Paljude fanfaaride jaoks teatas NASA just uue kivise planeedi Kepler-90i avastamisest. Umbes 2545 valgusaasta kaugusel asuvat tähte tiirutades on uus planeet umbes 1, 3 korda suurem kui Maa ja villid on kuumad - umbes 800 kraadi Fahrenheiti järgi. Leiutus on ainulaadne mitmel põhjusel: ühe jaoks on Kepler-90i kaheksas planeet varem avastatud Kepler-90 päikesesüsteemis, muutes selle kaugel asuva süsteemi ainsaks eksoplaneetide perekonnaks, millel on sama palju planeete kui meie oma.
Kuid võib-olla veelgi muljetavaldavam on see, kuidas teadlased planeedi leidsid: kasutades selleks Google'i väljatöötatud kunstlikku närvivõrku. Neuraalvõrkude põhiidee on see, et spetsiifiliste reeglite arvutisse programmeerimise asemel toidavad teadlased sellele arvutile suure hulga andmeid ja süsteem töötab konkreetse ülesande täitmiseks välja oma tee. Arvuti "neuronite" kihid teevad igaüks lihtsaid arvutusi, edastades väljundi teisele kihile, ütles pressikonverentsil närvivõrkudele spetsialiseerunud Google'i tarkvarainsener Chris Shallue.
Selliseid süsteeme on varem kasutatud keelte vaheliseks tõlkimiseks, rinnavähi kasvajate tuvastamiseks või isegi hotdogide või mitte hotdogide tuvastamiseks. "Meie idee oli pöörata see tehnika taeva poole ja õpetada masinõppimissüsteemile, kuidas tuvastada kaugete tähtede ümber asuvaid planeete, " räägib Shallue. Tema meeskonna tulemused on aktsepteeritud avaldamiseks ajakirjas The Astronomical Journal.
Kepler-90i avastamine tähistab kaheksa planeedi päikesesüsteemi, mis on meie teada esimene - ja neid võib olla veel palju. (NASA / Wendy Stenzel) Sellise süsteemi kasutamiseks eksoplaneetide jahipidamisel pöördusid teadlased ulatusliku planeedikandidaatide andmebaasi poole, mida kosmoseteleskoop Kepler on kasutusele võtnud alates selle turuletoomisest 2009. aastal. Kepler on jälginud umbes 200 000 tähe heledust, jälgides, kas valguses on nõrgad tilgad - tiirleva planeedi märgumärk. Kohalikud teadlased või kodanikeadlased sorteerivad neid andmeid käsitsi (mõnikord ka statistiliste võtete abil), et selgitada välja kõige tõenäolisemad planeedikandidaadid.
See on kurnav ja aeganõudev protsess: Umbes 35 000 signaalist meie päikesesüsteemist väljaspool asuvate tähtede ümber tiirlevate võimalike eksoplaneetide kohta on teadlased seni kinnitanud 2525 eksoplaneeti. "See protsess on nagu nõelate otsimine heinakuhjast, " ütleb Shallue.
Võimalike kandidaatide kitsendamiseks keskenduvad teadlased enamasti tähtede valguses tekkivatele suurimatele langustele, mis tähistavad kõige tõenäolisemaid planeedikandidaate. Nii pöörasid Shallue ja NASA meeskond nõrgemal asuval neurovõrku, jahtides andmetes planeete.
Teadlased toitsid süsteemi kõigepealt umbes 15 000 Kepleri tähega juba märgistatud orbiidil liikuvate planeetidega. Siis andis see närvivõrgu andmed 670 tähelt, kes olid kandidaadid mitme planeedi süsteemide otsimisel. Analüüs näitas kahte uut eksoplaneeti: Kepler-90i ja Kepler-80g, mis on tema süsteemis 6. planeet. Statistiliselt on Vanderburgi sõnul tõenäosus, et need on valepositiivsed ainult üks kümnest tuhandest.
Neuraalvõrk suutis need nõelad heinaküünist leida palju kiiremini ja tõhusamalt, kui inimestel oleks, ütles Shallue. "See on tõesti võimas tehnika, " rõhutab Courtney Dressing, Berkeley California ülikooli astronoom, kes uuringuga ei tegelenud. "Ja nad võiksid selle võtta ja rakendada seda rohkemate tähtede jaoks ja võib-olla leida ka rohkem planeete."
Uus tehnika suurendab ka võimalust, et kaheksa või isegi enama planeediga süsteemid pole ju nii veider. "Meie päikesesüsteemis teame, et meil on kaheksa planeeti, kuna oleme süsteemis, võime vaadata kõiki planeete, " ütleb Dressing. Aga kui te võtaksite süsteemi, mis sarnaneb täpselt meie omaga ja paigutaksite selle 30 valgusaasta kaugusele, siis mida me näeksime Maalt? Tõenäoliselt näeksime oma massiivset gaasihiiglast Jupiteri ja võib-olla ka Maad, vahendab Dressing. "Kuid tõenäoliselt ei teaks me ühestki teisest planeedist midagi, " ütleb naine.
Isegi Kepler-90 võib olla orbiidil rohkem, väidab Austini Texase ülikooli järeldoktor Andrew Vanderburg, kes on uue uuringu autor. "Mulle oleks peaaegu üllatav, kui selle tähe ümber poleks enam ühtegi planeeti, " ütleb ta ja märgib, et planeedil on ümbritsev suur ala, mida teadlased peavad veel uurima.
Teadlased loodavad oma AI-süsteemi veelgi lihvida, et parandada selle võimet tuvastada valepositiivseid andmeid ja kipitada Kepleri andmete keerukuse kaudu. Samuti plaanivad nad ära kasutada rohkem lisateavet, mida Kepler tähtede kohta kogub, selgitab Dressing.
Selle planeedirikkuse idee on põnev paaril põhjusel, väidab Dressing. Ühe jaoks tähendab see, et meie galaktikas on lihtsalt rohkem kohti, kus elu oleks võinud areneda. Kuid see võib ka "muuta meie pilti planeetide kujunemisest", lisab ta.
Uus uuring võiks olla ka õigeaegse koostöö algus. Ülemineva Exoplaneti uuringu satelliit pannakse paika 2018. aasta märtsis, et asuda orbiidil liikuvate kehade jahi läheduses asuvate tähtede poole. "See andmekogum on nii suur, et kui suudame planeetide klassifitseerimiseks kasutada keerukaid arvutusvahendeid ja närvivõrgustikke, siis oleme planeetide iseloomustamisel palju kaugemal, kui oleksime siis, kui tugineksime inimese silmadele ], "Ütleb Dressing. Tema jaoks toob see uusim leid esile" eelise, mis seisneb erinevate oskuste hulgast pärit inimeste kokkuviimises uuele probleemile. "
