“La cosa più importante di una scoperta non è la scoperta stessa, ma ciò che hai imparato lungo il percorso.”

Hanny van Arkel non è una scienziata, non lavora come ricercatrice. Eppure, ha compreso meglio di molti altri cosa vuol dire fare scienza, come dimostra la sua frase riportata a inizio articolo. In un mondo in cui molte persone preferiscono occuparsi di cose futili, questa ragazza olandese invece ha deciso di dedicare il suo tempo libero per dare un contributo alla conoscenza e alla ricerca. E ci è riuscita al meglio, grazie soprattutto a una qualità fondamentale: la sua grande curiosità, dalla quale derivano la capacità di porsi sempre domande e la volontà di capire e di conoscere.

Abbiamo avuto l’occasione di parlare direttamente con Hanny van Arkel, che ha condiviso con noi la sua esperienza. La sua passione per l’astronomia è nata da adulta, anche se fin da bambina era sempre stata attratta dal cielo.

La sua storia è la più classica delle sliding doors. A parte l’astronomia, Hanny ha anche una passione per la musica. Tra i suoi gruppi preferiti ce n’è uno leggendario, i Queen. In particolare, poiché lei stessa suona la chitarra, ama il chitarrista dei Queen Brian May, che è anche un astrofisico e ha preso parte a progetti importanti come New Horizons (per il quale ha anche composto una canzone). Nell’estate del 2007 scrive un post sul suo blog in cui racconta di un nuovo progetto, “Galaxy Zoo”. Hanny lo legge e la sua vita cambia.

Galaxy Zoo: comuni cittadini al servizio della scienza

Galaxy Zoo nasce nel 2007 dalle menti di Kevin Schawinski e Chris Lintott, entrambi astrofisici a Oxford. La loro idea è in fondo “l’uovo di colombo”.

La Sloan Digital Sky Survey (SDSS), in quegli anni stava rivoluzionando il modo in cui le survey digitali mappavano il cielo, fornendo quantità di dati e immagini enormi rispetto al passato. Immagini soprattutto, che nessuno avrebbe mai avuto la possibilità di guardare direttamente, tanto elevato è il loro numero. Data l’esigenza di classificare le osservazioni, in particolare quelle di galassie, Schawinski e Lintott pensarono così di utilizzare un metodo già sperimentato in passato per altri progetti: affidare la classificazione a comuni cittadini volontari, detti citizen scientist.

Classificare galassie infatti non è di per sé un compito troppo complesso, non richiede chissà quali conoscenze avanzate. Un minimo di comprensione delle basi dell’astronomia e la lettura di un piccolo tutorial sono più che sufficienti.

Nasce così Galaxy Zoo, un sito web sul quale sono caricate le immagini della SDSS, che gli utenti possono divertirsi a classificare come in un gioco. Le immagini vengono presentate in maniera del tutto casuale e ogni utente deve rispondere a una serie di domande a risposta multipla, dalle cui risposte il sistema assegnerà una classe alla galassia ivi rappresentata.

Ovviamente, non è sufficiente una sola classificazione, perché un determinato utente potrebbe rispondere in maniera errata o senza prestare troppa attenzione, o semplicemente trovarsi di fronte a un caso di difficile interpretazione. Così, la stessa immagine viene presentata più volte a diversi utenti, in modo da costruire una statistica.

Galaxy Zoo ha avuto un grande successo, sia in termini di pubblico che di risultati, mantenendo la promessa riportata in home page: pochi sono stati testimoni di quanto state per vedere. Col tempo, il progetto si è esteso, andando a formare lo Zooniverse, una piattaforma in cui sono nati innumerevoli progetti, che vanno dall’astronomia alla biologia, dalla fisica alla medicina finanche alla letteratura e alle scienze sociali, tutti basati sullo stesso principio di coinvolgere volontari nella risoluzione di compiti più o meno semplici.

Galaxy Zoo ha contribuito non solo a classificare centinaia di migliaia di galassie della SDSS, già di per sé un risultato importantissimo, ma anche ad effettuare nuove scoperte. E qui ritorniamo alla storia di Hanny van Arkel.

