A Astronomia, busca constantemente observar o Universo e a partir desta contemplação tentar explicá-lo. Para isso, esta Ciência tem produzido quantidades gigantescas de dados complexos, em múltiplos comprimentos de onda, que são cada vez mais resolvidos temporalmente: em poucos anos, alguns instrumentos astronómicos produzirão diariamente mais dados do que aqueles existentes na internet inteira.
Nesta palestra vamos discutir um pouco o conceito de um possível quarto paradigma da Ciência, e em como ele se reflete em Astronomia. Este é bastante semelhante à Ciência dos Dados, e evolui a relação entre Ciência e Informática da simples noção da utilização de uma ferramenta para um profundo grau de inter-dependência. Veremos também, como este conceito, manifestado por meio de sistemas baseados em Inteligência Artificial na sua versão mais fraca, também chamada de aprendizagem computacional, possibilita novas descobertas astronômicas, em particular realizadas pelo satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, como a detecção de novos objetos celestes e do raro fenómeno de lentes gravitacionais.
Finalmente, em um tom mais especulativo, discutiremos um possível futuro, que talvez possa ser chamado de quinto paradigma, no qual aprendizagem computacional não apenas nos auxilia na análise de dados, mas também na própria escolha do que será observado, de quais e de como instrumentos astronómicos são construídos, ou até mesmo na própria formulação de questões sobre o Universo, intermediando e possibilitando uma conexão mais próxima entre cérebros humanos.