniverse in collaborazione con il Catalina Sky Survey e supportato dalla NASA, consente ai cittadini di contribuire attivamente alla scoperta di asteroidi.

Gli utenti analizzano sequenze di quattro immagini astronomiche riprese in rapida successione, osservando eventuali movimenti coerenti con la presenza di un corpo minore. Grazie a questo approccio, sono stati identificati diversi asteroidi della fascia principale e numerosi Near-Earth Asteroids (NEA), tra cui oggetti passati a distanza ravvicinata dal nostro pianeta.

Un esempio significativo è l’asteroide 2023 VN3, scoperto grazie al contributo dei volontari e successivamente confermato dal Minor Planet Center, che è transitato a circa due distanze lunari dalla Terra. In riconoscimento del valore scientifico della collaborazione pubblica, un asteroide scoperto dal survey è stato ufficialmente denominato (227711) Dailyminorplanet. Il progetto non solo contribuisce alla comprensione della popolazione asteroidale e della dinamica del Sistema Solare interno, ma rappresenta anche un efficace strumento di difesa planetaria, integrando l’intelligenza collettiva con i sistemi automatici di rilevamento.

Active Asteroids

Il progetto Active Asteroids su Zooniverse (lanciato il 31 agosto 2021) coinvolge volontari da tutto il mondo nell’identificazione di piccoli corpi del Sistema Solare che, pur orbitando come asteroidi, mostrano attività tipica delle comete (code e chiome) zooniverse.org+12en.wikipedia.org+12dirac.astro.washington.edu+12. Utilizzando milioni di immagini scattate con la Dark Energy Camera (DECam) presso il telescopio Blanco in Cile, il progetto ha mobilitato alcune migliaia di volontari per analizzare oltre quasi 900000 immagini al momento.

Grazie a questa straordinaria partecipazione, sono state identificate 16 nuovi oggetti attivi precedentemente non riconosciuti, tra cui 15 asteroidi nella fascia principale e un Centauro; fra questi, sono stati classificati anche quattro asteroidi interattivi della classe “quasi‑Hilda” e sette comete della famiglia di Giove (JFCs). Sono scoperte che rappresentano un aumento significativo rispetto al precedente totale noto di meno di 60 asteroidi attivi.

Il lavoro ha portato alla pubblicazione di diversi articoli guidati da Colin Orion Chandler (Università di Washington), incluso un primo resoconto dei risultati nel Astronomical Journal, dove ben nove coautori sono volontari Zooniverse, sottolineando il valore della collaborazione tra comunità e ricerca professionale. Questo rende Active Asteroids un eccezionale esempio di Citizen Science di alto impatto, capace di ampliare la conoscenza sui serbatoi di acqua spaziale, sul comportamento dei corpi minori e sulle possibili risorse per future esplorazioni spaziali.

MilkyWay@Home

Un progetto di punta su BOINC è MilkyWay@home (https://milkyway.cs.rpi.edu/milkyway/) dedicato a una delle più affascinanti sfide dell’astrofisica moderna: ricostruire la struttura tridimensionale della Via Lattea e studiare la distribuzione della materia oscura in essa.
Il progetto, coordinato dalla Rensselaer Polytechnic Institute (Stati Uniti), utilizza dati provenienti da grandi survey astrometriche — come il Sloan Digital Sky Survey (SDSS) — per analizzare i movimenti e la distribuzione delle stelle nelle regioni esterne della Galassia, in particolare nei suoi aloni stellari, l’obiettivo è ricostruire la storia di formazione della Galassia e capire come si siano formate le sue componenti più antiche.
Partecipare è davvero semplicissimo: basta iscriversi al progetto e mettere a disposizione il proprio computer, forse non troppo stimolante ma ogni contributo ha valore.

