Opdagelse af ny planet afslører fjernt solsystem, der kan konkurrere med vores eget

Opdagelsen af ​​en ottende planet, der kredser om den fjerne stjerne Kepler-90 ved University of Texas i Austin-astronomen Andrew Vanderburg og Googles Christopher Shallue vælter vores solsystems status som værende det største antal kendte planeter. Vi er nu uafgjort.

Den nyopdagede Kepler-90i-en sydende varm, stenet planet, der kredser om sin stjerne en gang hver 14,4 dage - blev fundet ved hjælp af computere, der "lærte" at finde planeter i data fra NASAs Kepler -rumteleskop. Kepler finder fjerne planeter ud over solsystemet, eller eksoplaneter, ved at registrere den lille ændring i lysstyrke, når en planet passerer (krydser foran) en stjerne.

Vanderburg, en NASA Sagan -stipendiat ved UT Austin, og Shallue, en Google maskinlæringsforsker, gik sammen om at træne en computer for at lære at identificere tegn på en exoplanet i lysmålingerne fra fjerne stjerner optaget af Kepler. På samme måde som neuroner forbinder i den menneskelige hjerne, dette "neurale netværk" sigtede gennem Kepler-dataene for at identificere de svage transitsignaler fra en tidligere savnet ottende planet, der kredser om Kepler-90, en sollignende stjerne 2, 545 lysår fra Jorden i stjernebilledet Draco.

"For første gang siden vores solsystemplaneter blev opdaget for tusinder af år siden, vi ved med sikkerhed, at vores solsystem ikke er den eneste rekordholder for de fleste planeter, "Sagde Vanderburg.

Andre planetariske systemer, selvom, sandsynligvis ville holde mere løfte for livet end Kepler-90's system, som pakker alle otte planeter tættere på værtsstjernen end Jorden er til solen. I vores solsystem, kun Merkur og Venus kredser mellem vores planet og vores sol. Omkring 30 procent større end Jorden, Kepler-90i er så tæt på sin stjerne, at dens gennemsnitlige overfladetemperatur menes at overstige 800 grader Fahrenheit, på niveau med Merkur. Den yderste planet, Kepler-90h, er en gasgigant, der er på størrelse med Jupiter, cirkler med et "år" på 331,6 dage.

"Kepler-90-stjerners systemet er som en mini-version af vores solsystem. Du har små planeter indeni og store planeter udenfor, men alt er skruet tættere sammen, "Sagde Vanderburg.

Forskningspapiret, der rapporterer dette fund, er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astronomisk Journal .

Ideen om at anvende et neuralt netværk på Kepler -data kom fra Shallue, en senior softwareingeniør hos Google AI, et forskerhold hos søgemaskinegiganten i Mountain View, Californien. Shallue blev interesseret i opdagelse af eksoplanet efter at have lært, at astronomi, ligesom andre videnskabelige grene, bliver hurtigt oversvømmet med data som teknologien til indsamling af data fra rumfremskridt.

"Maskinlæring skinner virkelig i situationer, hvor der er så mange data, at mennesker ikke kan søge efter dem selv, "Sagde Shallue.

Keplers fireårige datasæt, for eksempel, består af omkring 2 kvadrillion mulige baner af planeter. For at kontrollere de mest lovende signaler fra planeter, automatiserede test, eller nogle gange menneskelige øjne, bruges typisk, men ofte savnes de svageste signaler under denne proces. Så, Shallue og Vanderburg mente, at der kunne være nogle flere interessante exoplanetfund, der lurede i dataene.

De to udviklede et neuralt netværk til at søge Kepler -data efter nye planeter. Først, de trænede det neurale netværk til at identificere transiterende exoplaneter i et sæt på 15, 000 tidligere undersøgt signaler fra Kepler exoplanet -kataloget. Derefter, hvor det neurale netværk har "lært" at detektere mønsteret af en transiterende exoplanet, forskerne pegede deres model på 670 -stjernede systemer, der allerede havde flere kendte planeter og ledte efter svagere signaler. Deres antagelse var, at systemer med flere planeter ville være de bedste steder at lede efter flere eksoplaneter.

Kepler-90 havde allerede markeret sig i 2013 som det første syv-planet-system identificeret med Kepler, men signalet fra den ottende planet var så svagt, at det blev savnet ved tidligere metoder.

"Vi har masser af falske positiver af planeter, men også potentielt mere rigtige planeter, "Sagde Vanderburg." Det er som at sigte gennem sten for at finde juveler. Hvis du har en finere sigte, så fanger du flere sten, men du fanger måske også flere juveler. "

Kepler-90i var ikke den eneste juvel, dette neurale netværk sigtede ud. I Kepler-80-systemet, de fandt en sjette planet. Denne, Kepler i jordstørrelse-80g, og fire af dets naboplaneter danner det, der kaldes en "resonanskæde, "hvor planeterne er låst af deres indbyrdes tyngdekraft i en rytmisk orbital dans. Resultatet er et ekstremt stabilt system, ligner de syv planeter i TRAPPIST-1-systemet, så præcist afbalanceret, at længden af ​​Kepler-80g's år kunne forudsiges med matematik.