El universo, en su inmensidad, siempre ha desafiado nuestra capacidad de comprensión. La tarea de catalogar y clasificar las miles de millones de galaxias que lo componen ha sido durante mucho tiempo un cuello de botella para la investigación astronómica. Tradicionalmente, esta labor recaía en los astrónomos, quienes, con paciencia y ojo experto, analizaban imágenes para determinar la forma y características de cada galaxia: espirales majestuosas, elípticas imponentes, lenticulares sutiles e irregulares caóticas. Sin embargo, con la llegada de telescopios cada vez más potentes y la acumulación de datos a una velocidad vertiginosa, la clasificación manual se volvió insostenible.
En este contexto, un equipo de astrónomos del Núcleo MINGAL (Milla de Investigación en Galaxias y Astrofísica) en Chile ha dado un paso adelante revolucionario. Liderados por Vitor Sampaio, investigador de postgrado de la Universidad Federico Santa María (USM), han desarrollado un algoritmo de inteligencia artificial, denominado “GalMEx” (Galaxy Morphology Extractor), capaz de clasificar galaxias con una precisión asombrosa del 93%. Este logro, publicado en la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics, marca un antes y un después en la forma en que exploramos y comprendemos el cosmos.
GalMEx no es simplemente una herramienta de automatización; es una sofisticada pieza de ingeniería que imita, y en muchos casos supera, la capacidad humana para discernir patrones y características sutiles en las imágenes de las galaxias. El código, escrito en el lenguaje de programación Python, analiza la distribución de la luz en las imágenes capturadas por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo, también ubicado en Chile. En lugar de depender de la interpretación subjetiva de un observador, GalMEx cuantifica objetivamente la forma de una galaxia a través de lo que se conoce como “índices no paramétricos”. Estos índices miden aspectos como la concentración de la luz en el centro, la simetría de la estructura y la presencia de zonas irregulares o brillantes en lugares inesperados. Al transformar la apariencia visual de una galaxia en números comparables, GalMEx permite una clasificación consistente y reproducible.
La precisión del 93% no es un número al azar. Ha sido rigurosamente validada comparando los resultados de GalMEx con las clasificaciones realizadas por miles de voluntarios en el proyecto Galaxy Zoo, una iniciativa de ciencia ciudadana que ha involucrado a personas de todo el mundo en la exploración del universo. Esta comparación ha demostrado que GalMEx no solo es preciso, sino también confiable y consistente.
El impacto de este avance es enorme. Al automatizar la clasificación de galaxias, GalMEx libera a los astrónomos para que se concentren en tareas más complejas, como el análisis de los datos y la formulación de nuevas teorías. Además, permite procesar grandes cantidades de datos de manera mucho más rápida y eficiente, abriendo nuevas posibilidades para la investigación astronómica. En el estudio publicado, el equipo de Sampaio logró clasificar cerca de 1,7 millones de galaxias utilizando el catálogo DECaLS (Dark Energy Camera Legacy Survey), un sondeo realizado con el instrumento “DECam” del Observatorio de Cerro Tololo.
Pero el trabajo no termina aquí. Yara Jaffé, directora alterna del MINGAL y académica de la USM, destaca que “la caracterización de la morfología de más de un millón de galaxias no puede realizarse mediante inspección visual. Por lo tanto, los métodos automatizados se convierten en una forma de superar esta limitación”. El equipo ya está trabajando en perfeccionar GalMEx para identificar tipos de galaxias más complejos y comprender los procesos físicos que dan forma a estas estructuras cósmicas. Su objetivo final es no solo identificar galaxias inusuales, sino también desentrañar los misterios de su origen y evolución. El cielo del hemisferio sur, donde se encuentran algunos de los mejores observatorios del mundo, incluyendo los de Chile, será el laboratorio ideal para esta emocionante aventura científica.