Nuestro sistema solar ahora está vinculado a la mayoría de los planetas alrededor de una sola estrella, con el reciente descubrimiento de un octavo planeta que rodea Kepler-90, una estrella similar al Sol a 2.545 años luz de la Tierra. El planeta fue descubierto en datos de la NASATelescopio espacial Kepler.
El recientemente descubierto Kepler-90i, un planeta ardiente y rocoso que orbita su estrella una vez cada 14,4 días, se encontró usando el aprendizaje automático de Google. El aprendizaje automático es un enfoque de la inteligencia artificial en el que las computadoras "aprenden".En este caso, las computadoras aprendieron a identificar planetas al encontrar en instancias de datos de Kepler donde el telescopio registró cambios en la luz estelar causados por planetas más allá de nuestro sistema solar, conocidos como exoplanetas.
"Justo como esperábamos, hay descubrimientos emocionantes al acecho en nuestros datos archivados de Kepler, esperando la herramienta o tecnología correcta para desenterrarlos", dijo Paul Hertz, director de la División de Astrofísica de la NASA en Washington. "Este hallazgo muestra que nuestros datosserá un tesoro disponible para investigadores innovadores en los próximos años "
El descubrimiento se produjo después de que los investigadores Christopher Shallue y Andrew Vanderburg entrenaron una computadora para aprender a identificar exoplanetas en las lecturas de luz registradas por Kepler: el cambio minúsculo en el brillo capturado cuando un planeta pasa frente a una estrella o transita por ella.Inspirada por la forma en que las neuronas se conectan en el cerebro humano, esta "red neuronal" artificial tamizó a través de los datos de Kepler y encontró señales de tránsito débiles de un octavo planeta previamente perdido que orbitaba Kepler-90, en la constelación de Draco.
El aprendizaje automático se ha utilizado previamente en búsquedas en la base de datos Kepler, y esta investigación continua demuestra que las redes neuronales son una herramienta prometedora para encontrar algunas de las señales más débiles de mundos distantes.
Otros sistemas planetarios probablemente son más prometedores para la vida que Kepler-90. Alrededor de un 30 por ciento más grande que la Tierra, Kepler-90i está tan cerca de su estrella que se cree que su temperatura superficial promedio supera los 800 grados Fahrenheit, a la par con Mercurio.Su planeta más externo, Kepler-90h, orbita a una distancia similar a su estrella como lo hace la Tierra al Sol.
"El sistema estelar Kepler-90 es como una mini versión de nuestro sistema solar. Tienes planetas pequeños adentro y grandes planetas afuera, pero todo está mucho más cerca", dijo Vanderburg, astrónomo y astrónomo posdoctoral Sagan de la NASA.Universidad de Texas en Austin.
Shallue, un ingeniero de software senior con el equipo de investigación de Google, Google AI, tuvo la idea de aplicar una red neuronal a los datos de Kepler. Se interesó en el descubrimiento de exoplanetas después de enterarse de que la astronomía, como otras ramas de la ciencia, se está inundando rápidamentecon datos como tecnología para la recopilación de datos de los avances espaciales.
"En mi tiempo libre, comencé a buscar en Google para 'encontrar exoplanetas con grandes conjuntos de datos' y descubrí la misión de Kepler y el enorme conjunto de datos disponibles", dijo Shallue. "El aprendizaje automático realmente brilla en situaciones donde hay muchodatos que los humanos no pueden buscar por sí mismos "
El conjunto de datos de cuatro años de Kepler consta de 35,000 señales planetarias posibles. Las pruebas automatizadas, y a veces los ojos humanos, se utilizan para verificar las señales más prometedoras en los datos. Sin embargo, las señales más débiles a menudo se pierden usando estos métodos. Shallue y Vanderburg pensaronpodría haber descubrimientos de exoplanetas más interesantes que acechan levemente en los datos.
Primero, entrenaron a la red neuronal para identificar exoplanetas en tránsito utilizando un conjunto de 15,000 señales previamente verificadas del catálogo de exoplanetas Kepler. En el conjunto de prueba, la red neuronal identificó correctamente los planetas verdaderos y los falsos positivos el 96 por ciento del tiempo. Luego,Con la red neuronal habiendo "aprendido" a detectar el patrón de un exoplaneta en tránsito, los investigadores dirigieron su modelo para buscar señales más débiles en 670 sistemas estelares que ya tenían múltiples planetas conocidos. Supusieron que los sistemas de múltiples planetas serían los mejoreslugares para buscar más exoplanetas.
"Obtuvimos muchos falsos positivos de planetas, pero también planetas potencialmente más reales", dijo Vanderburg. "Es como tamizar a través de las rocas para encontrar joyas. Si tienes un tamiz más fino, entonces atraparás más rocas pero podrías atrapar másjoyas también "
Kepler-90i no fue la única joya que esta red neuronal tamizó. En el sistema Kepler-80, encontraron un sexto planeta. Éste, el Kepler-80g del tamaño de la Tierra, y cuatro de sus planetas vecinos forman lo que esllamada cadena resonante, donde los planetas están bloqueados por su gravedad mutua en una danza orbital rítmica. El resultado es un sistema extremadamente estable, similar a los siete planetas en el sistema TRAPPIST-1.
Su trabajo de investigación que informa estos hallazgos ha sido aceptado para su publicación en El diario astronómico . Shallue y Vanderburg planean aplicar su red neuronal al conjunto completo de más de 150,000 estrellas de Kepler.
Kepler ha producido un conjunto de datos sin precedentes para la caza de exoplanetas. Después de mirar un parche de espacio durante cuatro años, la nave espacial ahora está operando en una misión extendida y cambia su campo de visión cada 80 días.
"Estos resultados demuestran el valor duradero de la misión de Kepler", dijo Jessie Dotson, científica del proyecto de Kepler en el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California. "Nuevas formas de ver los datos, como esta investigación en etapa temprana para aplicaralgoritmos de aprendizaje automático: prometen continuar produciendo avances significativos en nuestra comprensión de los sistemas planetarios alrededor de otras estrellas. Estoy seguro de que hay más novedades en los datos que esperan que las personas las encuentren ".
Ames administra las misiones Kepler y K2 para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, manejó el desarrollo de la misión Kepler. Ball Aerospace & Technologies Corporation opera el sistema de vuelo con el apoyo del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacialen la Universidad de Colorado en Boulder. Este trabajo se realizó a través del Programa de Becas Postdoctorales Carl Sagan ejecutado por el Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA.
Para obtener más información sobre la misión Kepler, visite: http://www.nasa.gov/kepler
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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