[26 junio de 2017]
Con ayuda de software que imita al cerebro humano, el satélite Gaia de la ESA ha marcado seis estrellas desplazándose a gran velocidad desde el centro de nuestra galaxia hacia su periferia. Esto puede proporcionarnos información clave sobre las regiones más oscuras de la Vía Láctea
![Un cerebro artificial ayuda a GAIA a captar estrellas veloces [eng]](https://cdn.mnmstatic.net/cache/2a/9d/media_thumb_2x-link-2792847.jpeg?1498726507)
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Traducción, todo lo cercana que he podido, aviso que el texto es una de las traducciones más largas que he tenido que hacer, y me ha costado bastante esfuerzo.
" Un cerebro artificial ayuda a GAIA a captar veloces [eng]
[26 junio de 2017]
Con ayuda de software que imita al cerebro humano, el satélite Gaia de la ESA ha marcado seis estrellas desplazándose a gran velocidad desde el centro de nuestra galaxia hacia su periferia. Esto puede proporcionarnos información clave sobre las regiones más oscuras de la Vía Láctea
Nuestra galaxia anfitriona, la Vía Láctea, alberga más de cien mil millones de estrellas, que permanecen juntas por efecto de la gravedad. Muchas están localizadas en una estructura aplanada – el disco galáctico – con un gran bulto en su centro, mientras que las restantes estrellas están distribuidas en un halo esférico mayor que se extiende alrededor de 650 000 años luz del centro.
Las estrellas no están inmóviles en la galaxia, sino que se mueven alrededor de su centro con una variedad de velocidades que depende de su localización -por ejemplo, el Sol orbita a unos 220 km/s, mientras que la media en el halo es de 150 km/s.
Ocasionalmente, unas pocas estrellas exceden estas ya de por si impresionantes velocidades.
Algunas ocasionalmente son aceleradas por un encuentro estelar o la explosión de una supernova de una compañera estelar, dando como resultado unas estrellas expulsadas a velocidades de unos pocos cientos de de kilómetros por segundo por encima de la media.
Una nueva clase de estrellas a altas velocidades ha sido descubierta hace casi una década. Bajando en picado a través de la galaxia a muchos cientos de kilómetros por segundo, son el resultado de interacciones pasadas con el agujero negro supermasivo que está en el centro de la Vía Láctea y, con una masa de cuatro millones de soles, gobierna las órbitas de las estrellas en su vecindario.
“Estas estrellas hiperveloces son extremadamente importantes para estudiar la estructura general de nuestra Vía Láctea.” dice Elena María Rossi de la Universidad de Leiden en Holanda, que presentó el descubrimiento de Gaia de seis nuevas estrellas de este tipohoy en el European Week of Astronomy and Space Science en Praga, República Checa.
“Estas estrellas han viajado grandes distancias a través de la galaxia pero pueden ser rastreadas hasta su origen – un área tan densa y oscurecida por el gas y polvo interestelares que es normalmente muy difícil de observar – de forma que albergan información crucial sobre el campo gravitacional de la Vía Láctea desde el centro hasta su periferia”.
Desafortunadamente, las estrellas a grandes velocidades son extremadamente difíciles de encontrar en el pajar de la Vía Láctea, ya que los estudios actuales listan las velocidades de casi unos pocos centenares de estrellas.
Para encontrarlas, los científicos han estado buscando estrellas jóvenes y masivas que puedan parecer intrusas entre la vieja población estelar del halo galáctico. Destacadas por su edad fuera de lugar, estas estrellas son propensas ha haber recibido un empujón extra para llegar al halo. Las medidas detalladas de sus velocidades y estimaciones de su ruta en el pasado pueden confirmar si ellas son en efecto estrellas hiperveloces que fueron empujadas lejos del centro de la Vía Láctea.
Hasta ahora, sólo se han detectado 20 de tales estrellas. Debido a la particular forma de selección de este método, todas estas estrellas son jóvenes con una masa de 2.5 a 4 veces la masa del Sol. Aún así, los científicos creen que muchas más estrellas de otras edades se están moviendo velozmente por la galaxia pero debido a este tipo de búsqueda permanecen sin ser descubiertas.
El censo de miles de millones de estrellas que está siendo realizado por Gaia ofrece una oportunidad única, de forma que Elena y sus colaboradores empezaron a preguntarse cómo utilizar un banco de datos tan basto para optimizar las búsquedas de estrellas moviéndose velozmente.
Después de probar varios métodos, decidieron intentarlo a través de software en que el ordenador aprendiese de experiencias pasadas.
