Sztuczna inteligencja RAVEN przejrzała dane NASA i odkryła 118 planet. 31 z nich to zupełnie nowe światy. AI poluje na kosmitów skuteczniej niż kiedykolwiek.
W skrócie:
- System AI o nazwie RAVEN, stworzony na University of Warwick, zwalidował 118 egzoplanet na podstawie danych z teleskopu TESS, w tym 31 zupełnie nowych.
- RAVEN to zautomatyzowany proces, który odróżnia prawdziwe planety od fałszywych alarmów, takich jak układy podwójne gwiazd czy zakłócenia, z niespotykaną precyzją.
- Narzędzie pozwoliło oszacować, że około 9 – 10% gwiazd podobnych do Słońca posiada bliską planetę, dostarczając kluczowych danych do badań demografii egzoplanetarnej.
Algorytmy znowu wchodzą do astronomii z drzwiami i futryną. Tym razem nie chodzi jednak o kolejną piękną wizualizację czarnej dziury czy automatyczne tagowanie mgławic. Zespół z University of Warwick zaprzągł do pracy narzędzie o nazwie RAVEN, które przeczesało archiwa teleskopu kosmicznego TESS. Efekt? Zwalidowano istnienie 118 egzoplanet, z czego 31 to absolutne nowości. A to tylko wierzchołek góry lodowej, bo system wyłapał ponad 2000 obiecujących kandydatów, którzy czekają na dalszą weryfikację. Ktoś tu chyba pozazdrościł Keplerowi.
Jak RAVEN odróżnia planetę od błędu w danych?
RAVEN to nie jest pojedynczy model AI, który ktoś nakarmił danymi i czekał na cud. To cały, zautomatyzowany potok analityczny – pipeline. Najpierw system skanuje krzywe blasku ponad 2,2 miliona gwiazd i szuka sygnałów przypominających tranzyty. Tranzyt to nic innego jak minimalny spadek jasności gwiazdy, który powoduje planeta przechodząca na tle jej tarczy. Kłopot w tym, że podobne spadki mogą powodować dziesiątki innych zjawisk: plamy na gwieździe, układy podwójne zaćmieniowe albo zwykłe błędy instrumentów. I tu wkracza sedno magii RAVEN.
Po wstępnej selekcji modele uczenia maszynowego, wytrenowane na realistycznych symulacjach, zaczynają oddzielać ziarno od plew. Porównują sygnały z wzorcami prawdziwych planet i odrzucają te, które tylko je udają. Jak podkreśla dr Andreas Hadjigeorghiou z Warwick, największym wyzwaniem jest właśnie odpowiedź na pytanie, czy patrzymy na planetę, czy na jej kosmicznego sobowtóra. RAVEN robi to kompleksowo. Na koniec przeprowadza jeszcze walidację statystyczną, która daje niemal pewność, że mamy do czynienia z prawdziwym światem. Dzięki temu katalog jest znacznie czystszy niż listy generowane dotychczasowymi metodami.
Co kryje się w katalogu 118 nowych światów?
Odkrycia dokonane przez RAVEN to nie tylko sucha lista numerów katalogowych. Wśród 118 planet znalazły się obiekty szczególnie cenne dla naukowców. Są tam między innymi:
- Planety o ultrakrótkim okresie obiegu, które okrążają swoją gwiazdę w mniej niż 24 godziny.
- Rzadkie planety z tzw. pustyni neptunowej – obszaru, gdzie obiekty wielkości Neptuna nie powinny istnieć z powodu intensywnego promieniowania gwiazdy.
- Zwarte układy wieloplanetarne, w tym nieznane wcześniej pary planet krążące wokół tej samej gwiazdy.
Szczególnie interesująca jest wspomniana pustynia neptunowa. Zespół z Warwick, dzięki precyzji RAVEN, po raz pierwszy bezpośrednio zmierzył, jak puste jest to miejsce. Okazało się, że planety tego typu występują wokół gwiazd podobnych do Słońca z częstością zaledwie 0,08%. To już nie ciekawostka, ale twarda dana, która pozwala testować modele ewolucji planet i zrozumieć, dlaczego niektóre z nich nie są w stanie przetrwać tak blisko swoich słońc.
Dlaczego liczenie planet jest ważniejsze niż ich odkrywanie?
Samo dopisanie kolejnej planety do katalogu jest ekscytujące, ale prawdziwa nauka zaczyna się dopiero później. Dzięki temu, że RAVEN analizuje dane w sposób jednorodny i spójny, astronomowie mogą wreszcie zająć się na poważnie badaniami populacyjnymi. Chodzi o to, by policzyć, jak często konkretne typy planet występują we wszechświecie. To trochę jak spis powszechny, tylko dla całych układów planetarnych. Zespół oszacował, że około 9 – 10% gwiazd podobnych do Słońca ma przynajmniej jedną planetę na ciasnej orbicie. Wynik jest zgodny z danymi z misji Kepler, ale obarczony nawet dziesięciokrotnie mniejszym błędem.
Warto też rozumieć, że planeta “zwalidowana” to nie zawsze to samo co “potwierdzona”. Walidacja oznacza, że prawdopodobieństwo, iż dany sygnał jest prawdziwą planetą, jest przytłaczająco wysokie. To wystarczy, by włączyć obiekt do badań statystycznych. Pełne potwierdzenie często wymaga dodatkowych, czasochłonnych obserwacji z innych teleskopów. Dlatego lista ponad 2000 kandydatów od RAVEN jest tak cenna – to gotowa mapa drogowa dla przyszłych badań. Astronomia weszła w erę, gdzie danych jest po prostu zbyt wiele, by analizować je ręcznie. RAVEN nie zastępuje astronomów. On daje im narzędzie, by mogli wreszcie ogarnąć skalę kosmosu.