La inteligencia artificial descubre 247 nuevas lentes cósmicas exprés

Original: "Searching for Galaxy Cluster-Scale Strong lenses from the DESI Legacy Imaging Surveys"
arXiv:2601.11054 · 2026-01-16 · CC BY 4.0 · 1 min
Una red neuronal identificó 247 lentes gravitacionales desconocidas — telescopios naturales que curvan la luz de galaxias lejanas.

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Un cúmulo de galaxias, con su gravedad, curva el espacio-tiempo, funcionando como una lente gigantesca: enfoca y amplifica la luz de objetos distantes, tal como lo predijo Einstein. Estas lentes son escasas, pero permiten ver lo que está oculto en los confines del universo.

Para encontrarlas, se entrenó la red neuronal con decenas de miles de imágenes sintéticas y reales, y luego se le hizo examinar 540 432 fotografías. La IA buscó arcos de luz apenas perceptibles. De 485 objetos sospechosos, 247 resultaron ser nuevos, 16 de ellos con arcos brillantes y nítidos.

El hallazgo más inesperado: una de las lentes se delató por un arco microscópico que antes se atribuía a un defecto en la imagen. Ahora estas lentes ayudan a los astrofísicos: al analizar la curvatura de la luz, calculan cuánta materia oscura invisible se esconde en los cúmulos, y cómo la energía oscura acelera la expansión del universo. Los datos están abiertos a todos los observatorios del mundo.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.11054

Galaxy cluster-scale strong gravitational lensing systems are rare yet valuable tools for investigating the properties of dark matter and dark energy, as well as providing the opportunity to study the distant universe at flux levels and spatial resolutions that would otherwise be unavailable. Large-scale imaging surveys present unprecedented opportunities to expand the sample of cluster lenses. In this study, we adopt a deep learning-based approach to identify cluster lenses from the DESI Legacy Imaging Surveys, utilizing the catalog of galaxy cluster candidates identified by Zou et al. (2021). Our lens-finder employs a ResNet-18 architecture, trained with mock images of cluster lenses as positives and observational images of cluster scale non-lenses as negatives. We do an iterative operation to increase the completeness of our work, namely adding the found true positive samples back to the training set and training again for several times. Human inspection is conducted to further refine the candidates, categorizing them into grades (A, B, C) according to the significance of the strongly lensed arcs. Reviewing all 540,432 objects in Zou's catalog, we discover 485 high-confidence cluster lens candidates with a cluster $$M_{500}$$ range of $$10^{13.67\sim14.97}M_{\odot}$$ and a Brightest Central Galaxy (BCG) redshift range of $$0.04\sim0.89$$. After excluding the lens candidates listed in previous studies, we identify 247 newly discovered cluster lens candidates, including 16 grade A, 90 grade B, and 141 grade C. This catalog of cluster lens candidates is publicly available online, and follow-up observations are encouraged to confirm and conduct thorough investigations of these systems.

A veces, las lentes gravitacionales crean 'anillos de Einstein', círculos perfectos de luz cuando la lente y el observador están alineados con precisión. En esos anillos se pueden distinguir incluso cúmulos de estrellas individuales en galaxias lejanas.

Científicos
Fritz ZwickyJacob BekensteinKarl SchwarzschildJoseph WeberCharles TownesEmmy Noether
Conceptos
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