Asteroids@Home

Il progetto Asteroids@Home, attivo su BOINC dal 2012 (sviluppato presso l’ Astronomical Institute, Charles University, in collaborazione con Radim Vančo e diretto da Josef Durech), permette di ricostruire la forma e il periodo di rotazione degli asteroidi a partire dalle loro curve di luce — variazioni di luminosità osservate da Terra mentre l’asteroide ruota.
La grande discrepanza tra l’enorme numero di tutti gli asteroidi conosciuti e il piccolo numero di quelli con parametri fisici di base conosciuti (forma, rotazione, periodo) è una forte motivazione per ulteriori ricerche.
Lo studio della forma e della rotazione degli asteroidi è importante per diversi motivi:
• ci aiuta a capire la struttura interna degli asteroidi;
• ci fornisce indizi sull’origine e sull’evoluzione dinamica della popolazione asteroidale;
• è fondamentale per valutare l’eventuale pericolosità di oggetti che incrociano l’orbita terrestre (NEO, Near-Earth Objects);
• contribuisce a preparare possibili missioni spaziali future (robotiche o umane) verso asteroidi.
L’emissione termica di piccoli asteroidi può modificare significativamente la loro orbita (effetto Yarkovsky), il che può essere cruciale per prevedere la probabilità della loro collisione con la Terra. Per poter calcolare come l’emissione termica influisce sull’orbita, dobbiamo conoscere lo spin (e anche la forma, in una certa misura) dell’oggetto.
Gli scienziati coinvolti in Asteroids@home analizzano dati di curve di luce degli asteroidi, ossia variazioni periodiche della loro luminosità osservata da Terra.
Quando un asteroide ruota, la luce che riflette verso la Terra varia nel tempo a causa della sua forma irregolare e delle differenze di albedo sulla superficie. Registrando queste variazioni si ottiene una “curva di luce”, dalla quale è possibile ricavare informazioni sulla forma tridimensionale e sull’orientamento dell’asteroide. Tuttavia, interpretare questi dati è estremamente complesso dal punto di vista computazionale, poiché richiede il confronto di milioni di modelli diversi. Per affrontare questa sfida, il progetto ha adottato il calcolo distribuito: i dati vengono suddivisi in unità di lavoro, analizzate poi dai volontari sui propri computer tramite la piattaforma BOINC. I risultati vengono infine inviati a un server centrale, dove vengono integrati per ricostruire il miglior modello possibile dell’asteroide.

Il progetto utilizza curve di luce provenienti da:
• osservatori astronomici a Terra;
• survey automatiche come il Catalina Sky Survey, Pan-STARRS;
• archivi di dati storici di osservazioni fotometriche.

Negli ultimi anni, Asteroids@Home ha contribuito a determinare la forma e il periodo di rotazione di centinaia di asteroidi. I risultati vengono pubblicati regolarmente su riviste scientifiche di astrofisica e messi a disposizione della comunità astronomica internazionale.

SETI@Home

Uno dei progetti più iconici di Boinc è stato senza dubbio SETI@Home, nato nel 1999 all’Università di Berkeley.
Basandosi sulla piattaforma BOINC, SETI@Home ha permesso per oltre vent’anni a milioni di volontari di elaborare dati radio raccolti dal radiotelescopio di Arecibo.
Lo scopo? Cercare segnali anomali che potessero indicare la presenza di trasmissioni artificiali provenienti da altre civiltà.
Ogni computer partecipante scaricava piccoli pacchetti di dati e li analizzava in background, contribuendo a creare il più grande supercomputer distribuito del mondo.
Pur non avendo ancora trovato segnali extraterrestri confermati, SETI@Home ha rivoluzionato il concetto di Citizen Science e calcolo distribuito.
Dal 2020 il progetto è in pausa attiva: il team sta analizzando offline i miliardi di segnali raccolti.
Parallelamente, negli ultimi anni la Citizen Science si è evoluta anche sul piano “cognitivo”, grazie a piattaforme come Zooniverse.
Progetti come SETI Live, lanciato dal SETI Institute, e le collaborazioni con il programma Breakthrough Listen hanno permesso ai volontari di analizzare (finché il progetto è stato attivo) visivamente spettrogrammi — rappresentazioni grafiche dei segnali radio raccolti dai telescopi.
Perché coinvolgere gli utenti?
Perché gli algoritmi automatici rischiano di scartare segnali strani o non previsti.
L’occhio umano, invece, è straordinariamente bravo a riconoscere pattern insoliti, righe spettrali curiose, picchi transitori.

