Исследователи из Принстонского университета натравили машинное обучение на старые архивы космического телескопа TESS. Результат превзошел все ожидания — ученые выявили 10 091 ранее неизвестного кандидата в экзопланеты. Это крупнейшее разовое пополнение каталога возможных миров за всю историю наблюдений.
Как мы вообще ищем миры за пределами Солнечной системы? Чаще всего астрономы полагаются на так называемый транзитный метод. Космический телескоп долго смотрит на звезду и ждет, пока ее яркость на какую-то долю процента просядет. Если это происходит с завидной регулярностью, значит, по диску звезды периодически проползает планета, заслоняя часть света.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Именно так с 2018 года работает орбитальная обсерватория NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). За это время телескоп нашел тысячи кандидатов в экзопланеты, сотни из которых уже подтверждены. Однако до сих пор астрономы работали по принципу «искать ключи там, где светит фонарь». Они сосредотачивались на самых ярких и близких звездах, потому что найденные возле них планеты потом гораздо проще изучать с помощью наземных инструментов. В итоге огромный массив данных по более тусклым звездам оставался без должного внимания.
Астрономы из Принстонского университета во главе с Джошуа Ротом сочли это расточительством. В рамках проекта T16 Planet Hunt они взяли сырые данные за первый год работы TESS и посмотрели на звезды вплоть до 16-й звездной величины (довольно тусклые объекты по меркам этого телескопа).
Разумеется, перебирать эти данные глазами было невозможно. Исследователи проанализировали почти 84 миллиона кривых блеска с помощью полуавтоматического пайплайна, подкрепленного машинным обучением (алгоритмы случайного леса). Искусственный интеллект просеял этот океан звездного шума и выудил из него 11 554 подозрительных сигнала.
Если вычесть из этого числа уже известные миры (около тысячи) и те, что мелькнули перед своей звездой всего один раз (411 случаев), останется чистый улов — 10 091 абсолютно новый кандидат в экзопланеты.
Нужно помнить, что кандидаты — это еще не подтвержденные планеты. Доля ложных срабатываний в таких масштабных выборках может достигать 50 процентов. Часто за пролет планеты телескоп принимает затменные двойные звезды (когда два светила кружатся друг вокруг друга) или просто артефакты обработки данных.
К тому же, более 90 процентов найденных объектов в новой выборке — это так называемые «горячие юпитеры». То есть, гигантские газовые шары, которые носятся вплотную к своим звездам. Такая статистика вовсе не значит, что маленьких скалистых планет вроде нашей Земли во Вселенной мало. Просто транзитный метод работает как грубое сито: ему гораздо проще заметить гигантского «слона», пробегающего перед лампочкой раз в несколько дней, чем разглядеть крошечную пылинку.
Тем не менее, даже если подтвердится хотя бы половина из этих десяти тысяч — это колоссальный скачок для науки. Чтобы доказать жизнеспособность своего метода, команда уже проверила одного из кандидатов (звезду TIC 183374187) с помощью обсерватории Магеллан в Чили. Наземные спектрографы измерили колебания звезды лучевыми скоростями и подтвердили: да, там действительно висит новенький, никем ранее не замеченный горячий юпитер.
Ведущий автор исследования Джошуа Рот отмечает, что этот массив данных знаменует важный переход в астрономии. Ученые постепенно уходят от точечного изучения отдельных систем к масштабной демографии планет.
В планах у команды прогнать через свои алгоритмы данные за второй год работы телескопа TESS, причем с улучшенными настройками. Они надеются выловить планеты с более длинными орбитами и, возможно, миры поменьше. Если алгоритмы продолжат работать в том же темпе, скоро придумывать названия для новых экзопланет станет так же сложно, как найти свободный никнейм в популярной онлайн-игре.
Статья, описывающая эти находки, принята к публикации в серии The Astrophysical Journal Supplement Series и доступна на ArXiv.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Луны, вращающиеся вокруг блуждающих экзопланет, могут быть обитаемыми, но с одной оговоркой
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.