Novas lentes gravitacionais são encontradas graças à inteligência artificial

Por Daniele Cavalcante | 21 de Maio de 2020 às 21h15
NASA / ESA / E. Rivera-Thorsen

Uma equipe de astrônomos treinou uma inteligência artificial para que ela fosse capaz de detectar lentes gravitacionais, criadas pela distorção da luz no espaço e úteis para descobertas astronômicas.

Quando Albert Einstein elaborou a Teoria da Relatividade Geral, ele previu que a luz se curva quando passa por objetos massivos como galáxias e aglomerados de galáxias. O fenômeno ficou conhecido como lentes gravitacionais, e foi comprovado há algum tempo. Hoje, as lentes são muito úteis para os astrônomos encontrarem objetos distantes que, de outra forma, não seriam visíveis.

Normalmente, as lentes são divididas em duas categorias: as fortes e as fracas. A força de uma lente está relacionada à posição e massa de do objeto massivo e à distância da fonte de luz que produz a lente. As fortes podem se equiparar a 100 bilhões de massas solares, fazendo com que a luz de objetos distantes no mesmo caminho seja ampliada e dividida em várias imagens ou apareça no formato de arcos, formando os Anéis de Einstein.

A galáxia Sunburst Arc foi clonada várias vezes nessa imagem do telescópio Hubble como resultado do efeito de lentes gravitacionais (Imagem: NASA/ESA/E. Rivera-Thorsen)

De acordo com o Dr. David Schlegel, cientista do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, achar essas lentes é como “encontrar telescópios do tamanho de uma galáxia”, principalmente porque são produzidas pela massa de matéria escura e energia escura. Por isso uma lente forte é de grande valor para os astrônomos.

Em um novo estudo, Schlegel e seus colegas usaram um supercomputador chamado Cori, (do Centro de Computação Nacional de Pesquisas Energéticas Científico do Lawrence Berkeley National Laboratory) para analisar dados de imagem do projeto DECaLS, uma das três pesquisas conduzidas para o Dark Energy Spectroscopic Instrument (um instrumento para levantamentos astronômicos espectrográficos de galáxias distantes).

Com o Cori, eles treinaram a rede neural de uma inteligência artificial para que ela aprendesse a buscar e identificar lentes gravitacionais no universo. “Leva horas para treinar a rede neural”, disse o Dr. Xiaosheng Huang, astrônomo do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de São Francisco e principal autor do artigo.

Candidatos a lentes gravitacionais encontrados pela rede neural (Imagem: Dark Energy Camera Legacy Survey/NASA/ESA/Hubble/Huang)

Mas o resultado foi a descoberta de diversos candidatos a sistemas de lentes fortes, que poderiam ajudar a medir com precisão as distâncias das galáxias no início do universo. Agora, os autores do estudo, que foi publicado no Astrophysical Journal, estão usando o telescópio Hubble para confirmar se alguns dos candidatos encontrados pela rede neural são, de fato, lentes gravitacionais.

Se forem confirmadas, as lentes podem fornecer também uma visão poderosa da matéria escura, um dos maiores mistérios da astronomia, já que a maior parte da massa responsável pelos efeitos de lente gravitacional é considerada matéria escura.

Fonte: Sci News

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