Moderna astronomija se danas ne suočava samo sa prostranstvima svemira, već i sa pravim "okeanom" sirovih podataka koji prevazilaze kapacitete ljudskog uma. NASA-ina misija TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) tokom prve četiri godine rada zabeležila je posmatranja preko 2,2 miliona zvezda. Svaka od tih zvezda nudi digitalni trag, ali identifikacija suptilnih signala koji ukazuju na postojanje planete zahteva nadljudsku preciznost.

Kako astronomi mogu efikasno da pretraže milione svetlosnih kriva u potrazi za onim jednim, skoro nevidljivim padom sjaja? Odgovor leži u veštačkoj inteligenciji (AI). Ona više nije samo pomoćni alat, već ključni "detektiv" koji menja način na koji mapiramo kosmos, transformišući nepregledne arhive u precizne kataloge novih svetova.

RAVEN: Revolucionarni integrisani sistem za analizu planeta

Istraživački tim sa Univerziteta Vorik razvio je sistem pod nazivom RAVEN (RAnking and Validation of ExoplaNets), koji predstavlja značajan iskorak u digitalnoj astronomiji. Za razliku od dosadašnjih rešenja koja su procese obrade delila na više izolovanih koraka, RAVEN je dizajniran kao potpuno integrisani sistem za automatsku obradu (pipeline). On u jednom neprekidnom toku obavlja detekciju signala, proveru putem mašinskog učenja i finalnu statističku validaciju.

Ono što RAVEN-u daje "intuiciju" jeste obuka na ogromnim bibliotekama simuliranih planetarnih tranzita i "impostorskih" signala. Zahvaljujući tome, AI uči da prepozna obrasce koje bi ljudsko oko, zamoreno subjektivnošću ili šumom, lako moglo da previdi ili odbaci.

„Pored toga, RAVEN je dizajniran da obradi ceo proces odjednom, od detekcije signala do provere mašinskim učenjem i statističke validacije. To ovom sistemu daje dodatnu prednost u odnosu na savremene alate koji se fokusiraju samo na specifične delove radnog procesa“, objašnjava dr Andreas Hadžigeorgiju (Dr. Andreas Hadjigeorghiou), koji je predvodio razvoj ovog sistema.

Ovaj stepen automatizacije nije važan samo zbog brzine; on donosi objektivnost i reproduktibilnost rezultata, eliminišući uska grla u naučnoj analizi i omogućavajući preciznost koja je do sada bila nedostižna.

Statistika koja menja mapu svemira: 118 potvrđenih svetova i hiljade kandidata

Primena RAVEN-a na podatke misije TESS donela je impresivnu naučnu "žetvu". Sistem je potvrdio postojanje 118 novih planeta i identifikovao preko 2.000 visokokvalitetnih kandidata, od kojih je skoro 1.000 potpuno nepoznato naučnoj zajednici do sada.

Astronomija se ovde oslanja na "metod tranzita" – registrovanje minijaturnog pada sjaja zvezde dok planeta prolazi ispred nje. Međutim, problem su "lažni pozitivi", poput binarnih zvezda koje se međusobno zaklanjaju i proizvode sličan svetlosni potpis. RAVEN-ova sposobnost da sa hirurškom preciznošću razlikuje ove kosmičke imitatore od pravih planeta čini ovaj uzorak jednim od najpouzdanijih u istoriji istraživanja egzoplaneta.

„Koristeći naš novorazvijeni RAVEN sistem, uspeli smo da validiramo 118 novih planeta i preko 2.000 visokokvalitetnih kandidata za planete, od kojih je skoro 1.000 potpuno novo“, navodi dr Marina Lafarga Magro (Dr. Marina Lafarga Magro), vodeći autor studije. „Ovo predstavlja jedan od najbolje okarakterisanih uzoraka planeta u bliskim orbitama i pomoći će nam da identifikujemo najperspektivnije sisteme za buduća istraživanja.“

Svetovi gde godina traje kraće od jednog dana

Među otkrićima se posebno izdvajaju "ultra-kratkoperiodične" planete – ekstremni svetovi koji svoju zvezdu obiđu za manje od 24 sata. Najdrastičniji primer je planeta kojoj je za čitavu "godinu" potrebno svega 10,5 sati. Ovakva blizina matičnoj zvezdi stvara uslove koje je teško i zamisliti.

Analiza podataka pokazuje da oko 9–10% zvezda sličnih Suncu poseduje neku planetu u veoma bliskoj orbiti. Iako su podaci misije Kepler nagoveštavali slične procente, RAVEN je smanjio nivo nesigurnosti ovih merenja za čak deset puta. Ova preciznost je ključna: ona nam ne govori samo gde su planete, već nam pomaže da razumemo arhitekturu planetarnih sistema i sile koje oblikuju njihovu evoluciju u neposrednoj blizini zvezdanog "ognja".

Misterija "Neptunove pustinje" je konačno rešena brojevima

Jedna od najzanimljivijih pojava u svemiru je "Neptunova pustinja" – misteriozni prazan prostor blizu zvezda gde su planete veličine Neptuna skoro nepostojeće. Dok su "vreli Jupiteri" (gasoviti giganti) i male stenovite planete uobičajeni u blizini zvezda, Neptuni kao da nestaju.

Zahvaljujući preciznosti veštačke inteligencije, sada imamo konkretan podatak: ovakvi svetovi se javljaju kod svega 0,08% zvezda sličnih Suncu.

„Po prvi put možemo da stavimo precizan broj na to koliko je ova 'pustinja' zapravo prazna“, izjavio je dr Kaiming Cui (Dr. Kaiming Cui), vodeći autor studije o populaciji planeta.

Ovaj podatak je ključan za testiranje teorija o tome šta se dešava sa tim planetama. Glavna hipoteza je da intenzivno zračenje zvezde bukvalno "oduvava" atmosferu sa planeta koje nisu dovoljno masivne da je zadrže, ostavljajući za sobom samo ogoljena stenovita jezgra. Kvantifikovanjem ove "praznine", naučnici konačno mogu da precizno modeluju procese migracije i atmosferskog gubitka.

Nova era digitalne astronomije

Uspeh sistema RAVEN najavljuje fundamentalnu promenu: prelazak sa ere nasumičnog otkrivanja pojedinačnih planeta na eru sistemskog proučavanja čitavih planetarnih populacija. Umesto da planete posmatramo kao izolovane raritete, sada možemo da mapiramo njihovu distribuciju i učestalost sa preciznošću koja je do pre par godina bila nezamisliva.

Svi podaci i alati proistekli iz ovog istraživanja dostupni su naučnoj zajednici i služiće kao osnova za buduće misije, poput ESA PLATO teleskopa. Dok veštačka inteligencija nastavlja da "češlja" postojeće arhive, ostaje uzbudljiva misao: AI možda neće samo pronaći više planeta, već bi mogao otkriti potpuno nove tipove svetova koji se ne uklapaju u naše trenutne fizičke modele, čekajući sakriveni u brojevima koje smo već prikupili.

https://astronomynow.com/