Confirman la existencia de 301 nuevos exoplanetas gracias a métodos de aprendizaje automático

Una nueva red neuronal profunda permitió agregar de una vez 301 exoplanetas al registro de mundos extrasolares validados en torno a estrellas distantes, que ya llega a los 4569 planetas. Se trata de métodos de aprendizaje automático que incorporan automáticamente una tarea cuando se les proporcionan suficientes datos.

ExoMiner es una nueva red neuronal profunda que aprovecha la supercomputadora de la NASA, Pléyades, y puede distinguir exoplanetas reales de diferentes tipos de impostores o “falsos positivos”. Su diseño está inspirado en varias pruebas y propiedades que los expertos humanos utilizan para confirmar nuevos exoplanetas. Y 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 ampliada. Para misiones como Kepler, con miles de estrellas en su campo de visión, cada una con la posibilidad de albergar múltiples exoplanetas potenciales, es una tarea que requiere mucho tiempo analizar minuciosamente conjuntos de datos masivos. ExoMiner resuelve este dilema.

“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 en un comunicado Jon Jenkins, científico de exoplanetas en el Centro de Investigación Ames 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 diferentes técnicas de observación revelan características que solo pueden ser explicadas por un planeta. Un planeta se “valida” utilizando estadísticas, es decir, cómo de probable o improbable es que sea un planeta según los datos.

En un artículo publicado en el Astrophysical Journal, el equipo de Ames muestra cómo ExoMiner descubrió los 301 planetas utilizando datos del conjunto restante de planetas posibles, o candidatos, en el Archivo Kepler. Los 301 planetas validados por máquinas fueron originalmente detectados por el Centro de Operaciones Científicas de Kepler y promovidos al estado de candidatos a planetas por la Oficina de Ciencias de Kepler. Pero hasta 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 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, puede estar seguro de que es un planeta”, agregó Hamed Valizadegan, líder del proyecto ExoMiner y gerente de aprendizaje automático de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades en Ames. “ExoMiner es altamente preciso y, de alguna manera, más confiable que los clasificadores de máquinas existentes y los expertos humanos que debe emular debido a los sesgos que acompañan al etiquetado humano”.

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 lo que hace que el nuestro sea tan único”, concluyó Jenkins.

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