Przełom w analizie danych astronomicznych ujawnił oszałamiającą liczbę potencjalnych obcych światów, co podważa naszą wiedzę na temat liczby planet w Drodze Mlecznej. Stosując zaawansowane techniki uczenia maszynowego do danych z należącego do NASA teleskopu kosmicznego Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), naukowcy zidentyfikowali 10 052 nieznanych wcześniej kandydatów na egzoplanety.
Jeśli te odkrycia zostaną potwierdzone, obecny katalog znanych egzoplanet powiększy się prawie trzykrotnie, a całkowita liczba wzrośnie z około 6 000 do prawie 18 000. Odkrycie wskazuje, że astronomowie przez lata ignorowali ogromną populację planet krążących wokół słabych i odległych gwiazd, ponieważ ich sygnały były zbyt słabe dla tradycyjnych metod wykrywania.
Siła uczenia maszynowego w astronomii
Badanie, opublikowane na serwerze preprintów arXiv w kwietniu 2025 r., szczegółowo opisuje, w jaki sposób zespół przeanalizował krzywe jasności 83,7 miliona gwiazd. Głównym problemem nie był brak danych, ale ich kolosalna objętość i wysoki poziom szumu.
Tradycyjnie astronomowie traktowali priorytetowo jasne gwiazdy, ponieważ tranzyty planet – momenty, w których planeta przechodzi przed swoją gwiazdą macierzystą, powodując spadek jasności – są łatwiejsze do dostrzeżenia na tle silnego światła. Teleskop TESS rejestruje jednak szerokie pole widzenia, obejmujące miliony słabych gwiazd, które często są ignorowane ze względu na trudność w odfiltrowaniu zakłóceń.
Aby rozwiązać ten problem, badacze opracowali specjalny algorytm uczenia maszynowego. W przeciwieństwie do tradycyjnego oprogramowania, które opiera się na wyraźnych zasadach, ta sztuczna inteligencja nauczyła się rozpoznawać subtelne, ledwo zauważalne spadki jasności, które charakteryzują tranzyty planet, nawet w gwiazdach, które są o 16 magnitudo ciemniejsze niż standardowy próg dla takich badań.
„Ta praca pokazuje, że poszukiwania tranzytów na dużą skalę przy użyciu uczenia maszynowego mogą znacząco poszerzyć listę kandydatów na planety tranzytujące, szczególnie wokół słabych gwiazd” – zauważają autorzy badania.
Sprawdzanie „niemożliwych” odkryć
Ogółem identyfikacja 11 554 kandydatów (w tym kilku odnotowanych wcześniej, ale niepotwierdzonych) robi wrażenie, ale rygor naukowy wymaga weryfikacji. Aby przetestować solidność swojego modelu sztucznej inteligencji, zespół wybrał jednego kandydata, TIC 183374187 b, do dalszych obserwacji.
Korzystając z 6-metrowego Teleskopu Magellana na pustyni Atakama w Chile, astronomowie z powodzeniem potwierdzili, że TIC 183374187 b to „gorący Jowisz” krążący wokół gwiazdy oddalonej o 3950 lat świetlnych. Charakterystyka orbity planety idealnie odpowiadała przewidywaniom algorytmu.
To potwierdzenie jest niezwykle istotne. Dowodzi, że sztuczna inteligencja nie tylko generuje fałszywe alarmy z powodu hałasu, ale dokładnie identyfikuje prawdziwe ciała planetarne. Ponieważ około 87% nowych kandydatów wykazuje dwa lub więcej tranzytów, badacze mogą obliczyć ich okresy orbitalne, które wahają się od 0,5 do 27 dni.
Dlaczego to ma znaczenie: nowy spis kosmiczny
Odkrycie to podkreśla znaczącą zmianę w sposobie mapowania Wszechświata. Przez prawie trzydzieści lat, od odkrycia pierwszej egzoplanety w 1995 roku, nasza wiedza stale, choć stopniowo, rośnie. Do niedawnego skoku do ponad 6000 potwierdzonych planet przyczyniły się potężne teleskopy, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i TESS.
Jednak nowe badanie wskazuje, że sama technologia nie wystarczy ; potrzebujemy także mądrzejszych sposobów przetwarzania danych generowanych przez te narzędzia.
- Ukryte populacje: Większość z tych nowych kandydatów krąży wokół słabych gwiazd, co wskazuje, że galaktyka jest wypełniona układami planetarnymi, które wcześniej były niewidoczne dla ludzkich analiz.
- Wydajność: Ręczna analiza 83 milionów gwiazd jest niemożliwa. Sztuczna inteligencja pozwala astronomom przeglądać „niemożliwe” zbiory danych, przekształcając surowe dane w odkrycia naukowe na niespotykaną dotąd skalę.
- Przyszła weryfikacja: Chociaż perspektywa 10 000 nowych planet jest ekscytująca, każda kandydatura musi zostać niezależnie zweryfikowana. Proces ten może zająć miesiące lub lata, co oznacza, że oficjalne statystyki będą rosły stopniowo, a nie z dnia na dzień.
Wniosek
Identyfikacja 10 000 potencjalnych egzoplanet stanowi punkt zwrotny w astronomii i pokazuje, że sztuczna inteligencja może odkryć tajemnice ukryte we wcześniej istniejących danych. Patrząc tam, gdzie inni nie zaglądali — na najciemniejsze gwiazdy — naukowcy poszerzyli horyzonty naszego galaktycznego sąsiedztwa, obiecując przyszłość, w której spis obcych światów będzie rósł nie o setki, ale o tysiące.
