La IA desvela cientos de anomalías cósmicas en el archivo del Hubble

Un equipo de astrónomos ha empleado una técnica de vanguardia basada en inteligencia artificial para descubrir fenómenos astronómicos inusuales en datos archivados del Telescopio Espacial Hubble de la NASA. El equipo analizó casi 100 millones de recortes de imágenes del Archivo del Legado del Hubble, cada uno con unas pocas docenas de píxeles (de 7 a 8 segundos de arco) de lado. Identificaron más de 1300 objetos con una apariencia inusual en tan solo dos días y medio, más de 800 de los cuales nunca se habían documentado en la literatura científica.

Seis objetos astrofísicos desconocidos, extraños y fascinantes se muestran en esta nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA . Estos fueron descubiertos por investigadores de la Agencia Espacial Europea mediante un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió explorar casi 100 millones de imágenes recortadas y descubrir objetos con una apariencia inusual, incluyendo lentes gravitacionales; galaxias medusa con tentáculos gaseosos; galaxias en fusión e interacción; galaxias con anillos y arcos, y más. Esta colección presenta seis galaxias y muestra un corte transversal de los descubrimientos con algunos de los ejemplos más sorprendentes: tres lentes con arcos distorsionados por la gravedad, una fusión galáctica, una galaxia en anillo y una galaxia (no está sola en los resultados) que desafió la clasificación. Arriba a la izquierda: Galaxia en anillo de colisión: Este objeto fue clasificado por el equipo de investigación como una galaxia de "anillo de colisión", una de las dos únicas que se encontraron. Se trata de galaxias con forma de anillo, ya sea parcial o total, pero con un disco interrumpido o doblado notablemente luminoso. Estas formaciones de anillo surgen cuando una galaxia colisiona con otra, atravesando su centro, creando una ola circular y turbulenta de formación estelar. El Hubble ya ha detectado otras galaxias de anillo de colisión, pero la alineación precisa entre las galaxias en colisión, necesaria para su creación, las hace bastante raras, incluso en las búsquedas asistidas por IA. Esta galaxia no se había registrado previamente. Arriba en el medio: Lente gravitacional 1 - Esta galaxia ovalada es quizás más impactante por el largo y delgado haz de luz que se extiende a través de su centro. Se cree que esto es el resultado de una fusión de galaxias. Una característica menos visible es el pequeño arco de luz justo debajo del núcleo de la galaxia. Se cree que esta es la galaxia secundaria en la fusión, o una imagen potencial formada por lente gravitacional, donde la masa de la galaxia en primer plano ha desviado la luz de una galaxia distante detrás de ella para crear el pequeño arco de luz. Arriba a la derecha: Galaxias en fusión. Aquí se ha descubierto un pequeño conjunto de galaxias en interacción gravitacional. Las fusiones de galaxias son relativamente comunes —fueron el tipo de anomalía más abundante encontrado por los investigadores— y se identifican fácilmente por las formas distorsionadas de los discos galácticos y las colas de marea que se extienden entre ellos, causadas por las enormes fuerzas gravitacionales que separan lentamente cada galaxia. Con el tiempo, las galaxias que vemos aquí se desintegrarán por completo y finalmente formarán una sola galaxia, probablemente una galaxia elíptica. Abajo a la izquierda: Objeto desconocido - La extraña galaxia bipolar que se observa aquí es ciertamente anómala, con su núcleo compacto y giratorio y dos lóbulos abiertos a los lados. Se desconoce exactamente qué tipo de galaxia es, y los astrónomos no la conocían previamente. Es un ejemplo de los nuevos e inusuales hallazgos que se pueden lograr mediante el procesamiento de datos asistido por IA, incluso a partir de conjuntos de datos conocidos. Abajo en el medio: Lente gravitacional 2 - Esta imagen muestra una lente gravitacional, donde la enorme masa de una galaxia distorsiona, curva y magnifica la luz de otra galaxia detrás de ella, lo que resulta en una imagen deformada de la galaxia del fondo. La lente gravitacional es fácilmente identificable aquí, con la galaxia lente formando un arco alrededor del núcleo denso de la galaxia lente en primer plano. Abajo a la derecha: Lente gravitacional 3 - En esta imagen del Hubble se revelan dos galaxias radicalmente diferentes. Una galaxia elíptica compacta y rojiza está acompañada por una galaxia espiral azul, comprimida en forma de arco. Esto se debe a la lente gravitacional, donde la luz de la galaxia espiral —que en realidad reside en el fondo— se ha desviado por la masa de la galaxia elíptica, creando esta imagen distorsionada de la espiral. Crédito: Imagen: NASA, ESA, David O'Ryan (ESA), Pablo Gómez (ESA), Mahdi Zamani (ESA/Hubble)

