Nuevas y misteriosas ráfagas rápidas de radio o FRB

Investigadores de la Inicitaiva Breakthrough Listen han anunciado esta semana que han utilizado la inteligencia artificial (IA) para descubrir 72 nueva ráfagas rápidas de radio (FRB por sus siglas en inglés) de una misteriosa fuente a unos 3 mil millones de años luz de la Tierra. La fuente es un conocido "repetidor" de estas señales, el único objeto conocido hasta la fecha, llamado FRB 121102, localizado en una región donde se forman estrellas de una galaxia enana y que ya ha registrado más de 200 emisiones desde su primera detección en 2012 y son señales tan brillantes que se ven en todo el Universo.

Las ráfagas de radio rápidas, también conocidas como FRB, son pulsos brillantes de emisión de radio, que duran solo milisegundos. Se cree que se originan en galaxias distantes.

La mayoría de las FRB son únicos, pero esta fuente (FRB 121102) emite ráfagas repetidas. FRB 121102 emitió 21 ráfagas detectadas previamente durante las observaciones Breakthrough Listen realizadas en 2017 con el Telescopio Green Bank en West Virginia. Ahora, usando IA, los astrónomos han encontrado 72 más.

¿Cuál es el origen de estos misteriosos estallidos?

Estudios previos mostraron las explosiones de 121102 que emanan de una galaxia a 3 mil millones de años luz de la Tierra. Al margen de eso de eso, no sabemos mucho más sobre la fuente. Las teorías varían. Una de las últimas ha sido presentada en la revista “Nature” por investigadores internacionales dirigidos por la Universidad de Amsterdam y el Instituto Holandés de Radio Astronomía (Astron) y apuntan a estrellas de neutrones altamente magnetizadas, explotados por corrientes de gas cerca de un agujero negro supermasivo. Pero también hay quien sugiere que los estallidos son señales de tecnología desarrollada por una civilización avanzada.

Con ayuda de la IA

En cualquier caso los 72 FRB recientemente descubiertos no son de nuevas observaciones. Sino que se trata de nuevas y más potentes técnicas de análisis de datos, que son posibles gracias a la inteligencia artificial.

En busca de una comprensión más profunda de este intrigante objeto, el equipo científico del Centro de Investigación SETI de la Universidad de California en Berkeley observó el FRB 121102 durante cinco horas el 26 de agosto de 2017, utilizando la instrumentación digital Breakthrough Listen en el Observatorio Green Bank Observatory. Rastreando a través de 400 TB [terabytes] de datos, informaron ... Un total de 21 ráfagas.

Todas fueron detectadas en una hora, sugiriendo que la fuente alterna entre períodos de inactividad y actividad frenética.

Ahora, Gerry Zhang de la Universidad de Berkley y sus colaboradores han desarrollado un nuevo y poderoso algoritmo de aprendizaje automático y han vuelto a analizar el conjunto de datos de GBT de 2017, encontrando 72 ráfagas adicionales que no se detectaron originalmente.

El equipo de Zhang utilizó algunas de las mismas técnicas que utilizan las empresas de tecnología de Internet para optimizar los resultados de búsqueda y clasificar las imágenes. Entrenaron un algoritmo conocido como red neuronal convolucional para reconocer las ráfagas encontradas con el método de búsqueda clásico ... Y luego lo dejaron trabajar con el conjunto de datos de 400 TB para encontrar ráfagas que el enfoque clásico había omitido.

"Este trabajo es solo el comienzo del uso de estos poderosos métodos para encontrar ráfagas de radio", dijo Gerry Zhang. "Esperamos que nuestro éxito inspire otros esfuerzos serios para aplicar el aprendizaje automático a la radioastronomía".