Entre des mains malintentionnées, l'intelligence artificielle (IA) peut faire beaucoup de dégâts. Mais, utilisée à bon escient, elle peut surtout apporter beaucoup à notre société. Aider à soigner des maladies, par exemple. Récemment, des chercheurs évoquaient ainsi la possibilité de détecter des maladies avant même que leurs symptômes deviennent visibles.

Plus modestement, les astronomes, eux, comptent sur la puissance de l'IA pour les aider à percer les secrets de notre Univers. Pour ce faire, une équipe de l'Agence spatiale européenne (ESA) a mis au point un outil d'intelligence artificielle capable d'examiner, en un temps record, des millions d'images. La spécialité d'AnomalyMatch : détecter des objets rares et inhabituels dans les données recueillies par les instruments astronomiques.

L’intelligence artificielle au secours de l’astronomie

Pour trouver ce type d'objets, les astronomes devaient jusqu'ici surtout compter sur la chance ou la ténacité de certains d'entre eux. La science participative a aidé à élargir le champ des données ainsi passées au crible. Mais, les archives sont aujourd'hui tellement importantes que rien d'humain ne peut en venir à bout. C'est pourquoi les chercheurs ont entraîné un réseau neuronal à une forme de détection qui imite la façon dont le cerveau humain traite l'information visuelle.

Ils racontent dans la revue Astronomy & Astrophysics comment ils ont ensuite ouvert les archives du télescope spatial Hubble à AnomalyMatch. Près de 100 millions d'images. En seulement deux jours et demi, l'intelligence artificielle a identifié les candidats les plus probables. L'œil humain est alors passé derrière pour finalement confirmer plus de 1 300 objets à l'apparence étrange, dont plus de 800 n'avaient jamais été documentés dans la littérature scientifique. « Il s'agit d'une démonstration éloquente de la façon dont l'IA peut enrichir considérablement les données d'archives scientifiques », a déclaré Pablo Gómez, chercheur à l'ESA, dans un communiqué de la Nasa.

Des objets plus inhabituels les uns que les autres

Parmi toutes ces anomalies astronomiques, une quantité de galaxies en train de fusionner ou d'interagir avec d'autres. Et présentant donc des formes inhabituelles ou même une longue traînée d'étoiles et de gaz. D'autres galaxies aussi, abritant d'immenses amas d'étoiles. D'autres encore en forme de pieuvre, avec d'immenses tentacules gazeux.

Ici, un petit groupe de galaxies en interaction gravitationnelle. Plusieurs galaxies déformées par leur rencontre. Une anomalie astrophysique jusqu'alors inconnue. La galaxie centrale est bleutée avec un centre brillant. Elle s'étire en une longue barre enroulée. À une extrémité se trouve une galaxie rougeâtre autour de laquelle la barre se courbe. © ESA/Hubble, Nasa, D. O’Ryan, P. Gómez (ESA), M. Zamani (ESA/Hubble)

D'autres anomalies découvertes par les chercheurs de l'ESA se sont révélées être des lentilles gravitationnelles, comme il s'en forme lorsque la gravité d'une galaxie de premier plan déforme la lumière venue d'une galaxie plus éloignée et lui donne une forme arquée.

Ici, encore une anomalie astrophysique jusqu'alors inconnue. Une lentille gravitationnelle, cette fois. La lumière de la galaxie spirale bleue, située en réalité à l'arrière-plan, est déviée par la masse d’une galaxie elliptique rougeâtre au premier plan, créant ainsi cette image déformée de la spirale. © ESA/Hubble, Nasa, D. O’Ryan, P. Gómez (ESA), M. Zamani (ESA/Hubble)

Des anomalies nouvelles, certes, mais figurant des objets connus des astronomes. Jusqu'à certaines des images pointées par l'intelligence artificielle que les chercheurs n'ont pas pu mettre dans une catégorie bien définie.

Ici enfin, une galaxie dont le centre est un petit disque contenant des taches lumineuses. Deux arcs lumineux émergent du haut, l'un se courbant vers la gauche et l'autre vers la droite, avant de rejoindre la galaxie en bas, formant ainsi un lobe de chaque côté. La lumière d'un autre objet apparaît dans le champ de vision en haut à droite. © ESA/Hubble, Nasa, D. O’Ryan, P. Gómez (ESA), M. Zamani (ESA/Hubble)

C'est l'exemple de cette étrange galaxie bipolaire avec son noyau compact et tourbillonnant et ses deux lobes ouverts sur les côtés. Une découverte insolite, comme les astronomes espèrent bien désormais en faire beaucoup d'autres dans les données de leurs instruments.