La mayoría de las anomalías eran galaxias en proceso de fusión o interacción, que exhiben morfologías inusuales o estelas alargadas de estrellas y gas. Otras eran lentes gravitacionales, donde la gravedad de una galaxia en primer plano distorsiona el espacio-tiempo y curva la luz de una galaxia en segundo plano formando arcos o anillos. Otros descubrimientos incluyeron galaxias con cúmulos masivos de formación estelar, galaxias con aspecto de medusas y tentáculos gaseosos, y discos de formación planetaria vistos de canto en nuestra propia galaxia que se asemejan a hamburguesas. Sorprendentemente, varias docenas de objetos desafiaron por completo los esquemas de clasificación existentes.

Identificar una gama tan diversa de objetos raros dentro del vasto y creciente repositorio de datos del Hubble y otros telescopios representa un desafío formidable. Nunca en la historia de la astronomía se había dispuesto de tal volumen de datos observacionales para su análisis.

Para abordar este desafío, los investigadores David O'Ryan y Pablo Gómez de la ESA (Agencia Espacial Europea) desarrollaron una herramienta de IA capaz de inspeccionar millones de imágenes astronómicas en una fracción del tiempo requerido por expertos humanos. Su red neuronal, llamada AnomalyMatch, fue entrenada para detectar objetos raros e inusuales mediante el reconocimiento de patrones en los datos, imitando la forma en que el cerebro humano procesa la información visual.

“Las observaciones de archivo del telescopio espacial Hubble abarcan ahora 35 años y ofrecen un rico conjunto de datos en el que pueden estar ocultas anomalías astrofísicas”, dijo David O'Ryan, autor principal del estudio publicado en Astronomy & Astrophysics .

Tradicionalmente, las imágenes anómalas se descubren mediante inspección manual u observación fortuita. Si bien los astrónomos expertos destacan en la identificación de características inusuales, el gran volumen de datos del Hubble hace que una revisión manual exhaustiva resulte impráctica. Las iniciativas de ciencia ciudadana han ayudado a ampliar el alcance del análisis de datos, pero incluso estos esfuerzos se quedan cortos cuando se enfrentan a archivos tan extensos como los del Hubble o los de telescopios de sondeo de campo amplio como Euclid, una misión de la ESA con contribuciones de la NASA.

El trabajo de O'Ryan y Gómez representa un avance significativo. Al aplicar AnomalyMatch al Archivo Legado del Hubble, realizaron la primera búsqueda sistemática de anomalías astrofísicas en todo el conjunto de datos. Después de que el algoritmo identificara posibles candidatos, los investigadores revisaron manualmente las fuentes mejor valoradas y confirmaron más de 1300 como anomalías reales.

“Esta es una demostración contundente de cómo la IA puede mejorar el rendimiento científico de los conjuntos de datos de archivo”, afirmó Gómez. “El descubrimiento de tantas anomalías previamente no documentadas en los datos del Hubble subraya el potencial de la herramienta para futuros estudios”.

El Hubble es solo uno de los muchos archivos astronómicos que se beneficiarán del análisis basado en IA. Instalaciones como el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA , así como el Euclid de la ESA y el Observatorio Vera C. Rubin de la Fundación Nacional de la Ciencia y el Departamento de Energía, generarán volúmenes de datos sin precedentes. Herramientas como AnomalyMatch serán esenciales para gestionar esta avalancha de datos, permitiendo a los astrónomos descubrir fenómenos nuevos e inesperados, e incluso objetos nunca antes vistos en el universo.

El Telescopio Espacial Hubble lleva más de tres décadas en funcionamiento y continúa realizando descubrimientos revolucionarios que moldean nuestra comprensión fundamental del universo. El Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland, gestiona el telescopio y las operaciones de la misión. Lockheed Martin Space, con sede en Denver, también apoya las operaciones de la misión en el Goddard. El Instituto Científico del Telescopio Espacial de Baltimore, operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, realiza las operaciones científicas del Hubble para la NASA.

Publicado en NASA/Hubble el 27 de enero del 2026, enlace publicación.