מערכת, שנקראת RAVEN, סרקה מידע שנאסף מארבע שנות הפעילות הראשונות של TESS ובחנה יותר מ־2.2 מיליון כוכבים בחיפוש אחר כוכבי לכת שמשלימים הקפה בתוך פחות מ־16 ימים
אסטרונומים מאוניברסיטת ווריק בבריטניה הצליחו למצוא ולאמת יותר ממאה כוכבי לכת חוץ־שמשיים, ובהם 31 עולמות חדשים לחלוטין, באמצעות מערכת בינה מלאכותית חדשה שהופעלה על נתוני לוויין TESS של נאס"א. המערכת, שנקראת RAVEN, סרקה מידע שנאסף מארבע שנות הפעילות הראשונות של TESS ובחנה יותר מ־2.2 מיליון כוכבים. מטרת החוקרים הייתה לזהות בעיקר כוכבי לכת קרובים מאוד לכוכב האם שלהם, כאלה שמשלימים הקפה בתוך פחות מ־16 ימים.
TESS מחפש כוכבי לכת באמצעות מדידת ירידות זעירות בעוצמת האור של כוכבים, כאשר כוכב לכת חולף לפניהם מנקודת המבט שלנו. הבעיה היא שלא כל היחלשות באור מעידה על כוכב לכת. לעיתים מדובר בכוכבים כפולים לוקים, בתקלות מדידה או באירועים אסטרופיזיים אחרים שמתחזים לאות פלנטרי. כאן נכנסה לתמונה מערכת: RAVEN החוקרים אימנו אותה על מאות אלפי דוגמאות מדומות של כוכבי לכת ושל תרחישים אחרים, כדי שתלמד להבדיל בין אות אמיתי לבין "זיוף" אסטרונומי.
לדברי ד"ר מרינה לפארגה מגראו, המחברת הראשית של המחקר, המערכת הצליחה לא רק לאמת118 כוכבי לכת חדשים, אלא גם לזהות יותר מ־2,000 מועמדים איכותיים, שכמעט אלף מהם כלל לא הופיעו קודם בקטלוגים. החוקרים מדגישים שזהו אחד המדגמים המאפיינים ביותר שנבנו עד כה עבור כוכבי לכת קרובים לכוכב האם שלהם, ולכן הוא עשוי לשמש בסיס מצוין למחקרים עתידיים.
בין הכוכבים שאותרו יש כמה קבוצות מסקרנות במיוחד. אחת מהן היא כוכבי לכת קצרי־מחזור במיוחד, המשלימים הקפה בפחות מ־24 שעות. קבוצה אחרת כוללת כוכבי לכת באזור המכונה "מדבר נפטוני" — תחום במסה ובמרחק מן הכוכב שבו נמצאו עד כה מעט מאוד כוכבי לכת. עוד זוהו מערכות מרובות־כוכבי־לכת במסלולים הדוקים, כולל זוגות חדשים של כוכבי לכת סביב אותו כוכב. הממצאים הללו מספקים לא רק עוד רשימת גילויים, אלא גם הזדמנות להבין טוב יותר אילו סוגי מערכות פלנטריות נוצרים ונשמרים קרוב מאוד לכוכב האם.
אחד היתרונות המרכזיים של RAVEN הוא שהמערכת אינה מטפלת רק בשלב אחד של העבודה, אלא בכל שרשרת העיבוד: גילוי האות, סינון באמצעות למידת מכונה, ואימות סטטיסטי של המועמדים. לדברי ד"ר אנדראס חדג'יאורגיו, שהוביל את פיתוח הצינור החישובי, זו הסיבה שלמערכת יש יתרון על פני כלים אחרים שמתמקדים רק בחלק מן התהליך. המשמעות היא תהליך אחיד, מהיר ועקבי יותר, שמאפשר להתמודד עם מסדי נתונים עצומים בצורה אובייקטיבית.
החוקרים לא הסתפקו בזיהוי עולמות חדשים, אלא השתמשו בקטלוג הגדול כדי למדוד גם את שכיחותם של כוכבי לכת קרובים סביב כוכבים דמויי שמש. במחקר נלווה, שפורסם אף הוא ב־MNRAS , נמצא כי כ־9% עד 10% מן הכוכבים דמויי השמש מארחים כוכב לכת קרוב. התוצאה תואמת בקירוב ממצאים קודמים ממשימת קפלר של נאס"א, אבל הפעם רמת אי־הוודאות נמוכה הרבה יותר — עד פי עשרה פחות בכמה מן ההערכות.
אחת התוצאות הבולטות ביותר נוגעת ל"מדבר הנפטוני". החוקרים הצליחו למדוד לראשונה באופן ישיר עד כמה האזור הזה באמת דליל בכוכבי לכת, ומצאו שכוכבי לכת מסוג זה מקיפים רק 0.08% מן הכוכבים דמויי השמש. לדבריהם, זו הפעם הראשונה שאפשר לכמת בדיוק עד כמה "ריק" האזור הזה. הממצא עשוי לעזור להבין אילו תנאים גורמים לכוכבי לכת בגודל נפטון להיעלם מאזורים קרובים במיוחד לכוכב האם שלהם, אולי בגלל התאיידות אטמוספרית, אינטראקציות כבידתיות או תהליכי היווצרות אחרים.
לצד התרומה המדעית, המחקר מדגים עד כמה בינה מלאכותית נעשית כלי מרכזי באסטרונומיה המודרנית. במקום שחוקרים יעברו ידנית על כמויות עצומות של עקומות אור, מערכות כמו RAVEN יכולות לבצע סינון שיטתי, עקבי ומהיר, ובו בזמן לשמור על רמת אמינות גבוהה. החוקרים אף שחררו קטלוגים וכלים אינטראקטיביים לציבור המדעי, כדי שקבוצות מחקר נוספות יוכלו להשתמש בתוצאות, לבחור מטרות לתצפיות המשך, ולתכנן מחקרים עם טלסקופים קרקעיים ומשימות עתידיות כגון PLATO של סוכנות החלל האירופית.
בשורה התחתונה, המחקר החדש לא רק מוסיף עשרות כוכבי לכת למלאי הידוע, אלא גם מחזק את המעבר של חקר כוכבי הלכת לעידן של קטלוגים גדולים, ניתוח אוטומטי ובינה מלאכותית. במקום גילויים בודדים ומרשימים בלבד, אסטרונומים יכולים כעת לבנות תמונה רחבה ומדויקת יותר של שכיחות כוכבי הלכת ושל מבנה המערכות הפלנטריות הקרובות לכוכביהן.
עוד בנושא באתר הידען:
