Astronomowie zidentyfikowali ponad 100 wcześniej niewykrytych egzoplanet – światów krążących wokół gwiazd poza Słońcem – poprzez zastosowanie sztucznej inteligencji do danych zebranych przez należący do NASA satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Odkrycie, realizowane dzięki nowemu programowi sztucznej inteligencji o nazwie RAVEN, wskazuje również na istnienie kolejnych 2000 potencjalnych egzoplanet, z których około połowa była wcześniej nieznana.
Siła sztucznej inteligencji w znajdowaniu egzoplanet
Misja TESS identyfikuje egzoplanety poprzez wykrywanie lekkiego przyciemnienia światła gwiazdy, gdy planeta przechodzi przed nią – zjawisko znane jako „tranzyt”. RAVEN przeanalizował ponad 2,2 miliona gwiazd zaobserwowanych podczas pierwszych czterech lat działania TESS, koncentrując się na planetach o niezwykle bliskich orbitach, co zajęło im zaledwie 16 ziemskich dni. Zdolność identyfikacji tych szybko wirujących światów jest kluczowa, ponieważ pozwala naukowcom lepiej zrozumieć, jak powszechne są one i gdzie występują najczęściej.
Potwierdzenie kandydatów: Zadanie podstawowe
Katalog egzoplanet NASA zawiera obecnie około 6000 potwierdzonych planet, ale tysiące kandydatów pozostaje niesprawdzonych. Głównym problemem jest odróżnienie prawdziwych tranzytów planet od innych zdarzeń, które je naśladują, takich jak zaćmienia gwiazd podwójnych. RAVEN bezpośrednio rozwiązuje ten problem, analizując dane przy użyciu uczenia maszynowego w celu zidentyfikowania wzorców wskazujących na prawdziwe planety.
Zaleta RAVEN: Kompletny system
RAVEN wyróżnia się tym, że obsługuje cały proces wykrywania egzoplanet w jednym procesie, od wstępnego wykrycia sygnału, poprzez walidację uczenia maszynowego i potwierdzenie statystyczne. Kontrastuje to z wieloma istniejącymi narzędziami, które koncentrują się tylko na określonych etapach procesu.
„RAVEN pozwala nam analizować ogromne zbiory danych w sposób spójny i obiektywny” – mówi David Armstrong, badacz z Uniwersytetu w Warwick. „Ponieważ system jest dobrze przetestowany i dokładnie zweryfikowany, nie stanowi jedynie listy potencjalnych planet – jest także na tyle solidny, że można go wykorzystać jako próbkę do mapowania występowania różnych typów planet wokół gwiazd podobnych do Słońca”.
Mapowanie populacji planet i „Pustyni Neptunowej”
Analiza potwierdza, że około 10% gwiazd podobnych do Słońca ma pobliskie planety, co jest zgodne z wcześniejszymi obserwacjami wykonanymi przez należącą do NASA misję Kepler. Co najważniejsze, projekt RAVEN dostarczył także dokładnych szacunków dotyczących tego, jak rzadko planety wielkości Neptuna znajdują się na bliskich orbitach – w regionie nazywanym przez astronomów „pustynią Neptuna”. Badanie pokazuje, że planety te występują jedynie w pobliżu 0,08% gwiazd podobnych do Słońca, co potwierdza pogląd, że region ten jest słabo zaludniony.
Odkrycie podkreśla, jak sztuczna inteligencja szybko zmienia astronomię, umożliwiając badaczom wyciąganie znaczących wniosków z ogromnych zbiorów danych. Możliwość systematycznego i wiarygodnego identyfikowania kandydatów na egzoplanety przyspieszy poszukiwania planet nadających się do zamieszkania poza naszym Układem Słonecznym.
