FADO is een nieuwe analysetool ontwikkeld door de astronomen Jean Michel Gomes en Polychronis Papaderos van het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), die gebruikmaakt van licht van zowel sterren als geïoniseerd gas in een melkwegstelsel om zijn ontstaansgeschiedenis te reconstrueren door middel van genetische algoritmen. Deze tool werd gepresenteerd in een recent artikel, geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

"Fado" is afgeleid van het Latijnse "Fatum, " wat het lot of het lot betekent, en het is een eerbetoon aan de gelijknamige muziek van het immateriële culturele erfgoed van Portugal. Elk sterrenstelsel heeft een fado - een verhaal over zijn biografie sinds de geboorte van zijn eerste sterren. Dit lot is geschreven in zijn elektromagnetische spectrum, die de fossielen bevat van meerdere stellaire populaties die zich gedurende meerdere miljarden jaren hebben gevormd, evenals het gas dat die sterren met hun straling ioniseren.

Het ontcijferen van de stervormingsgeschiedenis van een melkwegstelsel uit zijn spectrum is een van de meest uitdagende taken in de astronomie. Een innovatief en onderscheidend kenmerk van FADO is het gebruik van genetische algoritmen, die de evolutie van sterrenstelsels simuleert zoals de evolutie van een levend organisme. Het werkt door meerdere genetische draden te "kweken" voor een melkwegstelsel, elk gedefinieerd door een reeks parameters (vergelijkbaar met de genetische code in DNA), die evolueren door uitwisseling van "chromosomen, " mutaties en selectie-effecten, totdat een populatie is bereikt die overeenkomt met de waargenomen sterren en gasemissie van de melkweg.

Jean Michel Gomes (IA &Universiteit van Porto) zegt:"FADO is de eerste spectrale modelleringscode die gebruikmaakt van genetische differentiële evolutie-optimalisatie in combinatie met kunstmatige intelligentie-algoritmen. Dit resulteert in belangrijke verbeteringen in rekenefficiëntie en nauwkeurigheid waarmee de stervormingsgeschiedenis van sterrenstelsels kan worden gereconstrueerd."

Eerdere computermodellen die voor dit doel zijn ontwikkeld, kennen grote onzekerheden, deels omdat ze alleen rekening houden met het licht van sterren. Echter, de bijdrage van geïoniseerd gas kan oplopen tot 50 procent van al het uitgestraalde licht in een sterrenstelsel.

Onderzoeker Polychronis Papaderos zegt:"FADO is de eerste code in zijn soort die gelijktijdig de uitstoot van sterren en geïoniseerd gas in sterrenstelsels modelleert. Het integreert ook fysieke voorschriften die ervoor zorgen dat de voor een sterrenstelsel berekende stervormingsgeschiedenis consequent de waargenomen uitstoot van geïoniseerd gas reproduceert. Deze momenteel unieke zelfconsistentie concept, in combinatie met de innovatieve wiskundige basis van FADO zullen we nieuwe scherpe inzichten krijgen in de geschiedenis van de vorming van sterrenstelsels."

Het unieke fysische en wiskundige concept van FADO levert een grote winst op in rekenefficiëntie, het verkennen van de stervormingsgeschiedenis van miljoenen sterrenstelsels een betaalbare taak maken.

FADO zal een essentieel analyse-instrument zijn om te gebruiken met nieuwe generatie instrumenten zoals MOONS, te installeren in de VLT (ESO). "MOONS wordt gebouwd onder coördinatie van IA, en omvat een substantiële wetenschappelijke en technische bijdrage van het Portugese team. FADO zal ons vermogen om gebruik te maken van de ultramoderne observaties die MOONS vanaf 2019 zal doen, enorm vergroten, " stelt de coördinator van IA, José Afonso.