¿Cómo es que la Inteligencia Artificial (IA) convertirá a la astronomía más rápida y más potente?

La astronomía tiene una larga historia de búsqueda de patrones entre grandes volúmenes de datos, descubrimientos no deseados y una estrecha relación entre teoría y observación.

Las redes neuronales utilizadas con mayor frecuencia por los astrónomos permiten que la computadora conozca todas las conexiones en un conjunto de datos de entrenamiento y luego aplique esa información a conjuntos de datos reales.

Las imprecisiones, los primeros planos desordenados, los contaminantes, los artefactos y el ruido abundan en las fotografías astronómicas en bruto. Se requiere mucho trabajo para procesar y limpiar estas fotografías para hacerlas presentables y valiosas para la investigación científica. Este trabajo normalmente se realiza en parte mediante sistemas automatizados y en parte de forma manual.

Inteligencia artificial en astronomía

Los astrónomos utilizan cada vez más la inteligencia artificial para analizar datos y eliminar cualquier parte innecesaria de las fotografías para producir un resultado claro.

Por ejemplo, en abril de 2023, se aplicó un cambio de imagen mediante aprendizaje automático a una imagen de 2019 del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), lo que produjo una imagen significativamente más nítida de la estructura del agujero negro.

Otro ejemplo, es cuando los astrónomos alimentan los algoritmos de redes neuronales con imágenes de galaxias y les proporcionan reglas para clasificarlas a las que son recién descubiertas. Las clasificaciones existentes fueron creadas manualmente, ya sea por los propios investigadores o mediante proyectos voluntarios de ciencia ciudadana.

Con un conjunto de entrenamiento, la red neutral puede identificar automáticamente galaxias en datos reales, mucho más rápido y menos propenso a errores que la clasificación manual.

Los astrónomos también pueden utilizar la IA para limpiar fotografías del espacio tomadas por telescopios terrestres, incluidas las interferencias ópticas debidas a la atmósfera terrestre

IA para procurar de vida extraterrestre

Recientemente se ha desarrollado una prueba precisa para detectar la presencia de vida extraterrestre, con una tasa de precisión del 90%, según un equipo de científicos dirigido por Robert Hazen de Carnegie y Jim Cleaves, un académico invitado en el Instituto de Tecnología de Tokio y el Instituto Espacial de Ciencias Blue Marble.

Su técnica basada en inteligencia artificial distinguía entre muestras de origen biológico del presente y del pasado. La nueva prueba determina con precisión si algo que alguna vez estuvo vivo era parte del pasado de una muestra.

Hazen, dice que este método analítico ampliamente utilizado podría revolucionar la búsqueda de vida extraterrestre y aumentar nuestra comprensión de la química y el origen de la primera vida en la Tierra. Permite que sensores inteligentes en naves espaciales robóticas, rovers y módulos de aterrizaje busquen signos de vida antes de que las muestras se transmitan a la Tierra.

El revolucionario método analítico no se basa solo en identificar un grupo químico o compositivo específico en una muestra; en cambio, identifica variaciones mínimas en los patrones moleculares de una muestra, como lo revela la pirólisis, el análisis de cromatografía de gases, que separa e identifica las partes de una muestra, seguido de la espectrometría de masas, que determina los pesos moleculares de estos componentes. El estudio demostró cómo la IA puede distinguir entre muestras bióticas y abióticas.