La estrella brilla y su rayo, al pasar por un prisma, se descompone en una franja de colores: el espectro. Las rayitas oscuras y brillantes en esa franja nos hablan de la temperatura, la composición y el movimiento de la estrella. Antes, para obtener ese retrato en la computadora, había que resolver durante horas las complejas ecuaciones de transferencia radiativa. Era como pintar un cuadro al óleo: lento pero preciso. Sin embargo, los próximos sondeos del cielo traerán datos sobre millones de astros, y el viejo método no puede seguir el ritmo.

Un grupo de astrónomos aplicó el aprendizaje automático: tomaron modelos ya hechos de simulación numérica, un amplio álbum de muestras. En cada uno se definen cinco números clave: temperatura, gravedad superficial, fracción de helio y de dos elementos importantes (carbono y nitrógeno). Con esos números, la red neuronal aprendió a adivinar la forma exacta de las líneas espectrales estrechas. Una hora de entrenamiento en la tarjeta gráfica y ya recuerda las 140 rayitas principales. Ahora, un retrato estelar se genera en una fracción de milisegundo.

La velocidad aumentó 360 000 veces. Esto permitió usar métodos que antes eran impensables, como examinar rápidamente miles de estrellas hipotéticas para elegir los mejores parámetros. El efecto Doppler debido a la rotación estelar incluso ayuda: ensancha ligeramente las líneas y así suaviza el ruido, reduciendo el error a la mitad. La línea de hidrógeno Hα de la serie de Balmer, descubierta por Johann Jakob Balmer, y las huellas de las reacciones nucleares (el ciclo CNO, descrito por Hans Bethe) se reproducen con una precisión mejor que el 0,1%. La red neuronal ni siquiera necesita entender la física de las reacciones: simplemente memoriza el patrón.

Un boceto rápido al carboncillo no sustituye un retrato acabado cuando hace falta el máximo detalle. Pero para el estudio masivo de la evolución estelar y su metalicidad (contenido de elementos pesados) es más importante ver miles de retratos a la vez. SpecFANN lo hace posible: el bosque de astros se revela en cuestión de días.