Columna de opinión

Explosiones de estrellas e inteligencia artificial

Explosiones de estrellas e inteligencia artificial
Créditos: NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory
Créditos: NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory
Francisco Förster

Las estrellas viven vidas muy diferentes dependiendo de sus propiedades físicas. Aquellas con masas como la del Sol pueden vivir miles de millones de años en un equilibrio entre la gravedad y la presión en su interior. A diferencia de la fisión nuclear que ocurre en un reactor nuclear y que consiste en romper elementos pesados como el uranio, el interior de las estrellas genera energía a través de la fusión de elementos livianos como el hidrógeno.

A medida que los elementos más livianos se fusionan, sus cenizas requieren temperaturas cada vez mayores para volver a fusionarse. Para que esto ocurra, la regiones centrales de las estrellas se comprimen y las capas más externas se expanden. La secuencia de quema, compresión interna y expansión externa ocurre cada vez más rápido a medida que elementos livianos se fusionan en elementos más pesados. En las estrellas más masivas esta secuencia es cientos de veces más rápida y termina abruptamente. La presión no puede sostenerse cuando se intenta quemar hierro, las capas externas colapsan, se forma una estrella de neutrones (un objeto tan masivo como el sol, pero del tamaño de una ciudad) y en algunos casos, las capas externas se expulsan violentamente en una explosión de supernova.

Cuando recién ocurre la explosión, un observador externo no se percataría de lo que está sucediendo. Si sus ojos pudieran detectar neutrinos, partículas extremadamente livianas y que casi no interactúan con la materia, entendería que algo muy energético está sucediendo. La onda de choque debe recorrer el interior de la estrella a decenas de miles de kilómetros por segundo para emitir un destello de luz al llegar a la superficie, unos días después. Esto sería lo primero que vería un observador externo, un destello tan intenso que el material interestelar cercano a la estrella puede brillar por años luego de este evento.

En un período de meses, las capas externas de la estrella se expanden hasta superar el tamaño del Sistema Solar y brillar tanto como la superficie del Sol. La estrella es brevemente tan brillante como todas las  que componen a su galaxia, anunciando su fin en un gran espectáculo cósmico. En los años posteriores, el material interestelar que rodea la estrella será chocado por esta nube de material en rápida expansión y será efectivamente fertilizado con los elementos formados en el interior de la estrella para formar nuevos sistemas estelares y, eventualmente, la vida.

Las supernovas pueden ser detectadas a cientos de millones de años luz de distancia, lo que significa que una supernova que detectamos hoy podría haber ocurrido cuando la Tierra estaba dominada por los dinosaurios. Desde Chile, hemos sido pioneros en detectar estos eventos en "tiempo real", cuando la luz del destello inicial recién llega a  nuestro planeta y puede ser detectada por nuestros observatorios. Para lograr lo anterior, ha sido necesario usar telescopios con grandes espejos y cámaras digitales, que pueden observar millones de galaxias todas las noches, apoyándonos de herramientas de inteligencia artificial para reconocer estas explosiones.

La explosión de una supernova es un fenómeno complejo y dinámico, análogo a la explosión que estamos viviendo hoy con la inteligencia artificial, la misma que usamos para detectar estos eventos.

Inicialmente la mayoría de los observadores no se percatarán de lo que está sucediendo, sólo aquellos con acceso a infraestructura especializada percibirán los neutrinos que anuncian la intensidad del fenómeno. Posteriormente, el destello inicial ionizará el medio que rodea la estrella y "nublará la vista" de quiénes están cerca del evento, será difícil calcular de qué tamaño es realmente la onda de choque. Las áreas del conocimiento más cercanas a la inteligencia artificial serán las más fuertemente afectadas inicialmente, quiénes primero tendrán que resistir la onda de choque. El ejemplo más claro hoy parece ser la ingeniería de software, que está redefiniéndose como disciplina.

Con los años la explosión superará el tamaño del sistema solar y abarcará todas las áreas del conocimiento, incluyendo industria, gobierno y academia. Será imposible ignorar su presencia, la forma de enseñar y la naturaleza del trabajo se transformarán para siempre. La expansión llevará a la creación de nuevas disciplinas y oportunidades, algunos hablan de una nueva revolución industrial, pero estará llena de desafíos. ¿Cómo asegurar que las oportunidades lleguen a todos los sectores de la sociedad? ¿Cómo minimizamos el impacto negativo de la onda de choque? ¿Cómo encausamos su energía en direcciones que beneficien a todas las personas y a la biósfera en general?

A diferencia de una explosión de supernova que no distingue el material que impacta, nosotros podemos encausar el enorme potencial de la inteligencia artificial para beneficio de la sociedad. Sin embargo, esto requerirá enfrentar el problema, no evadirlo, redefiniendo cuidadosamente cómo enseñamos, cómo investigamos, cómo creamos riqueza y cómo nos organizamos como sociedad. La inteligencia artificial requiere repensar la forma de imaginarnos a nosotros mismos y a nuestra sociedad. Es ahora cuando más se necesita invertir en nuestro futuro para estar preparados, en una discusión amplia que incluya a todas las disciplinas y sectores de la sociedad.