Une IA aurait détecté plus de 1 200 lentilles gravitationnelles potentielles

Une intelligence artificielle a repéré plus de 1200 nouvelles lentilles gravitationnelles, rapporte The Next Web. Une découverte qui prouve encore une fois l’efficacité de l’IA pour faire avancer nos programmes de recherche scientifique.

La formation des lentilles s’effectue lorsqu’une masse considérable de matière, un amas galactique entre autres, détourne la lumière provenant de galaxies plus distantes. En règle générale, les lentilles prennent la forme de rayure ou d’arc. Leur étude peut nous aider à mieux comprendre la matière noire. Cette dernière est considérée comme une composante matérielle hypothétique. On suppose la présence exclusive de particules élémentaires dans sa composition. 

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La masse manquante ne possède aucune charge électrique, ce qui rend difficile sa détection. Seule l’attraction gravitationnelle permet donc de déduire l’existence d’une lentille gravitationnelle. « Ce n’est que lorsqu’une galaxie est masquée par un amas galactique qu’une lentille gravitationnelle devient observable », a expliqué Xiaosheng Huang de l’université de San Francisco. Le chercheur est à la tête de cette étude lancée en 2018. À cette époque, seulement 300 objets candidats avaient été mis en évidence et confirmés.

Les discussions sur les lentilles gravitationnelles remontent aux années 30. Dans sa théorie générale de la relativité, Albert Einstein présentait ces phénomènes comme une distorsion de l’espace-temps. Selon la théorie développée par le physicien théoricien, ils se manifestent comme une déformation de la lumière d’une galaxie.

L’apprentissage automatique pour découvrir plus de lentilles gravitationnelles

Les chercheurs ont donc tenté une nouvelle approche pour repérer davantage de lentilles gravitationnelles. Celle-ci repose sur un apprentissage automatique appelé réseau neuronal résiduel profond pour analyser les données d’études.

L’intelligence artificielle a dans un premier temps appris à reconnaître les lentilles gravitationnelles sur 632 échantillons d’objets confirmés et des objets candidats. L’apprentissage automatique a également pris en compte 21 000 objets n’étant pas des lentilles. Les algorithmes de calcul ont été ensuite appliqués à une carte géante du ciel appelée DESI Legacy Imaging Surveys.

En conséquence, les réseaux de neurones ont trouvé 1 210 nouvelles lentilles candidates, soit plus du double du nombre de lentilles gravitationnelles connues. Les nouvelles données devraient permettre de mieux décortiquer les secrets de l’Univers, notamment de la matière noire.

Une avancée considérable

Les recherches ont été menées avec la participation du Laboratoire national de Lawrence Berkeley(LBNL) aux États-Unis. L’efficacité de l’intelligence artificielle était connue, mais personne ne s’attendait à des résultats aussi rapides. « J’ai vraiment pensé qu’il faudrait de nombreuses années avant que quiconque ne trouve autant de lentilles gravitationnelles », a confié David Schlegel, co-auteur de l’étude, au LBNL.

Mots-clés astronomie