La NASA está usando inteligencia artificial para detectar las explosiones más violentas del universo

La inteligencia artificial está impregnando, poco a poco, cada vez más aspectos de nuestra vida y, ahora, también se ha trasladado fuera del planeta Tierra. Un equipo de científicos de la NASA está empleando inteligencia artificial con el objetivo de descubrir los secretos del cosmos, incluida la ubicación de los estallidos de rayos gamma (GRB), que son de los fenómenos más fascinantes y poderosos del universo.

Importancia significativa

Los GRB fueron detectados por primera vez por los satélites Vela en 1967, lanzados por Estados Unidos para controlar el cumplimiento del Tratado de Prohibición de Ensayos Nucleares. Curiosamente, captaron algo inesperado: breves e intensas ráfagas de rayos gamma procedentes del espacio profundo, lo que condujo a décadas de investigación y numerosas teorías sobre sus orígenes.

Los principales modelos sugieren que los GRB funcionan con chorros relativistas: haces estrechos de partículas que se mueven casi a la velocidad de la luz y surgen cuando una estrella masiva colapsa o se produce una fusión de estrellas de neutrones y la energía se canaliza hacia el exterior en forma de estos espectaculares rayos gamma.

¿Por qué son tan importantes en astrofísica? Porque son unas herramientas muy interesantes para estudiar el universo primitivo, ya que se han observado GRB’s incluso a más de 12.000 millones de años luz de distancia; también porque ayuda a los científicos a comprender los ciclos de vida de las estrellas masivas y los procesos que conducen a su explosiva y llamativa muerte en forma de supernova; de la misma forma, también representan unos auténticos laboratorios naturales para probar las teorías de la gravedad y la relatividad gracias a las condiciones tan extremas que involucran estos luminosos fenómenos.

Ayudante IA

Pues bien, ahora, aprovechando los modelos de aprendizaje automático, los científicos dirigidos por la investigadora Maria Dainotti, profesora visitante en el Centro de Astrofísica de Nevada de la UNLV, han logrado una precisión sin precedentes en la medición de las distancias de estos gigantes cósmicos tras intentar profundizar en las explosiones más luminosas y violentas del universo. Se trata de una colaboración innovadora entre la NASA y la Universidad de Nevada que implicó combinar datos del Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA con modelos avanzados de aprendizaje automático para estimar la proximidad de los GRB para los cuales la distancia era previamente desconocida.

Este enfoque integrando la inteligencia artificial con una combinación de múltiples algoritmos a la vez, dio como resultado que los científicos pudieron estimar con precisión la distancia de 154 GRB largos cuya distancia se desconocía anteriormente. El mega-algoritmo ha sido bautizado como Superlearner y combina múltiples algoritmos y asigna pesos en función de su poder predictivo.

«La ventaja del Superlearner es que la predicción final siempre tiene mejor rendimiento que los modelos singulares«, aclara la experta. «Superlearner también se utiliza para descartar los algoritmos que son menos predictivos».

«Esta investigación amplía las fronteras tanto de la astronomía de rayos gamma como del aprendizaje automático», afirma Dainotti. «La investigación y la innovación de seguimiento nos ayudarán a lograr resultados aún más confiables y nos permitirán responder algunas de las preguntas cosmológicas más urgentes, incluidos los procesos más tempranos de nuestro universo y cómo ha evolucionado con el tiempo».

El potencial de este método para impulsar mayores avances en nuestra comprensión del universo y de cómo está evolucionando es asombroso y, tal y como señala la propia Dainotti, «la investigación y la innovación posteriores nos ayudarán a lograr resultados aún más fiables y nos permitirán responder algunas de las preguntas cosmológicas más urgentes, incluidos los primeros procesos de nuestro universo y cómo ha evolucionado».

Tal y como dijo en su día el divulgador científico y astrofísico Carl Sagan, “en algún lugar, algo increíble está esperando ser conocido». Quizá gracias al uso de la inteligencia artificial podamos desentrañar más secretos del universo.

Los resultados de la investigación han sido publicados en tres estudios diferentes en la revista The Astrophysical Journal Letters.

¿Está disponible Superlearner? Los investigadores inmersos en estos estudios están trabajando para que las herramientas de aprendizaje automático estén disponibles públicamente a través de una aplicación web interactiva.

Referencias: