En 2015, el mismo año, un inmenso observatorio en Tierra Al capturar pruebas de la estructura 4D del espacio-tiempo, los científicos comenzaron a jugar con una idea bastante descabellada: si hay extraterrestres inteligentes ahí fuera, ¿podrían haber intentado construir una megaestructura científica propia? Y si lo hicieran, ¿podremos encontrarlo? En realidad, ¿ya lo hemos hecho?
Sí, lo digo totalmente en serio. Todo comienza con una fascinante papel titulado “Cazadores de planetas IX. KIC 8462852: ¿dónde está el flujo?”
En este artículo, un equipo de investigadores presentó su análisis de los datos obtenidos de la NASA. Kepler telescopio. Se trataba de una estrella que reside aproximadamente a 1.470 años luz desde donde está sentado llamado KIC 8462852, o La estrella de Boyajian en un guiño al autor principal del estudio. Según los resultados del equipo, la Estrella de Boyajian parecía exhibir una serie de caídas de luz muy peculiares.
Normalmente, cuando estudiamos una estrella desde nuestro punto de vista en el cosmos, los telescopios pueden ver naturalmente caídas en la luz de las estrellas cada vez que algo pasa entre ellos y la estrella misma. Imagina que estás mirando una bombilla brillante y luego alguien pasa por delante de la bombilla. Sus emisiones parecerían interrumpidas. Por lo general, como es de esperar, un exoplaneta causa tal atenuación cuando orbita su estrella anfitriona, pero… no para la estrella de Boyajian.
“No es una esfera”, dijo Daniel Giles, investigador postdoctoral del SETI dijo el Instituto durante la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en enero. “Está compuesto por algo así como un montón de paneles… parece lo que sería una megaestructura”.
Debido a esto, tras el resultado de 2015, la multitud se volvió loca. Artículos de noticias, observaciones de seguimiento, artículos de opinión e incluso charlas generales comenzaron a circular por todo el mundo. astronomía nicho. Bien, pausa. Te ahorraré el problema y te haré saber que el consenso final fue: No, estas caídas extrañas no fueron causados por una enorme pieza de tecnología alienígena futurista. “Probablemente sea polvo”, dijo Giles. Pero aquí está la cuestión.
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“En realidad, señales como esta no se detectaron en los datos de Kepler”, explicó Giles. De hecho, una gran razón por la que los investigadores detrás del artículo encontraron la anomalía de la caída de la luz fue porque los científicos ciudadanos la detectaron por accidente mientras buscaban algo más.
O como dice Giles: “La gente no miraba”.
Entonces, eso es precisamente lo que él y sus colegas investigadores pretenden hacer. Quizás, creen, la verdad sobre los extraterrestres esté directamente en los datos: sólo tenemos que buscarla. Pero al igual que, en realidad mirar.
Alistando las máquinas
En resumen, Giles y su equipo tienen la intención de buscar señales confusas, misteriosas, intrigantes y completamente fuera de lo común en los datos recopilados por el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESSA. Quieren buscar caídas de luz estelar que no tengan una forma definida, una profundidad definida o incluso un período de tiempo definido. Los valores atípicos cósmicos.
Se pueden detectar caídas extrañas como estas a través de curvas fotométricas, que representan el brillo sobre tiempo. “Estamos contando fotones”, explicó Giles en pocas palabras. El truco, sin embargo, es precisamente cómo el equipo desea embarcarse en esta búsqueda de anomalías: el aprendizaje automático.
El proceso es más o menos el siguiente.
Los datos TESS utilizados en el estudio se basan en la vista del satélite de diferentes sectores del cielo. Estos sectores fueron vistos durante unos 30 días a la vez; Durante ese escaneo, TESS tomó una instantánea del área observada una vez cada 30 minutos. Esto finalmente llevó al equipo a alrededor de 60 millones de curvas de luz listas para el análisis, generadas para estrellas más brillante que 14 magnitud. En el sistema de magnitudes, los números más pequeños son más brillantes que los números más grandes: un objeto de magnitud 0 es 100 veces más brillante que un objeto de magnitud 5, por ejemplo. A Luna llena entra en números negativos con una magnitud de alrededor de -12,6; el sol brilla alrededor de magnitud -27. Etcétera.