Are We Alone in the Universe?

È un’iniziativa di Citizen Science sviluppata dal gruppo SETI dell’Università della California, Los Angeles (UCLA), in collaborazione con la NASA e The Planetary Society. Il progetto sfrutta la piattaforma Zooniverse per coinvolgere i cittadini nella ricerca di segnali radio che potrebbero indicare la presenza di intelligenze extraterrestri. Utilizzando il radiotelescopio Green Bank da 100 metri in West Virginia, il team osserva migliaia di stelle alla ricerca di segnali anomali. I partecipanti esaminano i dati per identificare potenziali segnali di origine artificiale.
La partecipazione è semplice e non richiede competenze tecniche avanzate. Dopo aver completato un breve tutorial, i volontari analizzano immagini di segnali radio e rispondono a domande per classificare i dati. Le loro osservazioni aiutano a sviluppare algoritmi di intelligenza artificiale per accelerare la ricerca di segnali extraterrestri.
Non sappiamo ancora se un giorno riceveremo un messaggio dallo spazio profondo.
Ma una cosa è certa: se accadrà, potrebbe essere proprio grazie al contributo di milioni di occhi — e di milioni di CPU — che hanno lavorato e lavorano insieme, in rete, per esplorare l’universo.

Einstein@Home

Origini e obiettivi

Einstein@Home è un progetto di calcolo distribuito nato nel 2005 presso il Center for Gravitation and Cosmology dell’Università del Wisconsin-Milwaukee e presso il Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) in Germania.
L’obiettivo iniziale era sfruttare la potenza di calcolo inutilizzata dei computer personali di volontari in tutto il mondo attraverso la piattaforma Boinc per cercare onde gravitazionali nei dati raccolti dagli interferometri come LIGO e GEO600.
Le onde gravitazionali — previste da Einstein nel 1916 e osservate direttamente solo a partire dal 2015 — sono debolissimi increspamenti dello spaziotempo prodotti da eventi cosmici estremi come fusioni di buchi neri o stelle di neutroni.
La loro ricerca richiede l’analisi di enormi quantità di dati, un compito ideale per il modello BOINC.

Come funziona su BOINC

Einstein@Home sfrutta la piattaforma BOINC per suddividere i dati in milioni di piccoli pacchetti. Ogni computer dei volontari scarica un pacchetto, esegue analisi numeriche complesse — basate su algoritmi di matched filtering — e restituisce i risultati. Le analisi richiedono molte ore di calcolo anche su CPU moderne, poiché i segnali delle onde gravitazionali sono immersi in un rumore molto elevato. In questo modo Einstein@Home trasforma una rete globale di computer domestici in un supercomputer virtuale. Sebbene le prime onde gravitazionali rivelate da LIGO nel 2015 siano state eventi transienti (fusioni di buchi neri), Einstein@Home si è concentrato in particolare sulla ricerca di segnali continui, cioè onde gravitazionali persistenti emesse da stelle di neutroni in rapida rotazione (note anche come pulsar). Finora nessun segnale continuo è stato ancora rilevato, ma il progetto ha impostato i migliori limiti di sensibilità mai ottenuti su varie bande di frequenza. Nel corso degli anni, Einstein@Home ha ampliato il suo campo di applicazione, infatti ha analizzato e analizza ancora anche i dati di radiotelescopi come il Parkes Radio Telescope e Arecibo (prima della sua distruzione), e del telescopio gamma Fermi-LAT. Lo scopo è scoprire pulsar: stelle di neutroni rotanti che emettono fasci di radiazione osservabili come segnali radio periodici o impulsi gamma. Al momento, il progetto ha contribuito alla scoperta di 27 pulsar radio e 40 pulsar gamma. Tutti i volontari che hanno contribuito con i loro computer alla scoperta di una pulsar hanno ricevuto una certificazione ufficiale da parte del Team che attesta e certifica la loro scoperta.

