Sintesi del progetto
NFL-GW sviluppa un metodo innovativo per riconoscere eventi di onde gravitazionali che potrebbero essere stati fortemente amplificati o distorti da fenomeni di gravitational lensing, al fine di determinate l’influenza gravitazione di grandi strutture cosmiche sulle onde gravitazionali. Il progetto costruisce un’infrastruttura statistica e algoritmica dedicata all’analisi dei cataloghi delle onde gravitazionali, sempre più ricchi grazie alle campagne osservazionali della rete di interferometri LIGO–Virgo–KAGRA.
Obiettivi
Il progetto mira a sviluppare metodi AI in grado di verificare la compatibilità dei parametri di onde gravitazionali con l’ipotesi della presenza di distorsione da parte del campo gravitazione di strutture cosmiche (strong lensing); integrare correlazioni spaziali con cataloghi di galassie per individuare i candidati più affidabili e applicare la tecnica ai nuovi dataset prodotti dalla quarta campagna di osservazioni degli interferometri LIGO–Virgo–KAGRA.
Problemi e necessità
Il numero di eventi GW cresce rapidamente e la ricerca di segnali “doppiati” o amplificati richiede confronti multiparametrici molto complessi. I metodi tradizionali non scalano con l’aumentare del catalogo. Servono dunque tecniche statistiche e di Machine Learning capaci di modellare distribuzioni altamente multidimensionali.
Soluzioni sviluppate
Il progetto ha impostato l’infrastruttura statistica e computazionale necessaria all’analisi e ha sfruttato modelli di Machine Learning Normalizing Flows, molto efficaci nel modellare distribuzioni complesse. La pipeline sviluppata verificherà la consistenza dei parametri delle onde gravitazioneli con l’ipotesi di lensing e ne analizzerà la correlazione con la presenza galassie o strutture massicce. Il codice sarà reso open source per permettere la replica dei risultati.
Impatti
NFL-GW può portare a un risultato potenzialmente storico: la prima identificazione di strong gravitational lensing per onde gravitazionali. Il progetto contribuisce inoltre al progresso dell’intero settore dedicato allo studio delle onde gravitazionali e consolida l’uso di AI avanzata nelle scienze astrofisiche.
Settori di applicazione
Il progetto interessa i domini della Ricerca Fondamentale, dell’Intelligenza Artificiale, del Software e dell’Astrofisica, e può essere replicato da istituzioni scientifiche e universitarie grazie alla futura apertura del codice.
