Com inteligência artificial, Kepler encontra dois novos exoplanetas
A NASA anunciou a descoberta do oitavo planeta na órbita da Kepler-90, uma estrela parecida com o sol a 2.455 anos-luz da Terra. Assim, nosso sistema solar deixa de reinar sozinho como o com mais planetas girando em torno de uma única estrela, pelo menos até onde os cientistas sabem.
O recém descoberto planeta, batizado de Kepler-90i, é cerca de 30% maior que a Terra, mas muito mais perto de sua estrela. Os astrônomos acreditam que sua superfície tenha temperatura média de 426ºC, semelhante à do planeta Mercúrio. Um ano por ali dura 14,4 dias.
“O sistema estelar Kepler-90 pe como uma mini versão do nosso sistema solar. Você tem pequenos planetas dentro, grandes planetas fora, mas tudo esmagado muito mais perto”, conta Andrew Vanderburg, astrônomo da NASA da Universidade do Texas.
Porém, mais interessante que a simples descoberta, é a forma como foi encontrado. O Kepler-90i havia passado despercebido nas análises anteriores graças à fraca intensidade do sinal captado pelo telescópio Kepler.
Até que Vanderburg e o pesquisador Christopher Shallue entraram em ação. Eles treinaram o sistema de inteligência artificial do Google para aprender como identificar exoplanetas pela leitura da luz captada pela Kepler, uma minúscula mudança de brilho capturada quando o planeta está passando em frente de uma estrela.
Inspirados pela forma como os neurônios se conectam no cérebro humano, essa rede neural artificial peneirou os dados da Kepler e encontrou um fraco sinal de trânsito que havia passado despercebido anteriormente.
Apesar do aprendizado de máquina já ter sido utilizado em buscas na base de dados da Kepler, essa pesquisa demonstra que redes neurais são ferramentas promissoras para encontrar alguns dos mais fracos sinais de mundos distantes.
“Há excitantes descobertas escondidas nos arquivos de dados da Kepler esperando a ferramenta ou tecnologia certa para desvendá-las”, afirmou Paul Heartz, diretor da divisão de astrofísica da NASA, no evento de divulgação. “A descoberta mostra que nossos dados vão ser um tesouro disponível para ser encontrado diante essas inovações nos próximos anos”.
Shallue é um experiente engenheiro de software do grupo de pesquisa de inteligência artificial do Google. Sua ideia de aplicar as redes neurais nos dados da Kepler veio quando descobriu que a astronomia, como diversas outras áreas da ciência, estão rapidamente sendo inundadas com dados conforma os mecanismos de coleta evoluem.
“No meu tempo livre, comecei a procurar por ‘buscando exoplanetas com grandes bancos de dados’ e encontrei a missão Kepler e seus dados”, conta Shallue. “Aprendizado de máquina realmente brilha em situações em que há tanto dado que os seres humanos não conseguem buscar por sí só”.
Geralmente, testes automáticos e os olhos dos pesquisadores focam nos dados mais promissores. Já os sinais mais fracos geralmente passam despercebidos utilizando esses métodos.
Eles então forneceram dados de 15.000 sinais já catalogados de exoplanetas coletado pela Kepler. O máquina soube reconhecer a diferença entre falsos positivos e planetas em 96% dos casos.
Foi o treino. Depois que a rede neural aprendeu a detectar padrões do trânsito de exoplanetas, os pesquisadores direcionaram o modelo para buscar pelos sinais mais fracos em 670 sistemas estelares em que já se sabia haver múltiplas estrelas. Eles esperavam ser muito mais provável encontrar planetas onde já haviam outros planetas.
E deu certo. “Nós tivemos vários falsos positivos, mas também potenciais planetas reais”, afirmou Vanderburg. “È como peneirar pedras para encontrar jóias. Se você tem uma peneira fina, vai catar mais pedras, mas talvez também encontre mais jóias”.
E o Kepler-90i não foi a única jóia. No sistema Kepler-80, encontraram um sexto planeta, o Kepler-80g. O planeta, com tamanho semelhante à Terra, forma com quatro de seus vizinhos uma “corrente ressonante” - quando estão presos um ao outro por suas próprias gravidades, como em uma dança rítmica orbital.
E isso foi só o começo. Agora Shallue e Vanderburg planejam aplicar a mesma tecnologia em toda a base de dados da Kepler, que supera as 150 mil estrelas. Tem muito planeta ainda para ser encontrado por aí.
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