Caleidoscopio de ruidos: así es como se pueden describir los datos que provienen de los detectores de ondas gravitacionales LIGO, construidos por Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry Barish. Estos instrumentos captan las ondulaciones del espacio-tiempo de catástrofes cósmicas lejanas, pero junto con ellas, todo lo demás: temblores de tierra, interferencias eléctricas, incluso vibraciones de los coches que pasan. Cada una de esas ráfagas es una perturbación corta, o glitch, que puede ser muy parecida a una señal real. Cuando la sensibilidad de los detectores aumentó, el caleidoscopio empezó a girar más rápido: los ruidos se multiplicaron y se hicieron más diversos.

Para poner orden en el caos, los científicos aplicaron un aprendizaje automático — el algoritmo DANTE V3. Primero, realiza un análisis espectral: descompone la señal en cuatro escalas temporales y construye retratos tiempo-frecuencia. Luego, una redes neuronales (un tipo de programa que aprende con ejemplos), construida como un Transformadores (un reconocedor de patrones especial) y entrenada mediante aprendizaje autosupervisado (sin etiquetas humanas), divide el retrato en piezas y encuentra las más extrañas. Aquí también intervienen técnicas de procesamiento digital de imágenes y procesamiento de señales para no confundir lo importante con el ruido de fondo. Pero la clave está en la protección contra la deriva del ruido. Los detectores cambian su comportamiento con el tiempo: lo que ayer era normal, hoy puede parecer raro. Para no confundir los cambios lentos con anomalías, DANTE compara cada señal sospechosa con una biblioteca de 1216 patrones de ruido típicos, recopilados en periodos tranquilos. Además, comprueba si existe la misma ráfaga en los datos de los sensores sísmicos o magnéticos (canales de control ambiental). Si es así, la señal se descarta como una perturbación terrestre.

Después de esta depuración, de los 10 372 candidatos solo quedó un 28 por ciento. Todos formaron una nube difusa sin grupos claros: solo ruido aleatorio. Solo dos eventos se comportaron de manera diferente. El primero fue rechazado de inmediato: su señal coincidía casi a la perfección con la del sistema de control (coeficiente 0.987). El segundo sobrevivió: ninguno de los siete sensores ambientales detectó algo similar, y en el detector gemelo no hubo respuesta. Pero la forma de la señal no coincide con ninguna plantilla conocida de ondas gravitacionales, por lo que se considera un fallo desconocido del propio instrumento. El límite superior de aparición de estos ruidos inéditos es de unas 6 piezas al año por cada detector.

La historia de DANTE V3 demuestra claramente: si uno no se apoya en el fondo de ruido real, los métodos computacionales encuentran fantasmas donde no los hay. El nuevo protocolo, en el que la calibración se basa en datos reales y no en teorías, será un filtro fiable para futuras observaciones. El objetivo es trabajar en una versión capaz de filtrar los datos en tiempo real, transformando el caleidoscopio de ruido en un mapa donde las verdaderas ondulaciones del espacio-tiempo se ven cada vez con mayor claridad.