Por primera vez, la inteligencia artificial (IA) buscó, detectó, confirmó, clasificó y anunció el descubrimiento de una supernova sin intervención humana.
Un equipo internacional de científicos ha desarrollado una nueva herramienta de inteligencia artificial llamada Bright Transient Survey Bot (BTSbot), utilizando más de 1,4 millones de imágenes de casi 16.000 fuentes para entrenar su algoritmo de aprendizaje automático.
La Universidad Northwestern informa que el nuevo sistema permite la automatización de todo el proceso de descubrimiento de explosiones estelares, lo que no sólo elimina el error humano sino que también aumenta drásticamente la velocidad.
«En última instancia, sacar a los humanos del circuito proporciona más tiempo al equipo de investigación para analizar sus observaciones y desarrollar nuevas hipótesis para explicar el origen de las explosiones cósmicas que observamos». dice El astrónomo del noroeste Adam Miller, uno de los investigadores principales en el desarrollo de BTSbot.
«Esto acelera significativamente los grandes estudios de supernovas», él añade Nabeel Rehemtulla, astrónomo de Northwestern que codirigió el desarrollo con Miller, «nos ayuda a comprender mejor los ciclos de vida de las estrellas y el origen de los elementos creados por las supernovas, como el carbono, el hierro y el oro».
BTSbot detectó la supernova recién descubierta llamada SN2023tyk en datos de la instalación transitoria de Zwicky (ZTF), una cámara robótica en California que escanea el cielo del norte cada dos días.
Para poner el ritmo en perspectiva, ZTF fotografió la explosión cósmica en el cielo nocturno el 3 de octubre, y BTSbot encontró la supernova en los datos de ZTF el 5 de octubre. evento como un Supernova tipo Iacompartir públicamente el informe el 7 de octubre.
«ZTF ha estado funcionando durante seis años, y durante ese tiempo yo y otros hemos pasado más de 2.000 horas inspeccionando visualmente candidatos y determinando cuáles observar con espectroscopia». dice el astrónomo Christoffer Fremling, del Instituto Tecnológico de California (Caltech).
«Agregar BTSbot a nuestro flujo de trabajo eliminará la necesidad de dedicar tiempo a inspeccionar a estos candidatos».
Aunque las supernovas son eventos brillantes y energéticos, no son tan comunes ni tan fáciles de detectar. Los métodos de detección tradicionales dependen de que los astrónomos inspeccionen visualmente grandes volúmenes de datos de telescopios robóticos que escanean continuamente el cielo nocturno en busca de nuevas fuentes de luz.
«El software automatizado presenta una lista de posibles explosiones a los humanos, quienes dedican tiempo a comprobar los candidatos y realizar observaciones espectroscópicas», dijo Miller. explica.
«Sólo podemos saber definitivamente que una candidata es verdaderamente una supernova recopilando su espectro: la luz dispersada de la fuente, que revela los elementos presentes en la explosión».
Este es un proceso que requiere mucho tiempo y se estima que los astrónomos han descubierto sólo una pequeña fracción de todas las supernovas que ocurren en el Universo.
BTSbot solicitó automáticamente otro instrumento robótico llamado Máquina de Distribución de Energía Espectral (SEDM) para realizar observaciones exhaustivas de la supernova potencial con el fin de recopilar su espectro. Luego de obtener este espectro, SEDM lo envió a Caltech puntuación SNI (desarrollado por Fremling) para clasificar la supernova.
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Las supernovas de tipo Ia son particularmente importantes para los astrónomos porque pueden usarse para medir la expansión del Universo.
«El rendimiento simulado fue excelente, pero nunca sabes cómo se traduce en el mundo real hasta que realmente lo experimentas». dice Rehemtulla. «Tan pronto como llegaron las observaciones SEDM y la clasificación automatizada de SNIascore, sentimos una gran ola de alivio».
La capacidad de escanear el cielo nocturno en busca de nuevos objetos de manera mucho más eficiente y efectiva podría permitir el descubrimiento de muchas supernovas nuevas. BTSbot podría liberar a los astrónomos para que se concentren en interpretar datos y proporcionar información valiosa sobre la evolución de estrellas y galaxias.
«Una vez que todo esté encendido y funcionando correctamente, no haremos nada». dice Rehemtulla. «Nos vamos a dormir por la noche y por la mañana vemos a BTSbot y a estas otras IA haciendo su trabajo sin vacilar».
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