FADO är ett nytt analysverktyg utvecklat av Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) astronomer Jean Michel Gomes och Polychronis Papaderos, som använder ljus som avges av både stjärnor och joniserad gas i en galax för att rekonstruera sin bildningshistoria med hjälp av genetiska algoritmer. Detta verktyg presenterades i en ny artikel, accepteras för publicering i tidningen Astronomi och astrofysik .

"Fado" härstammar från det latinska "Fatum, "vilket betyder öde eller öde, och det är en hyllning till Portugals immateriella kulturarvstyp av musik med samma namn. Varje galax har en fado - en berättelse om dess biografi sedan de första stjärnorna föddes. Detta öde är skrivet i sitt elektromagnetiska spektrum, som innehåller fossilregistren över flera stjärnpopulationer som bildades under flera miljarder år, liksom gasen som dessa stjärnor joniserar med sin strålning.

Att dechiffrera stjärnbildningen av en galax från dess spektrum är en av de mest utmanande uppgifterna inom astronomi. En innovativ och särskiljande egenskap hos FADO är användningen av genetiska algoritmer, som simulerar galaxutveckling som utvecklingen av en levande organism. Det fungerar genom att "avla" flera genetiska trådar för en galax, var och en definierad av en uppsättning parametrar (liknande den genetiska koden i DNA), som utvecklas genom utbyte av "kromosomer, "mutationer och selektionseffekter, tills en befolkning som matchar de observerade stjärnorna och gasutsläpp från galaxen nås.

Jean Michel Gomes (IA &University of Porto) säger, "FADO är den första spektrala modelleringskoden som använder genetisk differentialutvecklingsoptimering i kombination med artificiell intelligensalgoritmer. Detta resulterar i viktiga förbättringar av beräkningseffektivitet och noggrannhet som galaxernas stjärnbildningshistoria kan rekonstrueras till."

Tidigare datormodeller utvecklade för detta ändamål lider av allvarliga osäkerheter, dels för att de bara tar hänsyn till ljuset från stjärnorna. Dock, bidraget från joniserad gas kan lägga till upp till 50 procent av allt utsänt ljus i en galax.

Forskaren Polychronis Papaderos säger, "FADO är den första koden i sin typ som samtidigt modellerar stjärn- och joniserade gasutsläpp i galaxer. Den integrerar också fysiska recept som säkerställer att stjärnbildningshistorien beräknad för en galax konsekvent återger dess observerade joniserade gasutsläpp. Denna för närvarande unika självkonsistens begrepp, i samband med den innovativa matematiska grunden för FADO kommer vi att få nya skarpa insikter i galaxbildningens historia. "

FADO:s unika fysiska och matematiska koncept ger stor vinst i beräkningseffektivitet, att göra utforskningen av stjärnbildningshistorien för miljontals galaxer till en prisvärd uppgift.

FADO kommer att vara ett viktigt analysverktyg att använda med nya generationens instrument som MOONS, ska installeras i VLT (ESO). "MOONS konstrueras under samordning av IA, och innehåller ett betydande vetenskapligt och tekniskt bidrag från det portugisiska teamet. FADO kommer att förbättra vår förmåga att utnyttja de toppmoderna observationerna MOONS kommer att göra från och med 2019, "uppger koordinatorn för IA, José Afonso.