Investigadores descubren cientos de anomalías cósmicas con ayuda de IA
Un equipo de astrónomos ha utilizado un nuevo método asistido por IA para buscar objetos astronómicos raros en el Archivo Legado del Hubble. El equipo examinó casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo dos días y medio, descubriendo casi 1400 objetos anómalos, más de 800 de los cuales nunca antes se habían documentado.
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| Seis objetos astrofísicos desconocidos, extraños y fascinantes se muestran en esta nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. 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 recortes de imágenes y descubrir objetos anómalos, como lentes gravitacionales, galaxias medusas 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. Para detectar objetos anómalos como estos seis, los investigadores desarrollaron una herramienta de IA capaz de buscar y reconocer patrones en imágenes, y la entrenaron con ejemplos de los tipos de objetos inusuales que buscaban. Posteriormente, utilizaron su algoritmo para examinar todo el conjunto de datos del archivo del Hubble en busca de más objetos anómalos, en tan solo un par de días. El resultado fue una clasificación de las imágenes que contenían objetos con mayor probabilidad de ser anómalos. Tras inspeccionar los resultados de su herramienta de IA, el equipo confirmó casi 1400 anomalías, de las cuales más de 800 eran desconocidas previamente. Con conjuntos de datos aún mayores en camino, provenientes de misiones como Euclid de la ESA, se espera que herramientas de IA como esta puedan ayudar a los astrónomos a optimizar sus observaciones. [ Descripción de la imagen : Un collage de seis imágenes que muestra diferentes tipos de objetos astrofísicos anómalos. Se trata de galaxias con formas inusuales, entre ellas una galaxia en forma de anillo, una galaxia bipolar, un grupo de galaxias en fusión y tres galaxias con arcos deformados creados por lentes gravitacionales.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
Objetos raros y anómalos, como las galaxias en colisión, las lentes gravitacionales y las galaxias en anillo, son de inmenso interés científico, pero son difíciles de encontrar en las crecientes cantidades de datos provenientes de telescopios como el Telescopio Espacial Hubble. Cada vez más, los astrónomos se preguntan cómo encontrar una aguja cósmica en un pajar del tamaño del Universo.
Recientemente, los investigadores David O'Ryan y Pablo Gómez, de la Agencia Espacial Europea, desarrollaron una herramienta de IA que les permite inspeccionar millones de imágenes astronómicas en una fracción del tiempo que le tomaría a un humano. El equipo entrenó su herramienta y demostró sus capacidades utilizando el Archivo Legado del Hubble, que contiene decenas de miles de conjuntos de datos que abarcan la larga vida del Hubble.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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. [ Descripción de la imagen : Una pequeña imagen de una galaxia mayoritariamente roja. Curiosamente, tiene forma de anillo con puntos de luz alrededor, un brazo saliente a un lado y un agujero oscuro en el centro.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
“Las observaciones de archivo del telescopio espacial Hubble se remontan a 35 años atrás y constituyen un tesoro de datos en los que se pueden encontrar anomalías astrofísicas”, afirma David O'Ryan, autor principal del artículo de investigación publicado en la revista Astronomy & Astrophysics .
Las anomalías astrofísicas suelen descubrirse cuando los científicos buscan manualmente objetos fuera de lo normal o los encuentran por casualidad. Si bien los científicos cualificados destacan en la detección de anomalías cósmicas, existen demasiados datos del Hubble como para que los expertos los analicen manualmente con el nivel de detalle necesario.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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. [ Descripción de la imagen : Una pequeña imagen de una galaxia elíptica. Es brillante en el centro y un haz de luz la cruza a lo largo del eje longitudinal. El resto de la galaxia está iluminada por el pálido resplandor dorado del centro. Debajo del centro se encuentra un pequeño arco de luz con un punto brillante.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
Los proyectos de ciencia ciudadana, que involucran a personas no científicas para colaborar en tareas como la clasificación de galaxias, ofrecen otra forma de analizar minuciosamente la enorme cantidad de datos disponibles. Si bien los grupos de ciencia ciudadana amplían enormemente la cantidad de datos que se pueden inspeccionar, aún no son comparables con archivos extensos como el del Hubble ni con los conjuntos de datos de telescopios que exploran el cielo, como el telescopio espacial Euclid de la ESA .
