Un sistema de IA ha detectado su primera supernova
13 octubre, 2023
Actualmente la inteligencia artificial (IA) es de gran ayuda para detectar diversos objetos celestes. El proceso habitualmente incluye una confirmación humana para verificar que realmente se trata de lo que el sistema cree haber encontrado.
Un algoritmo basado en una máquina de aprendizaje desarrollado por un equipo internacional de investigadores encontró su primera supernova sin intervención humana. Su nombre es BTSbot.
Una búsqueda sin asistencia humana
BTSbot es un sistema capaz de realizar búsquedas a través del cielo entero. Además, ha demostrado su efectividad para remover a los investigadores humanos del proceso. Esto agiliza el proceso de análisis y clasificación de nuevas candidatas a supernova.
El nombre de este sistema es un acrónimo. Proviene de la frase en inglés Bot de Estudio de Brillo Transitorio (Bright Transient Survey Bot). Esta nueva herramienta funciona en línea y promete ahorrar mucho tiempo a los investigadores para acelerar el descubrimiento de nuevos objetos celestes.
En los últimos seis años los investigadores humanos han invertido un total aproximado de 2,200 horas haciendo inspección y clasificación visual de candidatas a supernova. Con un sistema automatizado sus resultados se verán beneficiados en calidad y tiempo.
“Por primera vez, una serie de robots y algoritmos de IA han observado, posteriormente identificado, para luego comunicarse con otro telescopio para confirmar finalmente el descubrimiento de una supernova”, relata Adam Miller, quien dirigió al equipo de desarrolladores.
Miller es profesor asistente de física y astronomía en el Colegio Weinberg de Ciencias y Artes de la Universidad del Noroeste. También es miembro del Centro para la Exploración Interdisciplinaria e Investigación en Astrofísica (CIERA).
“En última instancia, la eliminación de los humanos del bucle proporciona más tiempo para que el equipo de investigación analice sus observaciones y desarrolle nuevas hipótesis para explicar el origen de las explosiones cósmicas que observamos”, agrega Miller.
Pasos para encontrar una supernova
Hasta ahora el proceso para rastrear supernovas es una tarea conjunta de dispositivos automatizados y seres humanos. La intervención humana ayuda a evitar errores y confusiones.
Primero los telescopios observan repetidas veces el cielo en la misma posición. A partir de los datos que se recopilan se buscan objetos que no aparezcan en los registros previos. Así se puede reconocer la explosión reciente de una supernova.
Cuando se encuentra un detalle nuevo los investigadores humanos entran en acción. La revisión ocular permite confirmar que realmente se trata de una supernova.
“Solo podemos saber definitivamente que un candidato es verdaderamente una supernova mediante la recopilación de su espectro - la luz dispersa de la fuente, que revela los elementos presentes en la explosión”, explica Miller.
Miller menciona que los telescopios robóticos que existen actualmente son capaces de recoger espectros. Esta tarea también la realizan seres humanos a través de telescopios con espectrógrafos.
Para realizar la búsqueda de forma automatizada se entrenó a la máquina de aprendizaje. Se usaron más de 1.4 millones de imágenes históricas de aproximadamente 16,000 fuentes. Entre los datos se incluyeron supernovas confirmadas, estrellas con estallidos temporales, estrellas variables periódicas y galaxias destellantes.
El descubrimiento de BTSbot
El descubrimiento de BTSbot fue SN2023tyk. La primera vez que se observó esta supernova fue el 3 de octubre. Usando datos en tiempo real, el sistema basado en IA encontró la supernova el 5 de octubre.
BTSbot contactó al Observatorio Palomar. Ahí, el telescopio robótico SED Machine realizó observaciones para confirmar la fuente del espectro.
Los datos se enviaron al SNIascore del Tecnológico de California (Caltech) para determinar de qué se trataba. Las opciones que se consideraron fueron una explosión termonuclear de una enana blanca o el colapso del núcleo de una estrella masiva.
Se determinó que la candidata era una supernova de tipo Ia. Esto significa que es la explosión total de un sistema binario de enanas blancas. Para el 7 de octubre el descubrimiento se hizo público para la comunidad astronómica.
Fuente
First supernova detected, confirmed, classified and shared by AI