IA descobre supernova sem intervenção humana pela primeira vez

As pessoas que gostam de astronomia sabem como esse é um terreno bastante desconhecido e interessante. E as estrelas são alguns dos corpos celestes mais importantes do universo, por conta disso, elas são bastante estudadas. Agora, uma supernova foi identificada e classificada por um processo automatizado que tem uma ferramenta de inteligência artificial.

Esse sistema é chamado de Bright Transient Survey Bot (BTSbot) e foi desenvolvido por uma equipe internacional liderada pela Universidade Northwestern, nos Estados Unidos.

O sucesso do sistema é um passo importante para a astronomia porque ele é capaz de buscar supernovas sem precisar da interferência humana. Isso faz com que o processo de análise e classificação de novas candidatas seja acelerado. Para se ter uma noção de quanto tempo isso leva, nos últimos seis anos os pesquisadores ficaram 2,2 mil horas nesse processo. No entanto, com o BTSbot esse tempo pode ser gasto em outras etapas.

“Pela primeira vez, uma série de robôs e algoritmos de IA observaram, depois identificaram e, então, se comunicaram com outro telescópio para confirmar a descoberta de uma supernova. Isso representa um importante passo na direção de modelos sofisticados que permitirão que robôs isolem específicos subtipos de explosões estelares”, disse Adam Miller, professor de física e astronomia da Faculdade Weinberg de Artes e Ciência da Universidade Northwestern, que liderou o estudo.

Detecção de supernova

Galileu

Ainda de acordo com ele, tirar os humanos desse processo faz com que os pesquisadores possam se dedicar a fazer a análise das observações e criarem novas hipóteses que expliquem as origens das supernovas que foram vistas.

“Isso [o sistema] otimiza estudos extensos sobre supernovas, nos ajudando a entender melhor os ciclos das estrelas e a origem de elementos criados por supernovas, como carbono, ferro e ouro”, apontou Nabeel Rehemtulla, estudante da graduação em astronomia que liderou o desenvolvimento tecnológico com Miller.

Hoje em dia, os pesquisadores trabalham junto com a tecnologia para conseguirem fazer essa detecção e análise das supernovas. O processo é feito por telescópios robóticos, que tiram repetidas imagens dos mesmos setores do céu noturno, buscando fontes que não apareceram em imagens anteriores. Então, quando algum deles detecta algo novo os humanos assumem o trabalho.

“O software automatizado apresenta uma lista de explosões candidatas aos humanos, que passam um tempo verificando as candidatas e executando observações espectroscópicas. Nós só sabemos se uma candidata é definitivamente uma supernova coletando seu espectro — a fonte de luz dispersa que revela os elementos presentes na explosão. Há telescópios robóticos existentes que podem coletar espectro, mas isso também é feito por humanos operando os telescópios com espectrógrafos frequentemente”, explicou Miller.

A criação do BTSbot foi justamente para eliminar esse intermédio humano. Em seu desenvolvimento, Nabeel Rehemtulla treinou um algoritmo de machine learning com mais de 1,4 milhões de imagens históricas vindas de praticamente 16 mil fontes, dentre elas, supernovas confirmadas.

Primeiro teste

Galileu

No primeiro teste feito, o ZTF, que é um observatório robótico de imagens do céu noturno que funciona buscando uma supernova, conseguiu detectar uma candidata chamada SN2023tyk. Isso aconteceu no dia três de outubro. Então, o BTSbot filtrou os dados obtidos pelo ZTF em tempo real e já no dia cinco conseguiu encontrar a supernova.

Depois disso, ele solicitou de forma automática o espectro da possível supernova para o Observatório Palomar. Nele, o telescópio robótico (SED Machine) fez observações mais detalhadas para conseguir o espectro da fonte. Quando ele foi encontrado, o telescópio enviou para o SNlascore da Caltech para que fosse determinado qual tipo de supernova era, se era uma explosão termonuclear de uma estrela anã branca ou o colapso de do núcleo de uma estrela imensa.

Com tudo isso feito, o sistema classificou a candidata a supernova como sendo uma explosão estelar em que uma anã branca de um sistema binário explodiu. As descobertas foram publicadas no dia sete de outubro.

“A beleza é que, uma vez que tudo está ligado e funcionando bem, nós não precisamos fazer nada. Vamos dormir a noite e, de manhã, vemos que o BTSbot e essas outras IAs fizeram seus trabalhos sem vacilos”, concluiu Rehemtulla.

Fonte: Galileu

Imagens: Galileu