El siguiente paso es comenzar a organizar en masa las curvas de luz en función de aspectos como sus formas y periodicidades. “Estamos procesando 60 millones de curvas de luz diferentes, por lo que necesitamos que sean baratas y fáciles de calcular”, afirmó Giles. “Calculamos estas métricas baratas y luego ejecutamos la detección de anomalías en ellas, y esta es una detección de anomalías basada en la densidad: descubrimos qué tiene características que destacan”.
Luego, después de reducir los datos a un tamaño manejable, el equipo se prepara para aplicar técnicas más granulares que normalmente requieren más potencia computacional. Los análisis esenciales y difíciles de hacer. “Nos aseguramos de que el comportamiento realmente exista y sea astrofísico y no se deba a un problema de instrumentación”, dijo Giles.
Si algo muestra un patrón reconocible, bueno, es hora de volver a la etapa de selección.
“Finalmente, lo revisamos manualmente”, dijo Giles, “porque nada es mejor para encontrar cosas raras que el ojo humano”.
Para encontrar un extraterrestre, es posible que necesites un humano
Para ser completamente honesto, me emocionó escuchar que algo intrínsecamente humano puede encontrar cosas extrañas como ninguna máquina puede hacerlo. Creo que fundamenta nuestro esfuerzo, ciertamente descabellado, de intentar localizar extraterrestres inteligentes. Supongo que somos intrínsecamente curiosos y, de alguna manera, nos sentimos atraídos por los fallos en los patrones.
“Existe un cierto nivel en el que podemos utilizar métodos de aprendizaje automático”, dijo Giles a Space.com, “pero, en última instancia, debemos poder comprender por qué suceden las cosas”.
Tal vez un grupo lleno incluso de los conjuntos de datos más precisos sea solo eso (un grupo lleno de conjuntos de datos muy precisos) hasta que un ser humano comienza a analizarlos para establecer conexiones que una máquina aún no ha sido programada para reconocer.
“Para cosas como la detección de anomalías, existe un truco adicional”, dijo Giles. “No existe una verdad sobre el terreno, por lo que no podemos entrenar algo necesariamente para encontrar las cosas más extrañas, o las más interesantes, porque no necesariamente sabemos qué será”.
Incluso cuando se trata de robótica estándar que pretende imitar la estructura humana, un paso limitante para los científicos es decodificar las leyes físicas que dictan la forma en que nos movemos. Es porque, como humanos, realmente no necesitamos saber cómo funcionan algunos aspectos de la humanidad. Simplemente funcionan. Hace unos años, por ejemplo, un equipo logró un gran avance al descubrir cómo nuestras huellas dactilares afectan nuestro agarre. ¿Sabes que cuando lavas platos resbaladizos, instintivamente sabes con qué fuerza debes sujetar los platos para que no se te caigan de las manos? Inconscientemente estás considerando tus huellas dactilares durante todo ese asunto. Pero los científicos literalmente tuvieron que hacer una nueva ley de la física convertir ese instinto en un hecho escrito.
Parece haber una preocupación similar por el aprendizaje automático (y la inteligencia artificial, en realidad) a pesar de que ambos son técnicamente entrenables para encontrar algunas soluciones propias. Es difícil programar una máquina para que encuentre algo que no hemos encontrado antes, porque ¿qué le diríamos que busque? Es algo así como cómo los científicos defienden la Telescopio espacial James Webb como el invento que podría responder algunas preguntas cósmicas que nunca pensamos plantearnos.
“Existen límites a lo que la IA y el ML pueden hacer por nosotros, pero también hay muchas oportunidades siempre que comprendamos qué hace ML específicamente”, afirmó Giles.
Comida para el pensamiento.
Sin embargo, Giles dice que el equipo también está intentando buscar anomalías específicas que sean realmente codificables. “Hemos inyectado casi 2 millones de señales artificiales diferentes en curvas de luz que no tienen ninguna firma de caída que conozcamos, pero que aún tienen artefactos, por lo que todavía tienen un comportamiento activo”, dijo.
¿En cuanto a los resultados de anomalías hasta ahora? “Hasta ahora, ninguno de estos nos habla como si fueran megaestructuras,
“Pero ciertamente son interesantes”.