FADO est un nouvel outil d'analyse développé par les astronomes de l'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Jean Michel Gomes et Polychronis Papaderos, qui utilise la lumière émise par les étoiles et le gaz ionisé dans une galaxie pour reconstruire son histoire de formation au moyen d'algorithmes génétiques. Cet outil a été présenté dans un article récent, accepté pour publication dans la revue Astronomie &Astrophysique .

« Fado » vient du latin « Fatum, " qui signifie destin ou destin, et c'est un hommage au type de musique du même nom, patrimoine culturel immatériel du Portugal. Chaque galaxie a un fado, un récit de sa biographie depuis la naissance de ses premières étoiles. Ce destin est inscrit dans son spectre électromagnétique, qui contient les archives fossiles de plusieurs populations stellaires qui se sont formées sur plusieurs milliards d'années, ainsi que le gaz que ces étoiles ionisent avec leur rayonnement.

Déchiffrer l'histoire de la formation des étoiles d'une galaxie à partir de son spectre est l'une des tâches les plus difficiles de l'astronomie. Une caractéristique innovante et distinctive de FADO est l'utilisation d'algorithmes génétiques, qui simule l'évolution des galaxies comme l'évolution d'un organisme vivant. Il fonctionne en "créant" plusieurs fils génétiques pour une galaxie, chacun défini par un ensemble de paramètres (similaire au code génétique dans l'ADN), qui évoluent par échange de « chromosomes, " mutations et effets de sélection, jusqu'à ce qu'une population qui correspond aux étoiles observées et à l'émission de gaz de la galaxie soit atteinte.

Jean Michel Gomes (IA &Université de Porto) dit, "FADO est le premier code de modélisation spectrale utilisant l'optimisation de l'évolution différentielle génétique en combinaison avec des algorithmes d'intelligence artificielle. Cela se traduit par des améliorations clés de l'efficacité et de la précision des calculs permettant de reconstituer l'histoire de la formation des étoiles des galaxies."

Les modèles informatiques antérieurs développés à cet effet souffrent de graves incertitudes, en partie parce qu'ils ne prennent en compte que la lumière des étoiles. Cependant, la contribution du gaz ionisé peut représenter jusqu'à 50 pour cent de toute la lumière émise dans une galaxie.

Le chercheur Polychronis Papaderos dit :"FADO est le premier code de ce type qui modélise simultanément les émissions de gaz stellaire et ionisé dans les galaxies. Il intègre également des prescriptions physiques qui garantissent que l'histoire de la formation d'étoiles calculée pour une galaxie reproduit systématiquement son émission de gaz ionisé observée. Cette auto-cohérence actuellement unique concept, en conjonction avec la fondation mathématique innovante de FADO nous permettra d'acquérir de nouvelles connaissances pointues sur l'histoire de la formation des galaxies."

Le concept physique et mathématique unique de FADO permet un gain important en efficacité de calcul, faire de l'exploration de l'histoire de la formation des étoiles de millions de galaxies une tâche abordable.

FADO sera un outil d'analyse essentiel à utiliser avec des instruments de nouvelle génération comme MOONS, à installer dans le VLT (ESO). "MOONS est en cours de construction sous la coordination de IA, et comprend une contribution scientifique et technique substantielle de l'équipe portugaise. FADO améliorera considérablement notre capacité à exploiter les observations de pointe que MOONS fera à partir de 2019, " précise le coordinateur de l'IA, José Afonso.