“Al final, escogimos usar una red neural artificial, que es un software diseñado para reproducir cómo funciona el cerebro humano” explica el estudiante de doctorado Tommaso Marchetti, en la Universidad de Leiden y autor principal del artículo describiendo los resultados que ha sido publicado en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
“Tras un adecuado entrenamiento’, este puede aprender cómo reconocer ciertos objetos o patrones en un gran banco de datos. En nuestro caso, le enseñamos a marcar estrellas hiperveloces en un catálogo estelar como el compilado por Gaia.”.
Como parte del proyecto de investigación de Elena para investigar estas estrellas, el equipo empezó a desarrollar y entrenar a este programa en la primera mitad de 2016, en previsión para que estuviese listo para los primeros datos liberados por Gaia unos pocos meses más tarde, el 14 de septiembre.
Además de un mapa de alrededor de mil millones de posiciones estelares, estos primeros datos incluían un catálogo más pequeño con distancias y movientos de dos millones de estrellas, combinando las observaciones del primer año de Gaia con las de la misión Hipparcos de la ESA, que cartografió el cielo hace más de dos décadas. Llamada la Tycho–Gaia Astrometric Solution, o TGAS, esta investigación es una muestra de futuros catálogos que podrían estar basados solamente en los datos de Gaia.
“El día de la liberación de los datos, aplicamos nuestro algoritmo a los dos millones de estrellas del TGAS”, dice Elena.
“En sólo una hora, el cerebro artificial había reducido ya el banco de datos a unas 20 000 potenciales estrellas a alta velocidad, reduciendo su tamaño a alrededor del 1%.
Una selección más detallada incluyendo sólo medidas por encima de cierta precisión en distancia y movimiento lo redujo a 80 estrellas candidatas.”
El equipo estudió estas 80 estrellas en mayor detalle. Ya que sólo se incluyó información sobre el movimiento estelar a través del cielo en los datos de TGAS, tuvieron que encontrar pistas adicionales para inferir su velocidad, mirando a catálogos estelares previos o realizando nuevas observaciones.
“Combinando todos estos datos, encontramos que seis estrellas pueden ser rastreadas hasta el centro galáctico, todas con velocidades sobre los 360 km/s”, dice Tommaso.
Pero de manera más importante, los científicos tuvieron éxito probando con una población diferente de 20 estrellas que ya se conocían: las estrellas recientemente identificadas tienen todas una masa baja, similar a la masa de nuestro Sol.
Una de las seis estrellas parece estar moviéndose tan rápido, sobre los 500 km/s, que ya no está atada a la gravedad de la galaxia y eventualmente la dejará. Pero las otras, de velocidades algo menores, son quizá más fascinantes, ya que los científicos están ansiosos por aprender qué las hizo bajar de velocidad – la invisible materia oscura que se cree difundida por la Vía Láctea podría haber desempeñado un papel en ello.
Aunque el nuevo programa estaba optimizado para buscar estrellas que habían sido aceleradas en el centro de nuestra galaxia, también identificó cinco de las estrellas fugitivas más tradicionales, que deben sus altas velocidades a encuentros estelares en alguna parte de la Vía Láctea.
“Estos resultados muestran el gran potencial de Gaia para abrir nuevas vías para investigar la estructura y la dinámica de nuestra galaxia.” dijo Anthony Brown de la Universidad de Leiden, un coautor en el estudio y presidente del Gaia Data Processing and Analysis Consortium.
Los científicos esperan poder utilizar los datos liberados por Gaia la próxima vez, que está planeada para abril de 2018 e incluirán distnacias y movimientos en el cielo de cerca de mil millones de estrellas, así como las velocidades de un subconjunto de estas.
Tratar con miles de millones de estrellas, en lugar de con los dos millones e estrellas exploradas hasta ahora, es un reto enorme, de forma que el equipo está ocupado mejorando su programa para poder manejar un catalogo tan enorme y para revelar las muchas estrellas veloces ocultas en los datos.
“El gran numero de estrellas investigadas por Gaia es una oportunidad excitante pero desafiante para los astrónomos, y estamos muy agradecidos de ver que están muy felices enfrentándose al reto.” dice Timo Prussi, científico del proyecto Gaia en la ESA. "
Aquí https://observatori.uv.es/un-cerebro-artificial-ayuda-a-gaia-a-pillar-estrellas-veloces/ hay un pequeño resumen en español, para el que le parezca muy larga la traducción que he hecho (aclaro que no tengo nada que ver con el sitio, sólo es por si a alguien no le apetecía leer tanto).
He meneado y traducido el original por parecerme más completo.
Y van a recortar el dinero para mantener a Gaia?