La IA revoluciona nuestra forma de medir el tamaño de las galaxias

Galaxia espiral en el campo GOODS-S que se ha segmentado con ayuda de la IA. Créditos: GOODS/Space Telescope Science Institute; Illingworth et al. (2016); Segment Anything Model (Kirillov et al. 2023).
Las galaxias tienen un “borde” o truncamiento que marca su tamaño y nos da pistas sobre cómo éstas se forman y evolucionan. Definirlo era, hasta ahora, un proceso tedioso que implicaba días de trabajo sobre las imágenes tomadas por los grandes telescopios. Un equipo de investigadores de la Universidad de Valladolid liderado por Jesús Vega-Ferrero, astrofísico del CEFCA, ha explorado el potencial de un modelo fundacional de Inteligencia Artificial para automatizar el análisis y reducir el proceso a segundos.
El denominado Segment Anything Model (SAM) está al alcance de cualquiera, y se usa para segmentar imágenes y videos de la vida diaria. Este modelo, desarrollado por Meta IA, es similar a los usados para la conducción automática o las cámaras de vigilancia.
El modelo se aplicó a un conjunto de imágenes de 1.047 galaxias, que ya habían sido previamente etiquetadas y medidas mediante un proceso manual. La finalidad era corroborar la fiabilidad de dicho modelo y el resultado es que sólo registraron un 1% de desviación en la medida de los tamaños frente a los métodos tradicionales. Las imágenes corresponden a más de mil galaxias observadas por el telescopio espacial Hubble y fueron tratadas de modo que fueran similares a las que proporcionará la misión espacial EUCLID, una de las misiones principales de la Agencia Espacial Europea. Dicha misión obtendrá datos de 1.500 millones de galaxias los próximos seis años.
Es la primera vez que se aplica este modelo fundacional en el campo de la Astrofísica. El artículo publicado en Astronomy and Astrophysics valida su uso fundacional para medir tamaños de galaxias en grandes conjuntos de datos de forma automatizada. Este proceso no requiere prácticamente de supervisión humana ni de un entrenamiento específico del modelo. El siguiente paso será aplicar este modelo a las primeras imágenes que ya ha distribuido la misión espacial EUCLID. El artículo abre una nueva forma de aplicar la IA para hacer ciencia. Al mismo tiempo, permite avanzar en este campo, el que estudia la evolución y la forma de las galaxias.
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