Nel cosmo esistono altri 118 pianeti extrasolari finora ignoti, oltre a circa 2000 candidati promettenti: questa straordinaria scoperta porta la firma di ricercatori dell’Università di Warwick (Regno Unito) che hanno sfruttato un innovativo sistema di intelligenza artificiale chiamato Raven, analizzando le informazioni raccolte dalla missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della Nasa.
Il contributo dell’intelligenza artificiale alla missione TESS
La missione TESS è stata concepita per scrutare lo spazio individuando la diminuzione della luminosità stellare provocata dal transito dei pianeti davanti ai loro soli. Durante i primi quattro anni operativi, questo progetto ha accumulato dati su più di 2,2 milioni di astri, privilegiando lo studio dei corpi celesti con periodi orbitali inferiori a 16 giorni, allo scopo di ottenere una stima più precisa della diffusione di questi pianeti a ciclo rapido.
RAVEN si è dimostrato particolarmente efficace in questo contesto, permettendo di esaminare volumi enormi di informazioni con criteri uniformi e imparziali.
La difficoltà principale risiede nel determinare se la riduzione di brillantezza sia realmente dovuta a un pianeta orbitante oppure ad altri fenomeni, come sistemi binari a eclissi, ed è esattamente ciò che RAVEN si propone di chiarire – precisa Andreas Hadjigeorghiou, responsabile dello sviluppo del sistema IA – La sua efficacia deriva dal nostro archivio accuratamente costruito, contenente centinaia di migliaia di simulazioni realistiche di pianeti e altri eventi astronomici che potrebbero essere confusi con pianeti autentici. Abbiamo istruito algoritmi di apprendimento automatico per riconoscere configurazioni nei dati che possano segnalarci la natura dell’evento individuato, un compito in cui i sistemi di intelligenza artificiale dimostrano eccellenza
Analisi dei corpi celesti con orbite ravvicinate
L’obiettivo è stato raggiunto con successo.
Grazie alla nostra procedura RAVEN di recente ideazione, siamo riusciti a confermare 118 nuovi mondi e più di 2.000 potenziali candidati di elevata qualità, quasi 1.000 dei quali completamente inediti – dichiara Marina Lafarga Magro, autrice principale della ricerca – Questo costituisce uno dei gruppi meglio caratterizzati di pianeti con orbite strette e ci permetterà di individuare i sistemi più interessanti per indagini successive
Tra i corpi celesti recentemente validati, emergono diverse categorie di notevole interesse, quali:
- pianeti a periodo ultra-rapido, che completano la loro rivoluzione in meno di 24 ore;
- pianeti del deserto nettuniano, una categoria eccezionale di mondi situata in una zona dove le previsioni teoriche indicano scarsità planetaria;
- configurazioni multiplanetarie con orbite strette, comprese coppie di pianeti precedentemente ignote attorno allo stesso astro
RAVEN ci offre la possibilità di esaminare quantità massicce di dati in maniera uniforme e neutrale – aggiunge David Armstrong, coautore degli studi RAVEN – Dato che la procedura è ampiamente testata e rigorosamente verificata, non si tratta semplicemente di un elenco di possibili pianeti, ma anche di un campione sufficientemente attendibile per poter essere impiegato nel tracciare la distribuzione di diverse categorie di pianeti intorno a stelle analoghe al Sole
Con questo insieme di pianeti accuratamente caratterizzati e confermati, il gruppo di ricerca ha potuto superare le singole identificazioni ed esaminare approfonditamente la popolazione di esopianeti con orbite ravvicinate. In un’indagine parallela condotta con il telescopio MNRAS, gli astronomi hanno invece calcolato la frequenza con cui si riscontrano i pianeti in orbita stretta attorno a stelle di tipo solare, rappresentando i risultati in funzione del ciclo orbitale e delle dimensioni planetarie con una precisione mai raggiunta prima.
Gli esiti di questa ulteriore ricerca hanno evidenziato che approssimativamente il 9-10% delle stelle simili al Sole ospita un pianeta con orbita ravvicinata, un dato compatibile con la missione Kepler della NASA, telescopio spaziale che precedentemente aveva quantificato la presenza di pianeti attorno ad altri astri, presentando però margini di incertezza fino a dieci volte maggiori.
Rivelazioni nella regione del deserto nettuniano
Questa indagine offre inoltre la prima quantificazione diretta dei pianeti del deserto nettuniano, dimostrando che, in linea con le previsioni teoriche, in questa zona i pianeti a orbita stretta ruotano attorno a soltanto lo 0,08% delle stelle di tipo solare.
Per la prima volta, possiamo misurare con esattezza quanto sia effettivamente desertica questa regione – commenta Kaiming Cui, primo autore dello studio sulla popolazione planetaria – Queste quantificazioni dimostrano che TESS può ora equiparare, e talvolta oltrepassare, Kepler nell’analisi delle popolazioni planetarie
Prospettive dell’intelligenza artificiale nelle ricerche astronomiche
Complessivamente, queste ricerche illustrano come gli ampi archivi di dati astronomici e i recenti progressi dell’Intelligenza Artificiale procedano in sinergia, producendo nuove rivelazioni, testando l’IA su questioni scientifiche complesse e rivoluzionando sia l’individuazione di pianeti che lo studio delle popolazioni planetarie.
Il gruppo ha reso disponibili strumenti e cataloghi interattivi, che permettono ad altri studiosi di esplorare i risultati e identificare obiettivi interessanti per future osservazioni con telescopi terrestri e missioni in programma.
La ricerca è stata pubblicata su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonti: Università di Warwick / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society