Un nuevo método de estudio suma 301 planetas al recuento total de Kepler

Los científicos han añadido la friolera de 301 recién confirmados, al recuento total de exoplanetas.

Los científicos han añadido recientemente la friolera de 301 exoplanetas recientemente. Esta nueva tanda se suma a los 4.569 planetas ya validados, que orbitan una multitud de estrellas distantes. ¿Cómo descubrieron los científicos una cantidad tan grande de planetas, aparentemente todos a la vez? La respuesta está en una nueva red neuronal profunda llamada ExoMiner.





Cuando un planeta cruza entre nosotros y su estrella, vemos que la estrella se atenúa ligeramente porque el planeta está bloqueando una parte de la luz. Este 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.
Crédito: Goddard Space Flight Center de la NASA.

Las redes neuronales profundas son métodos de aprendizaje que aprenden automáticamente una tarea cuando se les proporcionan suficientes datos. ExoMiner es una nueva red neuronal profunda que aprovecha el superordenador de la NASA, Pléyades, y puede distinguir exoplanetas reales de “falsos positivos”. Su diseño está inspirado en varias pruebas y propiedades que los expertos utilizan para confirmar nuevos exoplanetas. Aprende mediante el uso de exoplanetas confirmados en el pasado y casos de falsos positivos.

ExoMiner complementa a las personas que son 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, analizar minuciosamente conjuntos de datos masivos es una tarea que requiere mucho tiempo. ExoMiner agiliza este procedimiento.

Eyes on Exoplanets de la NASA muestra la ubicación de más de 4.500 planetas alrededor de estrellas fuera de nuestro sistema solar. Los usuarios también pueden ver información sobre las características físicas de los planetas (si se conocen) y las estrellas a las que orbitan. Descubre la experiencia interactiva completa en Eyes on Exoplanets.

“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”, dijo Jon Jenkins, científico de exoplanetas en el Ames Research Center de la NASA, en Silicon Valley, California. “Podemos explicar fácilmente qué características de los datos llevan a ExoMiner a rechazar o confirmar un planeta”.

¿Cuál es la diferencia entre un exoplaneta confirmado y validado? Un planeta se “confirma” cuando distintas técnicas de observación revelan características que solo pueden ser explicadas por un planeta. Un planeta se “valida” utilizando estadísticas, es decir, la probabilidad o improbabilidad de que sea un planeta, según los datos.

En un artículo publicado en Astrophysical Journal, el equipo de Ames muestra cómo ExoMiner descubrió los 301 planetas utilizando datos de los candidatos, en el Archivo Kepler. Los 301 planetas validados por máquinas, fueron originalmente detectados por el Kepler Science Operations Center y categorizados al estado de candidatos a planetas, por la Kepler Science Office. Pero hasta la confirmación de ExoMiner, nadie pudo validarlos como planetas.

El documento también demuestra cómo ExoMiner es más preciso y consistente para descartar falsos positivos y es más capaz de revelar las firmas genuinas de los planetas que orbitan alrededor de sus estrellas madres, todo mientras les brinda a los científicos la capacidad de ver en detalle lo que llevó a ExoMiner a su conclusión.

“Cuando ExoMiner dice que algo es un planeta, seguro que es un planeta”, agregó Hamed Valizadegan, líder del proyecto ExoMiner y gerente de aprendizaje automático de la Universities Space Research Association, en Ames.

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 qué hace que el nuestro sea tan único”, dijo Jenkins.

A medida que continúa la búsqueda de más exoplanetas, con misiones que utilizan fotometría de tránsito, como el TESS de la NASA, y la próxima misión PLAnetary Transits and Oscillations of stars, o PLATO, de la Agencia Espacial Europea, ExoMiner tendrá más oportunidades de demostrar que está 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”, dijo Valizadegan. “Hay espacio para crecer”.

NASA Ames gestionó las misiones Kepler y K2 para la Science Mission Directorate de la NASA. JPL gestionó el desarrollo de la misión de Kepler. Ball Aerospace & Technologies Corporation opera el sistema de vuelo con el apoyo del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.