Como consecuencia del uso de la red neuronal profunda llamada ExoMiner, los científicos han descubierto y validado 301 exoplanetas, que se unen a los 4.569 planetas ya confirmados y que orbitan una multitud de estrellas distantes.
Las redes neuronales profundas son métodos de aprendizaje automático, que aprenden automáticamente una tarea cuando se les proporcionan suficientes datos. En el caso de ExoMiner ésta aprovecha la supercomputadora Pléyades de la NASA y puede distinguir exoplanetas reales de diferentes tipos de impostores o "falsos positivos".
ExoMiner complementa a los profesionales en analizar datos y descifrar qué es y qué no es un planeta. Específicamente, los datos recopilados por la nave espacial Kepler de la NASA y K2, su misión de seguimiento
Su diseño está inspirado en varias pruebas y propiedades que los humanos utilizan para confirmar nuevos planetas. Y aprende mediante el uso de los ya confirmados en el pasado y casos de falsos positivos.
ExoMiner complementa a los profesionales en analizar datos y descifrar qué es y qué no es un planeta. Específicamente, los datos recopilados por la nave espacial Kepler de la NASA y K2, su misión de seguimiento.
Para misiones como Kepler, con miles de estrellas en su campo de visión, cada una con la posibilidad de albergar múltiples exoplanetas potenciales, es una tarea que requiere mucho tiempo analizar minuciosamente datos masivos. ExoMiner resuelve este dilema.
"A diferencia de otros programas de aprendizaje automático de detección de exoplanetas, ExoMiner no es una caja negra; no hay ningún misterio en cuanto a por qué decide que algo es un planeta o no"
"A diferencia de otros programas de aprendizaje automático de detección de exoplanetas, ExoMiner no es una caja negra; no hay ningún misterio en cuanto a por qué decide que algo es un planeta o no", declaró Jon Jenkins, científico de exoplanetas en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. "Podemos explicar fácilmente qué características de los datos llevan a ExoMiner a rechazar o confirmar un planeta".
Cómo ExoMiner confirma o rechaza planetas
Cuando un planeta y su estrella se cruza entre nosotros, vemos que ésta se atenúa ligeramente porque el primero está bloqueando una parte de la luz. Éste es un método que utilizan los científicos para encontrar exoplanetas. Hacen una gráfica llamada curva de luz con el brillo de la estrella en función del tiempo. Con este gráfico, los científicos pueden ver qué porcentaje de la luz de la estrella bloquea el planeta y cuánto tarda el planeta en cruzar el disco de la estrella.
Un planeta se "confirma" cuando diferentes técnicas de observación revelan características que solo pueden ser explicadas por un planeta. Y se hace utilizando estadísticas
¿Cuál es la diferencia entre un exoplaneta confirmado y validado? Un planeta se "confirma" cuando diferentes técnicas de observación revelan características que solo pueden ser explicadas por un planeta. Y se hace utilizando estadísticas, es decir, qué tan probable o improbable es que lo sea según los datos.
En un artículo aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal, el equipo de Ames muestra cómo ExoMiner descubrió los 301 planetas utilizando datos del conjunto restante de éstos o candidatos en el Archivo Kepler.
Los nuevos planetas fueron originalmente detectados por el Centro de Operaciones Científicas de Kepler y promovidos al estado de candidatos por la Oficina de Ciencias de Kepler. Pero hasta ExoMiner, nadie pudo validarlos como planetas.
"ExoMiner es altamente preciso y, de alguna manera, más confiable que los clasificadores de máquinas existentes y los expertos humanos"
"Cuando ExoMiner dice que algo es un planeta, puedes estar seguro de que es un planeta", declaró Hamed Valizadegan, líder del proyecto ExoMiner y gerente de aprendizaje automático de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades en Ames. "ExoMiner es altamente preciso y, de alguna manera, más confiable que los clasificadores de máquinas existentes y los expertos humanos".
Una mayor comprensión de los planetas
Se cree que ninguno de los planetas recién confirmados es similar a la Tierra o se encuentra en la zona habitable de sus estrellas progenitoras. Pero comparten características similares a la población general de exoplanetas confirmados en nuestro vecindario galáctico.
"Estos 301 descubrimientos nos ayudan a comprender mejor los planetas y los sistemas solares más allá del nuestro, y lo que hace que éste sea tan único", afirmó Jenkins.
"Ahora que hemos entrenado a ExoMiner usando datos de Kepler, con un poco de ajuste, podemos transferir ese aprendizaje a otras misiones, incluida TESS, en la que estamos trabajando actualmente"
A medida que continúa la búsqueda de más exoplanetas, con misiones que utilizan fotometría de tránsito, como el satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESS, y la próxima misión PLAnetary Transits and Oscillations of stars, o PLATO, de la Agencia Espacial Europea, ExoMiner tendrá más oportunidades de demostrar que ésta a la altura de la tarea.
"Ahora que hemos entrenado a ExoMiner usando datos de Kepler, con un poco de ajuste, podemos transferir ese aprendizaje a otras misiones, incluida TESS, en la que estamos trabajando actualmente", indicó Valizadegan. "Hay espacio para crecer".
