Especialistas são capazes de identificar fenômenos raros em imagens produzidas por telescópios — e a performance desses especialistas independe da experiência, confiança ou posição acadêmica. É o que mostra um artigo internacional publicado no repositório ArXiv nesta quarta (11), com a participação do Brasil.
O trabalho investigou a capacidade humana de identificar as chamadas “lentes gravitacionais”, fenômenos raros causados pela deformação da luz proveniente de galáxias distantes ao passar por galáxias massivas – ou aglomerados de galáxias – no meio do caminho até o telescópio. Sua identificação requer a análise cuidadosa de milhares de imagens de galáxias e aglomerados de galáxias.
O desafio usou quase 1,5 mil imagens simuladas e reais — do Dark Energy Survey (DES, em inglês, Levantamento da Energia Escura). Trata-se de uma colaboração internacional, com participação do Brasil, que mapeou cerca de um quarto do Hemisfério Sul a partir do telescópio Blanco, de 4 metros, no Chile, usando uma câmera de 570 Megapixels. Suas imagens profundas e de alta definição permitem mapear a distribuição de matéria no universo com grande precisão.
A observação de lentes gravitacionais por telescópios terrestres como Blanco é desafiadora. Isso porque suas imagens são afetadas pela atmosfera, que absorve e espalha a luz vinda de fontes astronômicas. O estudo, no entanto, revelou que é possível encontrar lentes gravitacionais com confiança a partir de um pequeno time diverso para realizar as classificações.
Isso é importante porque tem sido cada vez mais difícil para um ser humano analisar bilhões de imagens de forma eficiente com o aumento das observações do Universo com grandes mapeamentos digitais do céu, como o DES. Cabe aos humanos treinar algoritmos de Inteligência Artificial para identificar fenômenos astronômicos em imagens e validar as identificações feitas pelas máquinas.
O estudo foi liderado pela astrofísica Karina Rojas, que realiza estágio de pós-doutorado na Universidade de Portsmouth (Reino Unido). Ela é especialista no uso de inteligência artificial para encontrar novas lentes gravitacionais fortes. Além dela, um time internacional de mais de 50 cientistas dos EUA, Suíça, Espanha, Itália, Suécia, México, Alemanha, Austrália, França e Brasil participaram do desafio de encontrar sinais de lentes gravitacionais fortes nas imagens.
No Brasil participaram o astrofísico Ricardo Ogando, do Observatório Nacional (Rio de Janeiro), dois estudantes de mestrado orientados por ele, Filipe Silva e Gabriel Calçada, e a cientista-cidadã Micaele Gomes, que na época do desafio cursava o Ensino Médio em São José dos Campos (interior de SP). “O convite para me juntar a um time com conhecimentos e experiências diversas para realizar a identificação de lentes gravitacionais me chamou a atenção devido ao desafio fascinante de identificarmos esses fenômenos de forma eficiente com o apoio das imagens do DES”, diz Micaele. “Participar do estudo publicado foi uma experiência incrível de contribuição para o conhecimento científico no mundo e de entender ainda mais sobre esses fenômenos que também são o objeto de estudo da minha pesquisa orientada pelo Ricardo Ogando no Observatório Nacional.”
“O trabalho mostra que nossos olhos ainda desempenham um papel importante em verificar a qualidade dessas classificações feitas pelos computadores, além de proporcionar um ponto de vista diferente das classificações”, conclui Ogando.