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Research and Innovation

Un detective de inteligencia artificial descubre estrellas desconocidas e investiga las leyes fundamentales del universo

Las ráfagas de ondas de radio de fuera de nuestro sistema solar desconciertan a los científicos desde su descubrimiento en 2007. Con un radiotelescopio y un programa informático de aprendizaje automático, el proyecto financiado con fondos europeos MeerTRAP determinó el origen de estas señales. Además de descubrir nuevos cuerpos celestes, el sistema ayuda a los físicos a demostrar sus teorías.

©vchalup #694745 source: stock.adobe.com 2023

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La Tierra es bombardeada a diario por señales de radio procedentes del espacio. Sin embargo, se desconoce el origen de la mayoría de ellas. Aunque la mayoría de las personas no les presta mucha atención, para los astrónomos estas señales ofrecen una forma de estudiar objetos lejanos y deducir qué objeto o acontecimiento podría haberlas enviado hacia nosotros.

En 2007, el radiotelescopio Parkes, situado en Murriyang (Australia), detectó una breve ráfaga de emisión de radio que parecía proceder de una fuente muy alejada de nuestra galaxia, algo que nunca se había visto antes.

No fue hasta 2013 cuando se detectaron señales similares y los científicos acuñaron el nombre de «ráfagas rápidas de señales de radio» (FRB, por sus siglas en inglés). «Estábamos seguros de que eran reales», afirma Ben Stappers, coordinador del proyecto MeerTRAP y jefe del Grupo de Púlsares, Exoplanetas y Transitorios de la Universidad de Mánchester (el Reino Unido).

Las FRB son intensas ráfagas de radiación que duran milisegundos y proceden de galaxias lejanas. Se cree que cada día llegan a la Tierra más de diez mil FRB, pero su origen sigue rodeado de misterio. Una teoría muy extendida es que son emitidas por estrellas de neutrones, escurridizos restos de estrellas moribundas con campos magnéticos excepcionalmente fuertes.

En el proyecto MeerTRAP, financiado con fondos europeos, se utilizó un radiotelescopio supersensible situado en Sudáfrica, conocido como MeerKAT, junto con «hardware» y «software» de última generación para buscar FRB en los cielos e intentar comprender mejor estas señales extraterrestres.

Alzar la vista al cielo

Dado que estas señales pueden proceder de lugares tan lejanos en el espacio, a los astrónomos les puede resultar difícil saber con exactitud de qué galaxia provienen.

Las dos principales ventajas del telescopio MeerKAT son su alta sensibilidad y su capacidad para localizar fuentes de radiación, lo que permitió al equipo encontrar más FRB y empezar a construir un mapa preciso de sus orígenes.

Stappers añade: «En aquel momento predijimos que encontraríamos algo así como una ráfaga rápida de señal de radio cada dos semanas que estuviéramos observando el cielo. Esa predicción parece mantenerse, ya que hemos descubierto alrededor de cuarenta y cinco».

Inteligencia artificial para buscar pistas

Los datos producidos por estos telescopios son tan extraordinariamente grandes que su almacenamiento a largo plazo es caro o imposible. El equipo de MeerTRAP necesitaba filtrar con rapidez los datos a fin de descubrir posibles pistas.

Para ello, los investigadores desarrollaron un sofisticado «software», incluida una herramienta de aprendizaje automático que escanea rápidamente los datos y decide si una muestra puede contener la firma de una FRB o no.

El equipo también ha desarrollado una herramienta que permite crear una imagen del cielo a partir de un pequeño fragmento de los datos del momento en que se produjo la ráfaga. Esto proporciona una localización precisa de la FRB. Ahora trabajan para utilizar estas señales como sondas cosmológicas: una forma de poner a prueba teorías de la física como la gravedad y de comprender objetos misteriosos en el espacio.

Púlsares rápidos y lentos

El equipo también detectó FRB dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Lo más probable es que estas señales procedieran de púlsares: estrellas de neutrones de rotación rápida y altamente magnetizadas que emiten radiación al espacio de forma intermitente. Hasta ahora, el equipo ha encontrado más de ochenta y cinco objetos de este tipo.

En el proyecto también se hizo avanzar nuestra comprensión de estas entidades cósmicas. Antes de que se iniciara el proyecto, se pensaba que los púlsares giraban con un período de un milisegundo y medio hasta unos ocho segundos. Desde entonces, esta cifra ha aumentado, pero el equipo del proyecto MeerTRAP descubrió un objeto que gira con un período de giro muy lento de setenta y seis segundos, un resultado inesperado que se publicó en la revista «Nature Astronomy».

«A muchos les sorprende que un objeto gire tan despacio y siga emitiendo ondas de radio», señala Stappers.

El proyecto abrió muchas más preguntas a las que dar respuesta. El equipo está deseando aprovechar las lecciones aprendidas en este proyecto y aplicarlas al Square Kilometre Array, un nuevo y potente par de telescopios que se está construyendo en Australia y Sudáfrica.

«Gracias al Consejo Europeo de Investigación, SARAO y MPIfR, sin los cuales este apasionante proyecto no habría sido ni remotamente posible —concluye Stappers—. Me gustaría rendir homenaje al talentoso grupo de investigadores noveles que hicieron de MeerTRAP un proyecto divertido y de éxito».

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Datos del proyecto

Acrónimo del proyecto
MeerTRAP
Número del proyecto
694745
Quién coordina el proyecto: Reino Unido
Quién participa en el proyecto:
Reino Unido
Coste total
€ 3 488 956
Contribución de la UE
€ 3 488 956
Duración
-

Véase también

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