Come funziona su Zooniverse

Pulsar Seekers è il progetto di Citizen Science ospitato su Zooniverse nato dalla versione Boinc di Einstein@Home (il Team dei progetti è praticamente identico) dedicato alla ricerca di pulsar, stelle di neutroni altamente magnetizzate che emettono fasci di radiazione elettromagnetica regolari e pulsanti. I volontari del progetto aiutano gli scienziati a identificare segnali di pulsar analizzando dati raccolti da radiotelescopi, distinguendo tra segnali reali e rumore di fondo o interferenze.
Il progetto offre agli utenti la possibilità di esplorare grafici e spettrogrammi che mostrano le onde radio ricevute, evidenziando possibili pattern pulsanti che indicano la presenza di una pulsar. La collaborazione della comunità di citizen scientist è fondamentale per accelerare la scoperta di nuovi oggetti.

Partecipare a Pulsar Seekers non richiede esperienza precedente: grazie a guide e tutorial intuitivi, chiunque può contribuire aiutando a classificare i segnali.
Per ora sono state classificate dai vari volontari immagini ottenute grazie a due Survey
• PALFA, le cui immagini sono state già tutte studiate dai volontari (in sostanza sono i risultati ottenuti dai volontari di Boinc ora studiate dai volontari di Zooniverse)
• una Survey fatta con MeerKat.
Al momento, grazie al contributo di oltre 4300 volontari, sono già state classificate più di 500000 immagini delle due survey.
In futuro, immagini ottenute grazie ad altre Survey già concluse saranno nuovamente studiate in cerca di possibili oggetti sfuggiti in passato e si studieranno i risultati di nuove Survey in atto (se necessario prima con la versione Boinc del progetto e successivamente con quella Zooniverse).

Le Testimonianze degli Citizen Scientists

Antonio Pasqua

Purtroppo, fare osservazioni astronomiche per contribuire direttamente alla ricerca è sempre stato complesso: servono strumenti costosi, cieli bui e limpidi, e molto tempo. La crescente luminosità artificiale rende oggi ancora più difficile per gli appassionati fare osservazioni significative.
È proprio per questo che ho trovato in Zooniverse e in Boinc un’opportunità preziosa. I progetti proposti permettono di partecipare attivamente alla ricerca scientifica, anche da casa, con l’idea concreta di poter contribuire a vere scoperte. In un certo senso, Zooniverse ha reso possibile quel sogno che avevo da bambino: esplorare l’Universo, permettendomi di contribuire con entusiasmo alla comprensione collettiva del cosmo. Finora ho avuto la possibilità di poter contribuire a scoperte in diversi ambiti astrofisici: ho contributo alla scoperta di asteroidi e supernovae come sognato da bambino, ho di recente scoperto il mio secondo esopianeta e contribuito a progetti legati alle onde gravitazionali, spero ora di poter avere delle buone news su alcune candidate pulsar che si spera di poter confermare a breve.

Michele T. Mazzucato

Sono appassionata di astronomia fin da quando ero bambina. Ma è stato attraverso la Citizen Science che questa passione si è approfondita e si è trasformata in un vero e proprio coinvolgimento nella ricerca scientifica. Ho preso parte ad altri progetti, ma è stato su Zooniverse che ho trovato davvero il mio posto: una piattaforma accessibile dal design fluido e intuitivo, che offre un’ampia varietà di progetti legati all’astronomia, il mio campo preferito.
Ho iniziato ad utilizzare Zooniverse con l’obiettivo di incoraggiare i miei figli e la mia famiglia ad avvicinarsi alla scienza, e ha funzionato! Oggi tutti nella nostra famiglia partecipano ai progetti, ciascuno contribuendo con curiosità ed entusiasmo. Ha trasformato la nostra routine: la scienza è entrata a far parte della nostra vita in modo leggero, collaborativo e stimolante.
Essere una volontaria mi fa sentire realizzata. È gratificante sapere che, anche senza essere in un laboratorio o in un osservatorio, posso contribuire a importanti ricerche che si svolgono in tutto il mondo. Zooniverse mi ha dato l’opportunità di partecipare attivamente alla creazione della conoscenza scientifica.