Ahora, este nuevo trabajo de O'Ryan y Gómez lleva la búsqueda a un nuevo nivel. El equipo desarrolló una red neuronal, una herramienta de IA que utiliza computadoras para procesar datos y buscar patrones de una manera inspirada en el cerebro humano. Su red neuronal, llamada AnomalyMatch, está entrenada para buscar y reconocer objetos raros como galaxias medusas y arcos gravitacionales.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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 adoptarán la forma de una sola galaxia, probablemente una elíptica. [ Descripción de la imagen : Imagen pequeña de varias galaxias con formas distorsionadas. La galaxia central es de color azulado con un centro brillante. Se extiende formando una barra larga y curvada. En un extremo se encuentra una galaxia rojiza alrededor de la cual se curva la barra.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
El equipo utilizó AnomalyMatch para buscar en casi 100 millones de recortes de imágenes del Archivo Legado del Hubble, lo que marca la primera vez que se busca sistemáticamente anomalías astrofísicas en el archivo. En tan solo dos días y medio, AnomalyMatch completó la búsqueda y obtuvo una lista de posibles anomalías.
Dado que el proceso de rastreo de objetos raros aún requiere una mirada experta, O'Ryan y Gómez inspeccionaron personalmente las fuentes que su algoritmo calificó como las más propensas a ser anómalas. De estas, más de 1300 eran anomalías reales, más de 800 de las cuales nunca se habían documentado en la literatura científica.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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. [Descripción de la imagen: Imagen pequeña de una galaxia. Su centro es un pequeño disco con manchas de luz. Dos arcos de luz salen de la parte superior, uno curvándose hacia la izquierda y el otro hacia la derecha, y ambos se unen a la galaxia en la parte inferior, creando un lóbulo a cada lado. La luz de otro objeto entra en la imagen por la esquina superior derecha.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
La mayoría de las anomalías eran galaxias en proceso de fusión o interacción, adoptando formas inusuales o dejando largas colas de estrellas y gas. Muchas otras eran lentes gravitacionales, en las que la gravedad de una galaxia en primer plano curva el espacio-tiempo y deforma la luz de una galaxia distante en el fondo formando un círculo o arco. El equipo también descubrió ejemplos de otros objetos raros, como galaxias con enormes cúmulos de estrellas, galaxias medusa con tentáculos gaseosos y discos de formación planetaria vistos de canto, lo que les da una apariencia similar a una hamburguesa o una mariposa. Quizás lo más intrigante de todo fue que había varias docenas de objetos que desafiaban cualquier clasificación.
“Este es un uso fantástico de la IA para maximizar la producción científica del archivo del Hubble”, afirma Pablo Gómez, coautor del estudio. “Encontrar tantos objetos anómalos en los datos del Hubble, donde cabría esperar que ya se hubieran encontrado muchos, es un gran resultado. También demuestra la utilidad de esta herramienta para otros grandes conjuntos de datos”.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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 distorsionada 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. [ Descripción de la imagen : Imagen pequeña de una galaxia. Es redonda, con un centro blanco brillante y un tenue halo de luz a su alrededor. Una banda de luz la recorre, curvándose notablemente alrededor de su núcleo como si fuera empujada. Esta banda es una imagen de una galaxia de fondo, formada por lentes gravitacionales.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
El Hubble ha generado solo uno de los muchos archivos de datos de gran tamaño en astronomía, y hay más en el horizonte. Entre las nuevas instalaciones que proporcionarán una enorme cantidad de datos se encuentran Euclid, que comenzó su estudio de miles de millones de galaxias en un tercio del cielo nocturno en 2023; el Observatorio Vera C. Rubin de la NSF-DOE, que pronto comenzará su Estudio Legado del Espacio y el Tiempo de 10 años y recopilará más de 50 petabytes de imágenes; y el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, al que la ESA contribuye como Misión de Oportunidad, cuyo lanzamiento está previsto para mayo de 2027. Herramientas de IA como AnomalyMatch pueden ayudar a los astrónomos a gestionar la avalancha de datos entrantes y descubrir nuevos ejemplos de objetos raros e inusuales, e incluso cosas nunca antes vistas en el Universo.
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| Se trata de una anomalía astrofísica desconocida hasta ahora, hallada en el archivo del Telescopio Espacial Hubble por investigadores que utilizan un nuevo método asistido por IA. Esta herramienta les permitió examinar casi 100 millones de recortes de imágenes en tan solo unos días, descubriendo objetos raros y anómalos como este. 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 es resultado del efecto de 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.[Descripción de la imagen : Imagen pequeña de una galaxia. Es compacta y ovalada, de color naranja oscuro con una mancha blanca en el centro. A lo largo del borde derecho de esta galaxia se encuentra un arco azul brillante, de la misma longitud que la galaxia elíptica. Esta es una imagen de una galaxia de fondo, formada por lentes gravitacionales.] Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble) |
Más información
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
Crédito de la imagen: ESA/Hubble y NASA, D. O'Ryan, P. Gómez (Agencia Espacial Europea), M. Zamani (ESA/Hubble)
Enlaces de interés:
Contactos
Bethany Downer,
directora de comunicaciones científicas de la ESA/Hubble.
Correo electrónico: Bethany.Downer@esahubble.org
Publicado en ESA/Hubble el 27 de enero del 2026, enlace publicación.
