Pedacinho do quebra-cabeça: brasileiros criaram forma de explorar galáxias

Uma equipe internacional multidisciplinar composta por astrônomos, estatísticos e cientistas da computação, liderados pelos astrofísicos brasileiros Rafael de Souza e Maria Luiza Dantas reuniu seus conhecimentos para criar um método inédito de explorar galáxias: um sistema automatizado capaz de reconhecer nuances que vão além da capacidade visual humana.

“Existem bilhões de galáxias e a forma automatizada ajuda sua classificação. Existem outros astrônomos que também fazem isso, nossa contribuição é que criamos um sistema que reconhece padrões que não são possíveis de serem percebidos visualmente. Isso ajuda na capacidade de encontrar novos objetos”, afirma de Souza.

O método utiliza técnicas de inteligência artificial (ramo da ciência da computação dedicado a desenvolver mecanismos que simulam o raciocínio humano) que identifica galáxias a partir de seu espectro (luz decomposta em comprimentos de onda).

Para exemplificar como é feita essa análise, Maria Luiza faz uma analogia com imagens obtidas por meio de óculos de visão noturna.

Se você coloca óculos de visão noturna, pode ver os seres humanos de outra maneira por meio de uma radiação que o corpo emite no infravermelho, mas que não conseguimos ver normalmente. Nesse tipo de análise, é como se você estivesse usando um óculos de visão noturna nas galáxias."

Ao visualizar a luz que as galáxias emitem, é possível classificar sua composição química, idade, taxa de formação de estrelas, presença de buraco negro, entre outros quesitos.

“A partir do momento que o método ajuda a entender melhor as diferentes classes de galáxia e, por definição, suas propriedades, naturalmente ajudará um pouco na compreensão do Universo. Mas é um pedacinho de um grande quebra-cabeça”, afirma Souza.

O trabalho, cujo título é “A probabilistic approach to emission-line galaxy classification” (Uma abordagem probabilística para a classificação de galaxia via linhas de emissão), ainda combina, pela primeira vez, dois esquemas tradicionais de classificação já utilizados separadamente em astrofísica, permitindo um maior avanço nas interpretações, de acordo com Maria Luiza.

O método foi apresentado recentemente na “European Week of Astronomy and Space Science (Ewass 2017)”, simpósio que ocorreu em Praga. A equipe conta com membros da Austrália, África do Sul, Portugal, Coreia do Sul e Hungria, alguns deles não-vinculados a universidades ou institutos de pesquisas, pois atuam em empresas públicas e privadas.

Souza explica que este trabalho está dentro de um projeto maior que unifica astrônomos, estatísticos e cientistas da computação para resolver problemas modernos de astronomia.

“Este trabalho se insere no novo conceito de quebrar barreiras entre áreas. Reúne pessoas que combinam seus conhecimentos”, comenta.

Recém-contratado como pesquisador pela Universidade da Carolina do Norte, Rafael S. de Souza é vice-presidente da International Astrostatistics Association e fundador do Cosmostatistics Initiative (COIN). Também é autor do livro “Bayesian Models for Astrophysical Data” (Cambridge University, 2017), sobre métodos estatísticos para astrofísica.

Maria Luiza Dantas é doutoranda no IAG (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas) da USP, na área de arqueologia de populações estelares e evolução de galáxias.