Estudiantes graduados en ciencias espaciales Jordan Taylor, Jessica Page, y Ankur Shah forman parte de un equipo de científicos que ayudan a clasificar las señales de ondas gravitacionales detectadas por el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser. Crédito:Michael Mercier | UAH
El término "crowdsourcing" solo existe durante la última década, pero los casos de crowdsourcing, en los que las partes interesadas reclutan al público en general para brindar los servicios necesarios, se remontan a cientos de años.
Uno de los primeros ejemplos conocidos es la Ley de longitud, que fue establecido por el Parlamento británico en 1714. Con la esperanza de reducir la frecuencia de los desastres marítimos, la ley ofrecía una recompensa financiera significativa a cualquiera que pudiera desarrollar una forma práctica de determinar con precisión la longitud de un barco en el mar. La suma más grande finalmente fue para John Harrison, un carpintero y relojero autodidacta cuyo cronómetro marino revolucionaría la navegación.
No hace falta decir que, El crowdsourcing se ha vuelto exponencialmente más fácil desde la llegada de Internet. Con el clic de un botón, Los usuarios de computadoras de todo el mundo, conocidos como "científicos ciudadanos", pueden ayudar a los hidrólogos a analizar los patrones de interceptación de nieve en los bosques. los historiadores transcriben relatos de primera mano de miembros del Cuerpo de Ejército de Australia y Nueva Zelanda alrededor de la Primera Guerra Mundial, y los quiropterólogos identifican los patrones de comportamiento nocturno de los murciélagos de nariz larga menores.
Ahora Dr. Tyson Littenberg, astrofísico investigador en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA y profesor adjunto en el Departamento de Ciencias Espaciales de la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), espera que ellos también puedan ayudarlo.
Durante casi una década, El Dr. Littenberg ha estado buscando las señales de ondas gravitacionales de los agujeros negros en nombre del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO). Y a finales del año pasado cuando esas señales fueron descubiertas, era un miembro integral de un equipo que desarrolló los sofisticados algoritmos informáticos necesarios para analizar los datos. Sus hallazgos se publicaron más tarde en más de una docena de artículos en seis revistas diferentes, incluso Revisión física y el Diario astrofísico .
Si bien el descubrimiento confirmó la última gran predicción de la teoría general de la relatividad de Einstein de más de 100 años antes, sin embargo, También introdujo un nuevo desafío:debido a la extrema sensibilidad de los dos observatorios principales de LIGO, uno en Hanford, Lavar., y el otro en Livingston, La. - los datos que recopilan son susceptibles a perturbaciones de fuentes instrumentales y ambientales. "Se llama ruido no gaussiano, pero nos referimos a ellos como fallas, "dice el Dr. Littenberg, quien fue fundamental para facilitar la membresía de Huntsville en la Colaboración Científica LIGO. "No sabemos realmente qué los está causando, así que es como resolver un misterio ".
El Dr. Littenberg espera que los "científicos ciudadanos" de Gravity Spy puedan ayudar a enseñar a las computadoras cómo reconocer las sutiles diferencias entre los fallos y las ondas gravitacionales. Crédito:Michael Mercier | UAH
Desafortunadamente, esos fallos suelen producirse una vez por segundo, eclipsando enormemente la frecuencia de las ondas gravitacionales; hasta ahora, dice el Dr. Littenberg, "Solo ha habido dos detecciones de ondas gravitacionales en toda la existencia humana". Los mapas de frecuencia de tiempo de los fallos, o espectrogramas, también puede imitar las de las ondas gravitacionales, lo que hace que sea aún más difícil distinguir entre los dos con las computadoras. Entonces le toca a los seres humanos, que son más capaces de reconocer las sutiles diferencias entre fallos y ondas gravitacionales, para enseñar a las computadoras cómo hacerlo, que es exactamente donde entra en juego el crowdsourcing. "El cerebro humano sigue siendo la mejor computadora del mundo, " él dice.
Teniendo esto en cuenta, El Dr. Littenberg y sus colegas de LIGO en la Northwestern University comenzaron a sentar las bases para aprovechar la capacidad intelectual del público a principios de 2015. Primero se acercaron al sitio de crowdsourcing Zooniverse, que alberga cerca de 50 proyectos de investigación "impulsados por personas". Con Zooniverse a bordo, luego reclutaron investigadores en la Universidad de Syracuse y la Universidad Estatal de California, Fullerton, para unirse a su equipo de "resolución de problemas". "Reunimos a las personas adecuadas con la experiencia adecuada, " él dice.
Ahora los resultados de esos esfuerzos se han hecho realidad:coincidiendo con el inicio de la segunda campaña de observación de LIGO a finales de 2016, la plataforma de crowdsourcing "Gravity Spy" salió de la versión beta y se lanzó oficialmente. Financiado por una subvención de la National Science Foundation, Gravity Spy encarga a científicos ciudadanos voluntarios que examinen los datos de LIGO e identifiquen las "familias" de fallos que se pueden clasificar mediante algoritmos de aprendizaje automático.
"Tenemos alrededor de dos docenas de familias de problemas técnicos, pero la familia más importante hasta ahora se llama blip-glitch, "dice el Dr. Littenberg, explicando que, a diferencia de las ondas gravitacionales, que siempre aparecen al mismo tiempo en ambos detectores, los fallos intermitentes aparecen aleatoriamente. "Son los fallos más buscados, y la perdición de la existencia de todos, porque son frecuentes, no sabemos qué las causa, y se parecen a las ondas gravitacionales que estamos tratando de detectar. ¡Así que ahora Gravity Spy los resolverá por nosotros! "
Si lo hace, la recompensa no será monetaria como lo fue para John Harrison, inventor del cronómetro marítimo. Más bien será la satisfacción que proviene de trabajar juntos para promover la comprensión del universo por parte de la humanidad. "Ahora mismo sabemos cómo se ven las ondas gravitacionales de las fusiones de agujeros negros, "dice el Dr. Littenberg." Pero una vez que podamos manejar bien los fallos, tendremos más posibilidades de encontrar nuevas fuentes de ondas gravitacionales, desde supernovas y cuerdas cósmicas hasta cosas que nunca imaginamos ".
Y eso, él dice, "¡es cuando comienza la ciencia realmente emocionante!"