اكتشف علماء الفلك أكثر من 100 عالم جديد خارج النظام الشمسي مختبئين في البيانات التي جمعتها المركبة الفضائية لصيد الكواكب الخارجية التابعة لناسا TESS (القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية)، وذلك بفضل الذكاء الاصطناعي. حددت هذه التقنية أيضًا ما يقرب من 2000 كوكب مرشح آخر خارج المجموعة الشمسية، أو الكواكب الخارجية، نصفها تقريبًا لم يتم اكتشافه حتى الآن.
مع الأخذ في الاعتبار أن هناك حوالي 6000 الكواكب الخارجية الموجودة حاليًا في كتالوج الكواكب الخارجية التابع لوكالة ناسا، مما يؤكد أن تلك العوالم المرشحة ستمثل دفعة كبيرة في بحثنا عن كواكب تدور حول أخرى. النجوم. ويسمى برنامج الذكاء الاصطناعي الجديد المبتكر وراء هذا الاكتشاف RAVEN، وقد تم تطويره من قبل باحثين في جامعة وارويك في المملكة المتحدة.
يستمر المقال أدناه
وقالت قائدة الفريق مارينا لافارجا ماجرو من جامعة وارويك في بيان: “يمثل هذا أحد أفضل العينات المميزة للكواكب القريبة وسيساعدنا في تحديد الأنظمة الواعدة للدراسة المستقبلية”.
عين نسر رافين تمسح صحراء نبتون
منذ اكتشاف الكواكب الخارجية الأولى في منتصف التسعينيات، ارتفع كتالوج الكواكب الخارجية إلى أكثر من 6000 إدخال مؤكد، ولكن تم التعرف على الآلاف من الكواكب المرشحة من خلال البعثات الفضائية لصيد الكواكب الخارجية مثل TESS، كيبلر و خوفو (توصيف القمر الصناعي للكواكب الخارجية) لا يزال غير مؤكد.
وذلك لأن العلماء بحاجة إلى تحديد ما إذا كانت الانخفاضات الصغيرة في ضوء النجوم ناجمة بالفعل عن عبور الكواكب الخارجية أو إذا كان لها سبب آخر غير كوكبي. وهذا يعني أن إجراء هذه التأكيدات بسرعة وبثقة أكبر يمثل تحديًا كبيرًا يحرص علماء الفلك على تخفيفه.
وقال أندرياس هادجيجيورجيو، كبير مطوري RAVEN من جامعة وارويك، في البيان: “يكمن التحدي في تحديد ما إذا كان الخفوت ناتجًا بالفعل عن كوكب يدور حول النجم أو عن شيء آخر، مثل كسوف النجوم الثنائية، وهو ما يحاول RAVEN الإجابة عليه”. “تنبع قوتها من مجموعة البيانات التي تم إنشاؤها بعناية والتي تضم مئات الآلاف من الكواكب التي تمت محاكاتها بشكل واقعي وغيرها من الأحداث الفيزيائية الفلكية التي يمكن أن تتنكر على شكل كواكب.”
وأوضح مطور Hadjigeorghiou أن الفريق قام بتدريب نماذج التعلم الآلي لتحديد الأنماط في البيانات التي يمكن أن تخبر علماء الفلك بنوع الحدث الذي تم اكتشافه، وهو أمر تتفوق فيه نماذج الذكاء الاصطناعي. تم تصميم RAVEN للتعامل مع عملية اكتشاف الكواكب الخارجية بأكملها دفعة واحدة، بدءًا من اكتشاف الإشارة وحتى فحصها باستخدام التعلم الآلي ثم التحقق من صحتها إحصائيًا. وقال هادجيجورجيو إن هذا يعني أن لديها ميزة إضافية مقارنة بالأدوات المعاصرة الأخرى التي تركز فقط على أجزاء محددة من هذه العملية.
وقال ديفيد أرمسترونج، عضو الفريق الأول والباحث في جامعة وارويك، في البيان: “يسمح لنا RAVEN بتحليل مجموعات البيانات الهائلة بشكل متسق وموضوعي”. “نظرًا لأن خط الأنابيب تم اختباره جيدًا والتحقق من صحته بعناية، فهذه ليست مجرد قائمة بالكواكب المحتملة – بل هي أيضًا موثوقة بدرجة كافية لاستخدامها كعينة لرسم خريطة لانتشار أنواع مختلفة من الكواكب حول نجوم شبيهة بالشمس.”
ضمن الكواكب القريبة المرشحة، يمكن للباحثين بعد ذلك تحديد أنواع الكواكب وسكانها بالتفصيل. وكشف هذا أن حوالي 10٪ من النجوم مثل الشمس تستضيف كوكبًا قريبًا، مما يؤكد صحة النتائج التي توصل إليها كيبلر، سلف TESS الذي كان يطارد الكواكب الخارجية.
تمكنت RAVEN أيضًا من مساعدة الباحثين على تحديد مدى ندرة العوالم القريبة من حجم نبتون، حيث وجدت أنها تحدث في حوالي 0.08٪ فقط من الكواكب. شمس-مثل النجوم. ويشار إلى غياب هذه العوالم القريبة من نجمها الأم باسم “صحراء نبتون” من قبل علماء الفلك.
وقال كايمينغ كوي، قائد فريق دراسة صحراء نبتون، من جامعة وارويك، في البيان: “للمرة الأولى، يمكننا وضع رقم دقيق لمدى خلو هذه” الصحراء “”. “تُظهر هذه القياسات أن TESS يمكنه الآن أن يضاهي كبلر، بل ويتفوق عليه في بعض الحالات، في دراسة مجموعات الكواكب.”
تُظهر نتائج RAVEN قوة الذكاء الاصطناعي في البحث عبر مساحات شاسعة من البيانات الفلكية لاكتشاف التأثيرات الدقيقة.
وكان بحث الفريق نشرت عبر ثلاث ورقات في المجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية وهو متاح أيضًا على موقع مستودع الورق arXiv.
