Como parte do projeto SETI, cientistas da Universidade da Califórnia em Berkeley, com base em simulações de computador, foram capazes de determinar imediatamente 72 novos sinais de rádio rápidos de uma fonte misteriosa localizada a três bilhões de anos-luz da Terra. Os resultados da pesquisa são descritos em um novo artigo aceito para publicação no The Astrophysical Journal.
Sinais de rádio rápidos são pulsos brilhantes de ondas de rádio que duram milissegundos, que se acredita vir de galáxias distantes. No entanto, a origem desses sinais ainda não está clara. As teorias variam de estrelas de nêutrons altamente magnetizadas explodidas por fluxos de gás de um buraco negro supermassivo próximo a sugestões de que os sinais são feitos pelo homem e enviados por uma civilização inteligente.
“Este trabalho é empolgante não apenas porque nos ajuda a entender o comportamento dinâmico de sinais de rádio rápidos com mais detalhes, mas também por causa da perspectiva que vemos quando computadores treinados usam algoritmos clássicos para encontrar esses sinais por conta própria”, disse Andrew Simion. Diretor do Centro de Pesquisa SETI de Berkeley e Investigador Principal do programa Breakthrough Listen, dedicado à busca por vida inteligente no universo.
Como parte desse programa, os pesquisadores usaram com sucesso um algoritmo de aprendizado de máquina para pesquisar novos tipos de sinais que podem vir de civilizações extraterrestres.
Enquanto os sinais de rádio mais rápidos são únicos por natureza, a fonte detectada, chamada FRB 121102, é única por mostrar todo um complexo de sinais. Este comportamento atraiu a atenção de muitos astrônomos, na esperança de revelar a causa e os extremos físicos envolvidos na natureza de tal fenômeno.
A inteligência artificial detectou sinais de rádio no banco de dados, em um intervalo de cinco horas de observações em 26 de agosto de 2017 com o telescópio Green Bank em West Virginia. Uma análise anterior de 400 terabytes de dados usou algoritmos de computador padrão para identificar 21 rajadas de rádio durante este período. Todos foram avistados em uma hora, e a fonte foi assumida para alternar entre períodos de descanso e atividade frenética, pelo menos conforme observado pelo pesquisador SETI de Berkeley, estudante de doutorado Vishal Gajjar.
O colega autor do estudo SETI, Jerry Zhang e seus colaboradores, subsequentemente, desenvolveram um novo algoritmo de aprendizado de máquina e reanalisaram os dados de 2017, encontrando mais 72 picos que não foram detectados originalmente. No final, os observadores ficaram surpresos ao concluir que o número total de rajadas detectadas do FRB 121102 é de cerca de 300 desde que o objeto foi descoberto em 2012.
“Este trabalho é apenas o começo do uso de novas técnicas poderosas para encontrar sinais de rádio transientes”, disse Zhang. “Esperamos que nosso sucesso possa inspirar outras organizações sérias a aplicar o aprendizado de máquina à radioastronomia.”
A equipe de Zhang usou as mesmas técnicas que os tecnólogos da Internet usam para otimizar os resultados da pesquisa e classificar as imagens. Eles desenvolveram um algoritmo, conhecido como rede neural convolucional, que reconhece rajadas de rádio encontradas pelo método de pesquisa clássico usado por Gajar e colegas de trabalho e, em seguida, localiza-as no banco de dados, encontrando rajadas que foram perdidas na abordagem de pesquisa clássica.
Os resultados ajudaram a estabelecer novos limites na frequência de pulsos do FRB 121102 e indicaram que os pulsos são irregulares se o período desse padrão for maior que cerca de 10 milissegundos. Assim como os modelos de pulso de pulsar ajudaram os astrônomos a restringir modelos de computador de condições físicas extremas em tais objetos, novas medições de FRB, dizem os cientistas, ajudarão a esclarecer a natureza de novas fontes misteriosas.
“Independentemente de saber se os sinais do FRB são, em última análise, um sinal de tecnologia extraterrestre, Breakthrough Listen está ajudando a ultrapassar os limites de uma área nova e de rápido crescimento de nossa compreensão do universo ao nosso redor”, concluiu Jan