Virgilio Gonano

Laureato in Geologia, ho iniziato come astrofilo sognando di trovare qualcosa di nuovo con il mio piccolo telescopio. Sarebbe potuto non succedere mai, ma con Zooniverse chiunque può dare un contributo reale all’astronomia, sia che si tratti di osservare le tempeste solari, di scoprire pianeti o di tenere gli occhi aperti per esplosioni insolite. Grazie ai vari progetti di Zooniverse, ho avuto modo di contribuire a diverse scoperte, specialmente nell’ambito degli asteroidi e delle Supernovae. Nel 2024 la NASA ha intitolato a mio nome l’asteroide (91212) Virgiliogonano, in riconoscimento dei miei numerosi contributi come volontario.

Maria Wicker

Non mi sarei mai aspettata che, da studente delle scuole superiori, avrei fatto osservazioni e scoperte straordinarie e avrei fatto parte della comunità scientifica. Negli ultimi anni, la Citizen Science è emersa come un potente strumento nella ricerca astronomica, consentendo a persone provenienti da tutto il mondo, indipendentemente dalla loro età, nazionalità o sesso, di contribuire a vere scoperte scientifiche. Ho appreso dei progetti di Citizen Science durante le attività dello Youth Astronomy Club. Poi, insieme ai miei colleghi, ho deciso di prendere parte al programma International Astronomical Search Collaboration (IASC). Grazie allo IASC ho iniziato ad interessarmi maggiormente al tema degli asteroidi, cosa che mi ha portato a partecipare ad altri due progetti di Citizen Science: Come On! Impacting ASteroids (COIAS) e The Daily Minor Planet (TDMP), dove ho potuto sviluppare i miei interessi individualmente. In tutti questi progetti sono riuscita a scoprire oltre 300 pianeti minori con designazioni provvisorie. È interessante notare che per il progetto COIAS sono l’unica partecipante dalla Polonia, quindi ho il grande onore di rappresentare il mio paese sulla scena internazionale.
Uno dei miei risultati più straordinari è stata la scoperta di quattro oggetti transnettuniani. Oltre agli asteroidi, faccio volontariato anche in altri progetti di astronomia, come Gaia Vari, dove classifico i dati di oggetti variabili ottenuti dalla missione Gaia, e Backyard Worlds: Cool Neighbours, dove cerco le nane brune. Sono stato anche riconosciuta e premiata dal Gaia Vari Team come uno dei collaboratori più attivi e produttivi. Ciò che apprezzo dei progetti di Citizen Science è che posso collaborare con volontari provenienti da contesti diversi e imparare da loro, scambiando allo stesso tempo opinioni su vari argomenti e condividendo le mie esperienze. Ognuno di noi può contribuire allo sviluppo della scienza! Questa è una grande opportunità – e, allo stesso tempo, un’avventura – per tutti.

Da oggi sul sito coelum.com è attivo il Forum di Coelum, un nuovo spazio pensato per riunire in un unico luogo gli appassionati di astronomia e i partecipanti ai progetti di Citizen Science.
Nel forum sono già disponibili le sezioni dedicate alla Citizen Science, dove potrai trovare informazioni sui progetti, condividere esperienze e ricevere supporto diretto dalla comunità.

Abbiamo scelto di aprire un forum perché, a differenza dei social network, offre un ambiente più ordinato e tematico, dove le discussioni rimangono facilmente consultabili nel tempo, evitando la dispersione e la perdita di contenuti utili.

Ti piacerebbe partecipare a un progetto di Citizen Science?
Entra nel forum e segnala la tua disponibilità su uno o più progetti elencati: la community sarà felice di guidarti nei primi passi. Enjoy!

L’articolo è pubblicato in COELUM 275