La inteligencia artificial revela matemáticas inesperadas detrás de la búsqueda de exoplanetas
25/5/2022 de University of California Berkeley / Nature Astronomy
Infografía: visto desde la Tierra (izquierda) un sistema planetario que pasa por delante de una estrella situada al fondo («source», derecha) distorsiona la luz de esta estrella, haciendo que su brillo se multiplique un factor 10 o 100. Ya que tanto la estrella como el exoplaneta desvían la luz de la estrella del fondo, las masa y parámetros orbitales del sistema planetario pueden ser ambiguos. Crédito: Research Gate.
Un algoritmo de inteligencia artificial, desarrollado para detectar con mayor rapidez exoplanetas cuando estos sistemas planetarios pasan por delante de una estrella situada al fondo y provocan su aumento momentáneo de brillo – un proceso denominado de microlente gravitatoria – reveló que las teorías utilizadas actualmente para explicar estas observaciones son desgraciadamente incompletas.
En 1936, el mismo Albert Einstein usó su nueva teoría de la relatividad general para demostrar cómo la luz de una estrella distante puede ser desviada por la gravedad de una estrella en primer plano, no solo aumentando su brillo al ser observada desde la Tierra, sino dividiéndola a menudo en varios puntos de luz o distorsionándola en un anillo, actualmente llamado anillo de Einstein. Esto es similar a la forma en que una lente puede enfocar e intensificar la luz del Sol.
Pero cuando el objeto de primer plano es una estrella con un planeta, el cambio del brillo con el transcurso del tiempo (la curva de luz) es más complicado. Además, a menudo hay múltiples órbitas planetarias que pueden explicar igualmente bien una curva de luz dada, las llamadas degeneraciones. Ahí es donde los humanos simplificaron las matemáticas y se perdieron el panorama general. Sin embargo, el algoritmo de IA indicó una forma matemática de unificar los dos tipos principales de degeneración al interpretar lo que detectan los telescopios durante el fenómeno de microlente, lo que demuestra que las dos «teorías» son realmente casos especiales de una teoría más amplia que, según admiten los investigadores, probablemente todavía está incompleta.
Técnicamente, la nueva teoría hace que la interpretación de las observaciones de microlentes sean más ambiguas, ya que existen más soluciones degeneradas para describir las observaciones. Pero la teoría también demuestra claramente que observar el mismo evento de microlente desde dos perspectivas, desde la Tierra y desde la órbita del telescopio espacial Roman, por ejemplo, hará que sea más fácil determinar las órbitas y masas correctas. Eso es lo que los astrónomos planean hacer actualmente, según Scott Gaudi (Ohio State University).
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