La luz de una galaxia lejana tarda miles de millones de años en llegar hasta nosotros, y por el camino su trayectoria se curva ligeramente: así se manifiesta la masa invisible que llamamos materia oscura. Esa curvatura estira o comprime un poco la imagen de la galaxia, como un reflejo en un cristal irregular. Captar esos cambios minúsculos de forma no es tarea fácil, porque las galaxias pueden ser alargadas, espirales o completamente irregulares, y el telescopio añade desenfoque y ruido.
Para separar la señal real de las distorsiones aleatorias, los científicos construyeron una red neuronal que desde el principio conoce una regla importante: si la imagen se rota 90 grados o se refleja especularmente, la salida no debe cambiar. Esa simetría ayuda a la red a no inventar nada extra. Luego calibraron cuidadosamente la red usando sus propios cálculos para que las respuestas fueran precisas. En pruebas con galaxias individuales similares a las que verá el futuro sondeo LSST, el nuevo enfoque produjo un 10% menos de ruido con señal débil, lo que equivale a aumentar el número de galaxias observadas en un 20%. Además, el error sistemático fue inferior al 0,2%, un umbral estricto fijado para las observaciones futuras.
Este enfoque es un paso hacia mapas más fiables de la distribución de la materia oscura. Después de todo, es a partir de las débiles distorsiones de las formas de las galaxias que los astrónomos construyen mapas de la masa invisible del universo. Cuanto más precisas sean las mediciones, más claro será cómo esa masa se agrupa en filamentos y cúmulos, manteniendo unidas a las galaxias. Y así entenderemos mejor de qué está hecho realmente nuestro mundo.
El lente gravitacional débil distorsiona la forma de una galaxia en promedio solo un 1%: como si un círculo se convirtiera en un óvalo con una diferencia de una centésima del diámetro.
En la novela «La oscuridad entre las estrellas», los mapas de materia oscura ayudan a los protagonistas a trazar un rumbo a través de corrientes gravitacionales invisibles: allí, las mediciones precisas de la forma de las galaxias son vitales.