Voorwerp, l’oggetto di Hanny van Arkel

In quell’agosto del 2007, Hanny, che lavora come insegnante, è a casa, libera dagli impegni scolastici. Legge il post di Brian May e comincia a interessarsi a Galaxy Zoo. Si registra al sito e inizia a classificare galassie. Dopo un po’ di tempo, si imbatte però in qualcosa di strano.

Accanto all’immagine della galassia IC 2497 osserva una strana macchia verdastra. Consulta i tutorial, ma non vi è nulla in proposito. Peraltro, le indicazioni sono di focalizzarsi sull’oggetto al centro, non su ulteriori elementi presenti nella foto.

La sua prima ipotesi è che si tratti di un semplice artefatto, un problema di calibrazione o chissà cos’altro andato male durante l’osservazione. Le rimane però la curiosità, così decide di sottoporre la questione nel forum di Galaxy Zoo. Dopo un po’ ci si rende conto, anche grazie all’intervento di esperti, che non si tratta affatto di un artefatto, bensì di un oggetto totalmente nuovo, mai osservato prima. Insomma, in pochi mesi Galaxy Zoo ha già portato a una scoperta notevole e totalmente inaspettata.

E una ragazza olandese che scienziata non è, ma che è dotata dell’intelligenza e della curiosità per porsi le domande giuste, balza agli onori delle cronache per la scoperta di quello che sarà conosciuto da allora come Hanny’s Voorwerp (molto semplicemente, dall’olandese, l’oggetto di Hanny).

In seguito verranno trovati altri oggetti simili, classificati come Voorwerpjes, e si cominceranno a fare ipotesi sulla loro natura. L’ipotesi attualmente più accreditata è che si tratti dell’eco, per così dire, di un quasar. Lo scenario sarebbe il seguente:

1. Una galassia sconosciuta passa nei pressi di IC 2497, subendo l’interazione gravitazionale di quest’ultima e lasciando una coda mareale di gas.
2. Il buco nero al centro di IC 2497 si accende e diventa un quasar, entrando in una fase estrema che caratterizza le galassie attive note come AGN (Active Galactic Nuclei).
3. Un getto emesso dal quasar colpisce i resti lasciati dalla galassia di passaggio, ionizzandoli. Questo conferisce al gas il caratteristico colore verdastro.
4. Ulteriore gas emesso da IC 2497 impatta contro il Voorwerp, avviando processi di formazione stellare che, in effetti, possiamo osservare tuttora.

Apprendere da una scoperta

La scoperta del Voorwerp ha dato ad Hanny van Arkel grande popolarità. Si è ritrovata a rilasciare interviste, intervenire a conferenze, tenere lezioni nelle scuole. Infine, ha potuto incontrare dal vivo il suo idolo, Brian May.

Eppure, lei stessa afferma che non sono le luci della ribalta ad averla cambiata, bensì proprio le esperienze vissute, le persone incontrate, ciò che ha appreso grazie alla sua scoperta. In effetti, questo è forse l’aspetto più rilevante dell’indagine scientifica: scoprire per apprendere e porsi sempre nuove domande.

L’esperienza di Hanny dimostra quanto progetti di citizen science come Galaxy Zoo possano essere importanti per la comunità scientifica. Viviamo in un’era in cui l’informazione a nostra disposizione, in tutti i campi del sapere, sta aumentando in maniera esponenziale. Tanto più che la raccolta e l’analisi dati ormai vengono definiti “il quarto paradigma” della ricerca scientifica, dopo teoria, esperimento e simulazione.

Per questo motivo, come lei stessa ha tenuto a precisare, coinvolgere i comuni cittadini in operazioni che non richiedono competenze profonde è da un lato estremamente utile, dall’altro costituisce uno strumento educativo potente. Tutti possono contribuire, tutti possono apprendere qualcosa, e allo stesso tempo tutti possono sognare di incappare in una grande scoperta. Senza dimenticare l’emozione che si prova nell’osservare per la prima volta qualcosa che nessun altro ha mai visto prima. Secondo Hanny questa è proprio la parte più divertente e coinvolgente dell’intera esperienza.

Nel frattempo, il progetto prosegue. Di scoperte ne sono arrivate altre (le Green Peas galaxies, ad esempio) e altre ancora ne arriveranno. Hanny stessa continua, nel suo tempo libero, a distanza di 16 anni da quell’estate del 2007, a dedicarcisi. Di stranezze in fondo, l’Universo ne è pieno.