El descubrimiento de otros mundos y la posibilidad de encontrar vida constituyen los temas más candentes en ciencia espacial y astronomía. En este campo, la inteligencia artificial (IA) y las redes neuronales transforman el modo en que los científicos abordan la exploración y comprensión de los sistemas planetarios. Desde la detección de exoplanetas hasta el análisis de grandes conjuntos de datos, estas herramientas aceleran el ritmo de descubrimiento y mejoran el abordaje del universo.

Así lo confirma a la Agencia de noticias científicas de la UNQ, Cecilia Garraffo, la astrofísica argentina formada en la Universidad de Buenos Aires y la Universidad Nacional de La Plata, que dirige AstroAI. Se trata de una innovadora institución del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian(CfA), donde se diseña IA específicamente para astrofísica. 

“Uno de los aspectos más destacables del trabajo que realizamos desde AstroAI es el estudio de los sistemas planetarios utilizando técnicas de inteligencia artificial y redes neuronales, que nos permite detectar y caracterizar exoplanetas de manera más eficiente”, dice Garraffo, en diálogo con la Agencia.

En ese sentido, se encargan de una de las tareas más importantes para encontrar vida en otros planetas: caracterizar las estrellas que estos orbitan. A través de sofisticadas técnicas computacionales, analizan las propiedades estelares a partir de datos observacionales, lo que permite saber cuáles sistemas son más interesantes para futuras exploraciones, entre otras cosas, en la búsqueda de exoplanetas que puedan albergar vida.

Un ejemplo de esto es el modelo desarrollado por Mayeul Aubin, estudiante de la Ecole Polytechnique de París y pasante de AstroAI, que permite determinar la composición química de los exoplanetas que utilizan tránsitos observados por el JWST. “Este trabajo fue premiado en el prestigioso ARIEL Data Challenge de la Agencia Espacial Europea, compitiendo con otros 293 equipos”, cuenta Garraffo.

De Boston al espacio
AstroAI es un centro de vanguardia, con sede en Boston, Estados Unidos, que se dedica a desarrollar inteligencia artificial diseñada específicamente para la astrofísica. Su enfoque se centra en problemas que requieren modelos interpretables, ya que el objetivo no es solo reproducir el universo, sino comprenderlo en profundidad. 

Actualmente, el centro conducido por Garraffo, se encuentra inmerso en 36 proyectos de investigación que abarcan desde la cosmología teórica hasta la interpretación de observaciones de exoplanetas. Su alcance se extiende a colaboraciones con instituciones y misiones destacadas, como el Event Horizon Telescope, el Chandra X-ray Telescope y la misión James Webb Space Telescope (JWST), entre otros. Estas colaboraciones permiten a AstroAI analizar imágenes de agujeros negros, eventos energéticos en el universo y diseñar misiones futuras. Además, el grupo EarthAI de AstroAI se ocupa del monitoreo de la polución atmosférica y el metano en la Tierra, destacando la importancia del impacto ambiental en sus investigaciones.

Luces y sombras
Es importante destacar que, si bien la inteligencia artificial y las redes neuronales revolucionan la forma en que los científicos abordan los sistemas planetarios, aún existen desafíos y limitaciones. Según explica la científica, los modelos de IA comerciales o desarrollados para otros fines, a menudo carecen de interpretabilidad, lo que dificulta la comprensión de los resultados. En esa dirección, en AstroAI se centran en desarrollar modelos específicos para la ciencia, priorizando la interpretabilidad, la confiabilidad y la cuantificación, abriendo nuevas posibilidades para la investigación astrofísica.

En cuanto a las perspectivas futuras, Garraffo menciona que la creciente disponibilidad de datos astronómicos y la necesidad de analizar grandes volúmenes de información hacen que estas herramientas sean cada vez más indispensables. “La capacidad de detectar patrones y revelar conocimientos ocultos en conjuntos de datos complejos en dimensiones elevadas es una clave fuerte de la IA”. De este modo, desde la ciencia aseguran que, en los próximos años habrá grandes descubrimientos, como los eventos de lentes gravitacionales que podrían revelar información valiosa sobre el universo temprano y la física, que aún no se han explorado por completo.

Finalmente, aunque la idea de encontrar otro planeta habitable puede parecer tentadora, mudarse a otro sistema planetario es un desafío insuperable para la humanidad. “Además de los desafíos tecnológicos y de tiempo involucrados en los viajes interestelares, nuestra adaptación evolutiva a la Tierra nos hace extremadamente vulnerables a los cambios en el entorno”, dice la investigadora. Y suma: “A medida que avanzamos hacia un futuro cada vez más tecnológico y con una cantidad creciente de datos, la colaboración entre la astrofísica y la inteligencia artificial será crucial para develar los misterios del cosmos y responder a las preguntas que siempre nos han intrigado”.

Con todo, la sinergia entre diferentes disciplinas puede llevar al ser humano hacia nuevas fronteras científicas y ayudarlo a localizar mejor cuál es su lugar preciso en el vasto universo.

Por María Ximena Pérez- Agencia de Noticias Científicas de la UNQ.