Cómo ver lo invisible en el cosmos exprés
El cielo nocturno en una imagen de telescopio se parece a una fotografía tomada a través de un vidrio empañado: las estrellas brillantes se ven, pero todo lo débil se hunde en una neblina turbia. Esa neblina es el ruido: interferencias aleatorias de la electrónica, el calor y la propia atmósfera. Parte del ruido se repite de una imagen a otra, como un rayón en el vidrio, y se puede calcular y eliminar.
El algoritmo ASTERIS hace exactamente eso. Examina muchas imágenes de la misma zona del cielo tomadas en diferentes momentos y aprende a distinguir la luz real de los objetos lejanos de las interferencias repetidas. Como un restaurador experimentado que sabe qué manchas en un cuadro antiguo son suciedad y cuáles son la intención del artista, el algoritmo limpia la imagen sin tocar las propias estrellas y galaxias.
La prueba con imágenes reales del telescopio espacial James Webb y del telescopio terrestre Subaru confirmó la potencia del método. El algoritmo reveló estructuras apenas perceptibles en las galaxias y arcos creados por lentes gravitacionales, cuando un objeto masivo curva la luz de una galaxia lejana como una lente. Y en las imágenes profundas de Webb, ASTERIS encontró tres veces más candidatas a galaxias con corrimiento al rojo mayor que 9 que los métodos anteriores. Son galaxias cuya luz ha viajado hacia nosotros durante más de 13 mil millones de años, casi desde el principio de los tiempos.
Ahora los astrónomos pueden mirar aún más atrás en el pasado del universo sin esperar telescopios más potentes. Basta con una limpieza inteligente de los datos ya obtenidos, y el vidrio empañado se vuelve transparente.
Una magnitud estelar equivale a una diferencia de brillo de aproximadamente 2.5 veces. Mejorar en una magnitud permite ver objetos que antes estaban ocultos por el ruido, como si el telescopio se hubiera vuelto notablemente más grande.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, la protagonista escucha una señal del espacio oculta en el ruido. ASTERIS hace algo similar, pero con imágenes: extrae una señal débil de debajo de una montaña de interferencias.