Paljon fanfaareja varten NASA ilmoitti juuri löytäneensä uuden kallioisen planeetan, Kepler-90i. Kiertävälle tähtiä, joka sijaitsee noin 2 455 valovuoden päässä, uusi planeetta on suunnilleen 1, 3-kertainen maan päällä ja rakkuloita kuumaa - noin 800 astetta Fahrenheit. Löytö on ainutlaatuinen muutamasta syystä: Yksi on Kepler-90i, joka on aikaisemmin löydetyn Kepler-90-aurinkokunnan kahdeksas planeetta, mikä tekee tästä kaukaisesta järjestelmästä ainoan eksoplaneettojen perheen, jolla on yhtä monta planeettaa kuin omalla.
Mutta ehkä vaikuttavampi on se, kuinka tutkijat löysivät planeetan: käyttämällä Googlen kehittämää keinotekoista hermoverkkoa. Neuraaliverkkojen perusajatuksena on, että sen sijaan, että ohjelmoidaan erityisiä sääntöjä tietokoneelle, tutkijat syöttävät tietokoneelle suuren joukon tietoja ja järjestelmä kehittää oman tapansa suorittaa tietty tehtävä. Tietokoneiden "neuronien" kerrokset tekevät kukin yksinkertaisia laskelmia ja siirtävät tulokset toiselle kerrokselle, kertoo hermoverkkoihin erikoistunut Google-ohjelmistosuunnittelija Chris Shallue tiedotustilaisuudessa.
Sellaisia järjestelmiä on aikaisemmin käytetty kääntämään kielten välillä, tunnistamaan rintasyöpäkasvaimet tai jopa tunnistamaan hotdogit vs. ei hotdogsit. "Ajatuksenamme oli kääntää tämä tekniikka taivaalle ja opettaa koneoppimisjärjestelmälle, kuinka tunnistaa kaukana tähtiä ympäröivät planeetat", Shallue sanoo. Hänen ryhmänsä tulokset on hyväksytty julkaisemiseen The Astronomical Journal -lehdessä.
Kepler-90i: n löytö merkitsee ensimmäistä tunnettua kahdeksan planeetan aurinkojärjestelmää omastamme lukuun ottamatta - ja niitä voi olla paljon enemmän. (NASA / Wendy Stenzel) Jotta tällaista järjestelmää voitaisiin käyttää eksoplaneettojen metsästyksessä, tutkijat kääntyivät laajaan planeettaehdokkaiden tietokantaan, jonka Kepler on hankkinut avaruusteleskoopilla sen perustamisen jälkeen vuonna 2009. Kepler on tarkkaillut noin 200 000 tähden kirkkautta ja tarkkaillut himmeitä putouksia valossa - kiertävän planeetan ilmaisimerkki. Maassa olevat tutkijat tai kansalaistutkijat lajittelevat sitten nämä tiedot käsin (joskus tilastollisten tekniikoiden avulla) tunnistaakseen todennäköisimmät planeettaehdokkaat.
Se on uuvuttava ja aikaa vievä prosessi: Tutkijat ovat toistaiseksi vahvistaneet noin 2 500 signaalia mahdollisista eksoplaneetoista, jotka kiertävät tähtiä aurinkokunnan ulkopuolella, 2 525 eksoplaneettaa. "Tämä prosessi on kuin neulojen etsiminen heinäsuovasta", Shallue sanoo.
Mahdollisten ehdokkaiden kaventumisen helpottamiseksi tutkijat keskittyvät enimmäkseen suurimpiin häiriöihin tähtien valossa, mikä merkitsee todennäköisimpiä planeettaehdokkaita. Joten Shallue ja NASA: n joukkue käänsivät hermoverkon kevyemmille kasteille etsimässä tiedoissa olevia planeettoja.
Tutkijat ruokkivat järjestelmää ensin noin 15 000 Kepler-tähdellä jo merkittyillä kiertävillä planeetoilla. Sitten se antoi neuroverkkotiedot 670 tähdestä, jotka olivat ehdokkaita etsittäessä moniplaneettajärjestelmiä. Analyysi osoitti kaksi uutta eksoplaneettaa: Kepler-90i ja Kepler-80g, joka on järjestelmänsä kuudes planeetta. Tilastollisesti Vanderburg sanoo, että vain yksi tuhannesta todennäköisyydestä on väärä positiivinen.
Neuraaliverkko pystyi löytämään nämä neulat heinäsuovasta paljon nopeammin ja tehokkaammin kuin ihmisillä olisi, Shallue sanoo. "Tämä on todella tehokas tekniikka", korostaa Courtney Dressing, Berkeleyn Kalifornian yliopiston tähtitieteilijä, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Ja he voisivat ottaa tämän ja soveltaa sitä useampiin tähtiin ja ehkä löytää myös enemmän planeettoja."
Uusi tekniikka tuo myös esiin mahdollisuuden, että järjestelmät, joissa on kahdeksan - tai jopa enemmän - planeettaa, eivät ole niin omituisia. "Aurinkokuntamme tiedämme, että meillä on kahdeksan planeettaa, koska olemme järjestelmässä, voimme katsoa kaikkia planeettoja", Dressing sanoo. Mutta jos otat järjestelmän, joka on täsmälleen meidän kaltainen, ja sijoitat sen 30 valovuoden päähän, mitä me näemme maasta? Olisimme todennäköisesti nähneet massiivisen kaasujätti Jupiterin ja mahdollisesti maan, sanoo Dressing. "Mutta emme todennäköisesti tietäisi mistään muista planeetoista", hän sanoo.
Jopa Kepler-90 voi harrastaa enemmän kiertäviä elimiä, sanoo Austin Texasin yliopiston tutkijatohtori Andrew Vanderburg, joka on uuden tutkimuksen kirjoittaja. "Minusta olisi melkein yllättävää, jos tämän tähden ympärillä ei olisi enää planeettoja", hän sanoo ja huomauttaa, että planeetalla on ympäröivä suuri alue, jota tutkijoiden ei ole vielä tutkittava.
Tutkijat toivovat edelleen hiontavansa AI-järjestelmäänsä parantaakseen sen kykyä tunnistaa vääriä positiivisia ja kiusata Keplerin tietojen monimutkaisuuden kautta. He aikovat myös hyödyntää enemmän lisätietoja, joita Kepler kerää tähtiä kohtaan, Dressing selittää.
Ajatus tästä planeetan runsaudesta on jännittävä muutamasta syystä, Dressing sanoo. Yhdelle se tarkoittaa, että galaksissamme on vain enemmän paikkoja, joissa elämä olisi voinut kehittyä. Mutta se voi myös "muuttaa kuvanmme planeettojen muodostumisesta ensisijaisesti", hän lisää.
Uusi tutkimus voisi myös olla alku oikea-aikaiselle yhteistyölle. Transit Exoplanet Survey -satelliitti on tarkoitus käynnistää maaliskuussa 2018 seuratakseen lähellä olevia tähtiä kiertävien elinten metsästyksessä. "Tämä tietojoukko on niin suuri, että jos pystymme käyttämään hienostuneita laskentatyökaluja ja hermoverkkoja planeettojen luokittelemiseen, olemme planeettojen karakterisoinnissa paljon pidemmälle kuin olisimme, jos luottaisivat ihmisen silmiin [yksin ] ", Sanoo Dressing. Hänelle tämä uusin havainto" korostaa etuna, että eri taitojen ihmisistä kootaan yhteen tutkimaan uutta ongelmaa. "
