Como IA’s possibilitam que conheçamos mais (e mais rápido) o universo

Astrônomos têm usado amplamente a tecnologia para ler, organizar e melhorar dados sobre o cosmos

Por Marília Monitchele SEGUIR SEGUINDO Atualizado em 10 Maio 2023, 16h50 - Publicado em 10 Maio 2023, 16h48

Cientistas Espaciais tem usado Inteligência Artificial para ampliar o que conhecemos sobre o Espaço. Primeira imagem de Buraco Negro, exibida em 2019, foi melhorada com o auxílio de IA. A primeira imagem de 2019, que agora mostra o buraco negro no centro da galáxia M87 mais escuro e maior do que a primeira imagem retratada - — Cientistas têm usado Inteligência Artificial para ampliar o que conhecemos sobre o espaço - (Event Horizon Telescope, Akiyama K. e Alberdi A./Lia Medeiros et al/Divulgação)

Em 2019, o mundo viu pela primeira vez a imagem de um buraco negro. Agora, com a popularização das inteligências artificiais, as IA’s, a imagem ficou duas vezes mais nítida. A verdade é que o uso de IA’s na astronomia e cosmologia não é necessariamente uma novidade. Há mais de 30 anos, pesquisadores da Universidade do Arizona passaram a usar um tipo de inteligência artificial chamada rede neural em seus estudos sobre as formas das galáxias.

Cem anos atrás, Edwin Hubble, que hoje nomeia um telescópio da Nasa, usou telescópios recém-construídos para mostrar que o universo era preenchido por inúmeras galáxias. Os telescópios, missões, robôs espaciais, satélites e foguetes continuam a melhorar, e hoje sabemos infinitamente mais sobre o mundo que nos cerca. Esse conhecimento equivale a uma quantidade de dados assustadora.

O Chile, por exemplo, concluirá em breve o Observatório Espacial Vera Rubin, que será capaz de produzir imagens tão grandes que seriam necessárias cerca de 1500 telas de TV de alta definição para visualizar cada uma em sua totalidade. Nos próximos 10, as pesquisas espaciais poderão gerar aproximadamente 0,5 exabytes de dados. O número decimal pode enganar, mas isso é cerca de 50 mil vezes a quantidade de informação contida em todos os livros que estão na Biblioteca do Congresso dos Estados Unidos. Diante dessa enxurrada de informações, os algoritmos de IA são valiosos para que os cientistas deem conta de todos os dados disponíveis. E elas têm sido úteis nessa função.

Algoritmos de IA, especialmente os que são capazes de evidenciar redes neurais, ou sejam, desvendam nós interconectados, sendo efetivos em aprender e reconhecer padrões, são muito eficientes em identificar padrões em galáxias, e se tornaram comuns nesse tipo de estudo desde 2010. Os algoritmos se tornaram tão eficazes, que hoje conseguem classificar galáxias com uma precisão de 98%.

Pesquisadores do SETI, que buscam por inteligência extraterrestre, usam rádio telescópios para buscar por vida inteligente em outras galáxias. No início, as anomalias nos mapas de ondas eram buscadas manualmente, uma a uma. Agora, sistemas de Inteligência Artificial filtram um enorme volume de dados com muito mais rapidez, precisão e profundidade. Isso permitiu que o SETI colhesse mais dados e reduzisse drasticamente seus sinais falso positivos.

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A busca por planetas fora do sistema solar também tem sido beneficiada pelo avanço da tecnologia, e as ferramentas de IA são capazes de identificar um exoplaneta com 96% de precisão. A mesma abordagem usada para buscar por outros planetas tem sido usada para ampliar o que sabemos sobre estrelas ancestrais que levaram à formação da nossa própria galáxia.

Entre diversas outras aplicações, os radioastrônomos também têm usado algoritmos de IA para filtrar sinais que não correspondem a fenômenos conhecidos. Recentemente, uma equipe da África do Sul encontrou um objeto celeste único que pode ser um resquício da fusão explosiva de dois buracos negros supermassivos. Se essa teoria se confirmar, os dados permitirão um novo teste da relatividade geral – a descrição do espaço-tempo teorizada por Albert Einstein.

Inteligências artificiais generativas também estão sendo usadas para melhorar a qualidade de imagens e para ler e organizar artigos científicos sobre astronomia. À medida que a qualidade técnica melhora, o conjunto de dados que temos acesso aumentam e as IA’s se tornam mais complexas e eficientes, a probabilidade de descobrirmos coisas inimagináveis sobre o mundo ao nosso redor cresce em igual proporção.