301 novos exoplanetas são confirmados pela NASA usando o ExoMiner

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Cientistas adicionaram recentemente 301 exoplanetas recém-validados à contagem total de exoplanetas. O grupo de planetas é o último a se juntar aos 4.569 planetas já validados que orbitam uma infinidade de estrelas distantes.

Representação artística de um sistema estelar com seus planetas. Crédito: NASA

Como os cientistas descobriram um número tão grande de planetas, aparentemente de uma só vez? A resposta está em uma nova rede neural profunda chamada ExoMiner.

Redes neurais profundas são métodos de aprendizado de máquina que aprendem automaticamente uma tarefa quando fornecidos com dados suficientes. ExoMiner é uma nova rede neural profunda que alavanca o supercomputador Pleiades da NASA e pode distinguir exoplanetas reais de diferentes tipos de impostores, ou “falsos positivos”. Seu design é inspirado por vários testes e propriedades que os especialistas humanos usam para confirmar novos exoplanetas. E ele aprende usando exoplanetas confirmados no passado e casos de falsos positivos.

O ExoMiner complementa as pessoas que são profissionais em vasculhar dados e decifrar o que é e o que não é um planeta. Especificamente, são examinados os dados coletados pela espaçonave Kepler da NASA e a K2, sua missão subsequente. Para missões como a Kepler, com milhares de estrelas em seu campo de visão, cada uma com a possibilidade de hospedar múltiplos exoplanetas em potencial, é uma tarefa extremamente demorada se debruçar sobre enormes conjuntos de dados. O ExoMiner resolve esse dilema.

Jon Jenkins, cientista de exoplanetas do Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da Califórnia, disse:

“Ao contrário de outros programas de aprendizado de máquina para detecção de exoplanetas, o ExoMiner não é uma caixa preta – não há mistério de porque ele decide que algo é um planeta ou não. Podemos explicar facilmente quais recursos nos dados levam o ExoMiner a rejeitar ou confirmar um planeta.”

Quando um planeta cruza diretamente entre nós e sua estrela, vemos a estrela escurecer ligeiramente porque o planeta está bloqueando uma parte da luz. Este é um método que os cientistas usam para encontrar exoplanetas. Eles fazem um gráfico chamado curva de luz com o brilho da estrela em função do tempo. Usando esse gráfico, os cientistas podem ver que porcentagem da luz da estrela o planeta bloqueia e quanto tempo leva para o planeta cruzar o disco da estrela.

Qual é a diferença entre um exoplaneta confirmado e um validado? Um planeta é “confirmado”, quando diferentes técnicas de observação revelam características que só podem ser explicadas por um planeta. Um planeta é “validado” usando estatísticas – ou seja, quão provável ou improvável é dele ser um planeta com base nos dados.

Em um artigo aceito para publicação no The Astrophysical Journal, a equipe da Ames mostra como o ExoMiner descobriu os 301 planetas usando dados do conjunto restante de planetas possíveis – ou candidatos – no Arquivo Kepler. Todos os 301 planetas validados por máquina foram originalmente detectados pelo pipeline do Kepler Science Operations Center e promovidos a candidatos a planeta pelo Kepler Science Office. Mas até o uso do ExoMiner, ninguém era capaz de validá-los como planetas.

O artigo também demonstra como o ExoMiner é mais preciso e consistente em descartar falsos positivos e melhor capaz de revelar as assinaturas genuínas de planetas orbitando suas estrelas-mãe – ao mesmo tempo que dá aos cientistas a capacidade de ver em detalhes o que levou o ExoMiner à sua conclusão.

Hamed Valizadegan, líder do projeto ExoMiner e gerente de aprendizado de máquina da Associação de Pesquisa Espacial das Universidades em Ames, disse:

“Quando o ExoMiner diz que algo é um planeta, você pode ter certeza de que é um planeta.

O ExoMiner é altamente preciso e, de certa forma, mais confiável do que os classificadores de máquinas existentes e os especialistas humanos que ele deve imitar, por causa dos preconceitos que vêm com a rotulagem humana.”

Acredita-se que nenhum dos planetas recentemente confirmados seja semelhante à Terra ou esteja na zona habitável de suas estrelas-mãe. Mas eles compartilham características semelhantes à população geral de exoplanetas confirmados em nossa vizinhança galáctica.

À medida que a busca por mais exoplanetas continua – com missões usando fotometria de trânsito, como o Transiting Exoplanet Survey Satellite, ou TESS, e a próxima missão PlATO da Agência Espacial Europeia – o ExoMiner terá mais oportunidades de provar que é à altura da tarefa…

(Fonte)


Se considerarmos o tamanho do Universo, esses recém confirmados 301 exoplanetas – planetas que estão além do nosso sistema solar – representam somente uma pequena molécula da água num vasto oceano. E se com todo esse “terreno” lá fora somente houver vida na Terra, seria um desperdício monumental. Algo que, matematicamente, é inimaginável.

n3m3

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